Голова крепче двери
На фото — муравьи Cephalotes clypeatus перекрывают вход в свое гнездо в полости дерева. Эти насекомые оборудуют гнезда в уже существующих полостях в живых или мертвых деревьях, образованных, например, жуками-древоточцами. На такой ресурс много желающих, поэтому солдаты надежно защищают вход в гнездо, выступая в роли живой двери.
В настоящее время известно 119 видов рода Cephalotes, которые обитают в тропиках и субтропиках от юга США до Северной Аргентины. Эти насекомые известны еще как муравьи-черепахи (turtle ants). Свое второе название они получили за крепкий хитиновый внешний скелет, закрывающий жизненно важные органы и крупную голову. Форма головы — это главная особенность представителей рода Cephalotes. Хотя необычная голова характерна для всех кефалотов, ее форма и размер отличаются у солдат и рабочих:
Интересно, что они подбирают отверстия полостей для гнезда специально под голову солдат, чтобы один муравей мог закрыть вход целиком. Но если у вида преобладает более универсальная квадратная или куполовидная некрупная голова, то вход перекрывают несколько солдат, как на главном фото. Иногда муравьи-черепахи выбирают ствол с более мягкими тканями внутри, но жесткими снаружи. Так они сами могут прогрызть себе ходы внутри гнезда, но нет риска, что «дупло» разгрызет кто-то другой, так как оно находится в твердой поверхностной части.
Солдаты C. spinosus (слева) и C. varians закрывают вход в гнезда. Фото © Alex Wild с сайта alexanderwild.com
На сайте AntWeb можно увидеть разнообразие форм головы у разных видов кефалотов. Также можно заметить, что на передней части головы справа и слева у всех есть будто бы дополнительные выросты, туда муравей может спрятать усики, чтобы не повредить их.
Голова муравья Cephalotes texanus. Один усик спрятан под выростом. Фото © April Nobile с сайта antweb.org
Интересно, что именно на примере разнообразия форм головы у кефалотов ученые доказали возможность обратной эволюции. Считалось, что сначала у всех муравьев этого рода были одинаковые головы и не было касты солдат, и позже, в зависимости от того, какой вид какие деревья чаще заселяет, внешность становилась всё более специализированной. Но генетический анализ 89 видов муравьев-черепах показал, что первые кефалоты, появившиеся около 45 миллионов лет назад, имели квадратную голову, и от них произошли как виды, у которых в колониях нет солдат, так и остальные более или менее специализированные виды, а узкоспециализированные виды позже могли возвращаться к более универсальным формам.
На схеме хорошо видно, как форма головы (квадрат, купол, диск, тарелка) влияет на эффективность перекрытия входа в гнездо. Изображение из статьи S. Powell, S. L. Price, D. J. C. Kronauer, 2020. Trait evolution is reversible, repeatable, and decoupled in the soldier caste of turtle ants
Но оказывается, голова — не только щит для этих муравьев, но еще и парашют (см. Муравьи с планирующим полетом)! Она помогает при падении с дерева планировать в воздухе. Так муравей может направить свой полет и вернуться на ствол дерева еще до падения на землю.
Муравьи-черепахи питаются внецветковым нектаром (см. Extrafloral nectaries) и медвяной падью полужесткокрылых. Но откуда же им брать необходимый для жизнедеятельности азот, ведь у них, как и многих травоядных, его дефицит? Всё просто: они его получают, поедая мочу и фекалии птиц. Полученный таким образом азот плохо усваивается в организме, но у этих муравьев есть кишечные бактерии-симбионты, которые участвуют в его усвоении. Благодаря им кефалоты обзавелись и крепкой броней, так как главный ее компонент — азот.
Муравьи-черепахи за едой: A — рабочие муравьи Cephalotes atratus пьют внецветковый нектар; B — рабочие C. depressus кормятся в скоплении полужесткокрылых; C — рабочие C. eduarduli and C. maculatus поглощают птичий помёт; D — рабочий C. persimilis собирает пыльцу с коры дерева. Фото из статьи S. Powell, 2020. Turtle Ants (Cephalotes)
Также среди кефалотов есть вид, который практикует уникальное поведение — социальный паразитизм. Зеркальный муравей (Cephalotes specularis) с блестящим брюшком сливается с колониями Crematogaster ampla и, уклоняясь от хозяев, добирается до склада с едой и утаскивает ее. Более того, зеркальный муравей не просто похож на C. ampla, но еще и копирует его поведение (например, поднимает брюшко) и химический состав феромонов.
Паразитический муравей Cephalotes specularis (B, на С — справа) копирует позу муравьев Crematogaster ampla (A, на C — слева). Фото © Scott Powell из статьи S. Powell et al., 2014. Mimicry and Eavesdropping Enable a New Form of Social Parasitism in Ants
Фото © Alex Wild с сайта commons.wikimedia.org, 6 апреля 2009 года.
Анастасия Шешукова
-
всё-таки биологи - гуманитарии :-)
Так муравей может направить свой полет и вернуться на ствол дерева еще до падения на землю.
И как же муравей определяет направление на ствол?-
Естественнонаучники. Не обязательно определять. Главное - вернуться на ствол до падения на землю, а для этого - направлять полёт, иначе получится падение. Про определение направления ничего не говорилось. Все таки вы гуманитарий - ухитрились прочитать то, чего не написано
-
направлять полёт
Направлять - это:
— определять цель
— управлять полётом для достижения цели.
По обоим пунктам - один вопрос к Вам, "технарю": как?иначе получится падение
у муравья в любом случае получится парашютирование, а не падение, то есть скорость снижения не будет создавать опасности переломов (кроме возможного небольшого процента случайных совпадений факторов).
-
-
-
Три щелчка мышью и вот оно счастье
https://www.researchgate.net/publication/8028684_Directed_aerial_descent_in_canopy_ants
Управляют своим полетом ориентируются по визуальным ориентирам:
Numerous non-flying arboreal vertebrates use controlled descent (either parachuting or gliding sensu stricto1,2) to avoid predation or to locate resources3–7, and directional control during a jump or fall is thought to be an important stage in the evolution of flight3,8,9. Here we show that workers of the neotropical ant Cephalotes atratus L. (Hymenoptera: Formicidae) use directed aerial descent to return to their home tree trunk with >80% success during a fall. Videotaped falls reveal that C. atratus workers descend abdomen-first through steep glide trajectories at relatively high velocities; a field experiment shows that falling ants use visual cues to locate tree trunks before they hit the forest floor. Smaller workers of C. atratus, and smaller species of Cephalotes more generally, regain contact with their associated tree trunk over shorter vertical distances than do larger workers. Surveys of common arboreal ants suggest that directed descent occurs in most species of the tribe Cephalotini and arboreal Pseudomyrmecinae, but not in arboreal ponerimorphs or Dolichoderinae. This is the first study to document the mechanics and ecological relevance of this form of locomotion in the Earth’s most diverse lineage, the insects.-
позволю себе заметить, что это чушь. Именно в силу неуправляемого несимметричного обтекания траектория спуска будет спиральной - и потому с достаточно высокой вероятностью пересекаться с ближайшим деревом. Но, естественно, только в условиях совершенно спокойного воздуха.
Налицо типичный для британских учёных самообман статистикой.-
Для Фом неверующих специально видео к статье приложили. Никакого спирального падения, целенаправленный полет к стволу дерева. Смотрите три видео в Supplementary information.
https://www.nature.com/articles/nature03254#Sec7
И не английские ученые, а американские.-
Для Фом неверующих специально видео к статье приложили.
которые вы, похоже, не смотрели. Во всех трёх роликах налицо спирали. И, кстати, становится виден и алгоритм. Конечно же, никаких органов, позволяющих опознать и тем более нарулить на "своё" дерево, у муравьёв нет. Есть вполне обычная для насекомых реакция на свет, фототаксис. При выдерживании постоянного угла на яркую точку получается как раз спиральное движение к этой точке (как мотылёк летит прямо, причём мимо лампы, но попадает на лампу). Так что они просто поворачивают голову на свет - и потому летят к светлому (самому яркому на сцене) стволу дерева.
Но это истолкование "в пользу", на самом деле показанного материала, как и текста, совершенно недостаточно для сколько-нибудь надёжных выводов.И не английские ученые, а американские.
Британские учёные могут быть любой национальности.
-
-
-
Каменная башка - как это далеко от, казалось бы, незыблемого и всеобщего правила защищать голову (а не головой), ибо в ней немаловажные органы прячутся...
И ещё, мне кажется, эти удивительные головы - ночные, хитрые по форме, одинаковые, да ещё и здоровенные - должны быть как-то применимы в быту соседними людьми. Нет ли инфы о поделках из них (бусы там, или доспехи какие), или ином каком использовании?
Броня из какашек - как это причудливо! С одной стороны, будто перекликается с поговоркой "из говна конфетка", с другой позволяет взглянуть на ценность военных технологий под свежим углом...))
У меня, правда, всегда вызывала недоумение мысль о недостатке азота - вон же его сколько в воздухе! И почему столь путаными путями его тащат в себя организмы? Неужто эволюция не выдумала, раз он так уж нужен, мощный механизм усвоения его прямо оттуда, с дыханием?
А вот зеркальный муравей - это вовсе удивило: все продублировано (поза,феромоны), но сам муравей - не тот! Зачем так изощряться?
Вон, поглядите на людей: у нас воры прямо внутри вида! Это же гораздо проще - изменения только в голове! Да ещё и обратимые!)
никому не пришло в голову генетически отдельный вид людей заводить/выводить, чтоб выглядели как мы, но при этом были ворами, ну, или там, разбойниками...))
Позволите сторонний вопрос?
Делают ли пчелы мед из внецветковых этих, упомянутых, нектаров? Эта мысль, признаюсь, будоражит и несколько пугает...)
-
[А вот зеркальный муравей - это вовсе удивило: все продублировано (поза,феромоны), но сам муравей - не тот! Зачем так изощряться?]
А охотник с фальшивыми утками и свистком-манком чем не паразит мимикрирующий?-
Не, ну это Вы тут бросьте)): мы ж с утками не один вид, нам иначе сложно их имитировать, кропе как театральные эффекты применять)
А тут - тоже муравей, но другой муравей. Типа как если б нам пришлось обезьяну человекопохожую (в пинжаке и брюках, но для наших Дам непригодную), такую же на вид, но преступную, в метро или в ресторане встречать))
-
Последние новости
Солдаты (на обоих фото слева) и рабочие (справа) муравьев C. varians. Фото © Alexander Wild из статьи D. G. Gordon et al., 2019. Division of labor and brain evolution in insect societies: Neurobiology of extreme specialization in the turtle ant Cephalotes varians