أخذ العلماء الأشعة السينية وقاموا بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لصدر الحشرات - المركزي
"تطور النمل العامل من الحشرات الطائرة،يشرح البروفيسور إيفان إيكونومو، رئيس وحدة التنوع البيولوجي في OIST. "لقد افترضنا دائمًا أن فقدان القدرة على الطيران هو ما ساعدهم على تحسين عملهم على الأرض."
بشكل عام ، القدرة على الطيران تفرض خطورةقيود نوع الجسم. في الحشرات الطائرة ، تشغل عضلات الجناح معظم الصدر - أحيانًا أكثر من 50٪. وهذا يعني أن العضلات الأخرى المستخدمة لدعم وتحريك الرأس والساقين والبطن يتم تقييدها وضغطها على الهيكل الخارجي.
ولكن بمجرد إزالة هذه القيود ، تصبح كل المساحة في الصدر مفتوحة ، وهو ما يقترح الباحثون أنه يسمح للعضلات المتبقية بالتوسع وإعادة التنظيم.
وكانت الأبحاث السابقة في هذا المجالركز على الهيكل الخارجي للنمل. ومع ذلك، مع التكنولوجيا المتاحة في OIST، تمكن العلماء من الحصول على صورة مفصلة لما كان يحدث داخل الصدر. أجرى الباحثون تحليلاً مفصلاً لنوعين من النمل مرتبطين ببعضهما البعض، بما في ذلك النمل العامل عديم الأجنحة والنمل الملكة الطائرة.
استخدم العلماء الأشعة السينية المتقدمةتقنيات مسح التشريح الداخلي والخارجي. مثل ، على سبيل المثال ، التصوير المقطعي المحوسب المستخدم في المستشفى ، ولكن بدقة أعلى بكثير. بناءً على هذه الفحوصات ، قام الخبراء بتعيين جميع العضلات المختلفة ونمذجتها ثلاثية الأبعاد. والنتيجة هي عرض مفصل للصدر من الداخل. ثم قارنوا نتائج البحث لهذين النوعين مع عدد من النمل والحشرات عديمة الأجنحة.
كما هو متوقع ، وجد الباحثونأن فقدان القدرة على الطيران سمح للنمل العامل بإعادة ترتيب القفص الصدري بنجاح. أوضح الدكتور كريستيان بيترز ، المؤلف الرئيسي لهذا المقال ، والذي كان أستاذًا باحثًا في جامعة السوربون: "داخل صندوق النملة العاملة ، يتم دمج كل شيء بشكل جميل في مساحة صغيرة". "لقد زاد حجم كل مجموعات العضلات الثلاثة ، مما يمنح النمل العامل مزيدًا من القوة والقوة. كما تغيرت هندسة عضلات الرقبة التي تدعم وتحرك الرأس. كان الارتباط العضلي الداخلي مختلفًا أيضًا ".
ومن المثير للاهتمام ، أثناء دراسة الدبابير عديمة الأجنحة ، العلماءوجد أن هذه الحشرات تتفاعل بطريقة مختلفة تمامًا عن فقدان القدرة على الطيران. يعيش ممثلو هذا النوع بمفردهم ويستهلكون الطعام عندما يجدونها. من ناحية أخرى ، النمل جزء من المستعمرة. إنهم يصطادون أو يجمعون الطعام ، والذي يجب بعد ذلك حمله إلى العش للملكة والأقارب الأصغر سنًا. كان ضغط الاختيار لتعزيز قابلية النقل منطقيًا.
لقرون ، تمت دراسة النمل من وجهة نظرمن حيث سلوكهم وبيئتهم وعلم الوراثة ، ولكن ، كما أكد الباحثون ، تم تجاهل سبب قوتهم حتى الآن. تتمثل الخطوة التالية في تطوير نماذج بيوميكانيكية أكثر تفصيلاً لعمل مجموعات العضلات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، سيجري العلماء دراسات مماثلة للفك السفلي والساقين.
اقرأ أيضا
البحث: تغيرت بيئة الأرض بشكل كبير على مدار السبعين عامًا الماضية
قام العلماء بتغيير هيكل البطارية الشمسية وزيادة كفاءتها بنسبة 125٪
في اليوم الثالث من المرض ، يفقد معظم مرضى COVID-19 حاسة الشم لديهم وغالبًا ما يعانون من سيلان الأنف