Vědci vzali rentgenové záření a vytvořili trojrozměrné modely hrudníku hmyzu - centrální
„Mravenci dělníci se vyvinuli z létajícího hmyzu,vysvětluje profesor Evan Economo, vedoucí oddělení biodiverzity OIST. „Vždy jsme předpokládali, že právě ztráta schopnosti létat jim pomohla optimalizovat jejich práci na zemi.“
Obecně platí, že schopnost létat je vážnáomezení typu těla. U létajícího hmyzu zabírají svaly křídla většinu hrudníku - někdy i více než 50%. To znamená, že ostatní svaly, které se používají k podpoře a pohybu hlavy, nohou a břicha, jsou omezeny a přitlačeny k exoskeletonu.
Ale jakmile jsou tato omezení odstraněna, celý prostor v hrudníku se otevře, což vědci spekulují, že umožňuje zbývajícím svalům expandovat a reorganizovat.
Předchozí výzkum v této oblasti bylzaměřené na vnější stavbu mravenců. S technologií dostupnou na OIST však vědci dokázali získat podrobný obrázek o tom, co se dělo uvnitř hrudníku. Vědci provedli podrobnou analýzu dvou vzdáleně příbuzných druhů mravenců, včetně bezkřídlých dělnic a létajících královen.
Vědci použili pokročilý rentgentechnologie pro skenování vnitřní a vnější anatomie. Například počítačová tomografie používaná v nemocnici, ale s mnohem vyšším rozlišením. Na základě těchto skenů odborníci namapovali všechny různé svaly a vymodelovali je ve 3D. Výsledkem je detailní pohled na vnitřek hrudníku. Poté porovnali výsledky studií těchto dvou druhů s řadou dalších mravenců a bezkřídlého hmyzu.
Podle očekávání vědci zjistiliže ztráta schopnosti létat umožnila pracovním mravencům úspěšně přeskupit hrudní koš. "Uvnitř hrudního koše mravence je vše krásně integrováno do malého prostoru," vysvětlil Dr. Christian Peters, hlavní autor tohoto článku, profesor výzkumu na univerzitě v Sorbonně. "Všechny tři svalové skupiny zvětšily objem, což pracovním mravencům dodalo větší sílu a sílu." Změnila se také geometrie krčních svalů, které podporují a pohybují hlavou. Vnitřní svalové připevnění bylo také jiné. “
Zajímavé je, že při studiu bezkřídlých vos vědcizjistili, že tento hmyz reagoval úplně jiným způsobem na ztrátu schopnosti létat. Zástupci tohoto druhu žijí sami a konzumují jídlo, když ho najdou. Na druhou stranu jsou mravenci součástí kolonie. Loví nebo sbírá jídlo, které pak musí být odneseno do hnízda pro královnu a mladší příbuzné. Tlak výběru na podporu přenositelnosti byl logický.
Po staletí se mravenci studovali z hlediskapokud jde o jejich chování, ekologii a genetiku, ale jak zdůraznili vědci, důvod jejich síly byl dosud ignorován. Dalším krokem je vývoj podrobnějších biomechanických modelů fungování různých svalových skupin. Vědci navíc provedou podobné studie dolní čelisti a nohou.
Přečtěte si také
Výzkum: Ekologie Země se za posledních 70 let dramaticky změnila
Vědci změnili strukturu solární baterie a zvýšili její účinnost o 125%
Ve 3. dni nemoci většina pacientů COVID-19 ztratí čich a často trpí rýmou.