Forskere tog røntgenstråler og skabte tredimensionelle modeller af insekternes thorax - den centrale
"Arbejdsmyrer udviklede sig fra flyvende insekter,forklarer professor Evan Economo, leder af OISTs Biodiversitetsenhed. "Vi har altid antaget, at det var tabet af evnen til at flyve, der hjalp dem med at optimere deres arbejde på jorden."
Generelt pålægger evnen til at flyve alvorligbegrænsninger af kropstype. I flyvende insekter optager vingemusklerne det meste af brystet - undertiden mere end 50%. Dette betyder, at andre muskler, der bruges til at støtte og bevæge hoved, ben og mave, er begrænset og presset mod eksoskeletet.
Men når disse begrænsninger er fjernet, bliver al plads i brystet åben, hvilket forskerne foreslår, at de resterende muskler kan udvides og reorganiseres.
Tidligere forskning på dette område har væretfokuseret på myrernes ydre struktur. Men med den teknologi, der er tilgængelig på OIST, var forskerne i stand til at få et detaljeret billede af, hvad der skete inde i brystet. Forskerne gennemførte en detaljeret analyse af to fjernt beslægtede myrearter, herunder vingeløse arbejdsmyrer og flyvende dronningemyrer.
Forskere har brugt avanceret røntgenteknologier til scanning af intern og ekstern anatomi. Såsom for eksempel computertomografi brugt på et hospital, men med en meget højere opløsning. Baseret på disse scanninger kortlagde eksperterne alle de forskellige muskler og modellerede dem i 3D. Resultatet er en detaljeret visning af indersiden af brystet. De sammenlignede derefter resultaterne af undersøgelser af disse to arter med et antal andre myrer og vingeløse insekter.
Som forventet fandt forskerneat tabet af evnen til at flyve gjorde det muligt for arbejdstagerens myrer at omorganisere ribbenburet. ”Inde i brystet på en arbejdsmyr er alt smukt integreret i et lille rum,” forklarede Dr. Christian Peters, hovedforfatter til denne artikel, der var forskningsprofessor ved Sorbonne University. ”Alle tre muskelgrupper er steget i volumen, hvilket giver arbejdsmyrerne mere styrke og kraft. Geometrien på nakkemusklerne, der understøtter og bevæger hovedet, har også ændret sig. Intern muskelbinding var også anderledes. "
Interessant, mens man studerede vingeløse hveps, forskerefandt ud af, at disse insekter reagerede på en helt anden måde på tabet af evnen til at flyve. Repræsentanter for denne art lever alene og spiser mad, når de finder den. På den anden side er myrer en del af kolonien. De jager eller samler mad, som derefter skal bæres til reden for dronningen og yngre slægtninge. Valget af pres for at fremme bærbarhed var logisk.
I århundreder er myrer blevet undersøgt ud fra et synspunktmed hensyn til deres adfærd, økologi og genetik, men som forskerne understregede, er årsagen til deres styrke hidtil blevet ignoreret. Det næste trin er at udvikle mere detaljerede biomekaniske modeller for, hvordan forskellige muskelgrupper fungerer. Derudover vil forskere foretage lignende undersøgelser af underkæben og benene.
Læs også
Forskning: Jordens økologi har ændret sig dramatisk i løbet af de sidste 70 år
Forskere har ændret strukturen på solbatteriet og øget dets effektivitet med 125%
På sygdom 3 mister de fleste COVID-19 patienter deres lugtesans og lider ofte af en løbet næse