Tutkijat ottivat röntgensäteitä ja loivat kolmiulotteisia malleja hyönteisten rintakehästä.
"Työmuurahaiset kehittyivät lentävistä hyönteisistä,selittää professori Evan Economo, OISTin biologisen monimuotoisuuden yksikön johtaja. "Olemme aina olettaneet, että lentokyvyn menetys auttoi heitä optimoimaan työnsä maassa."
Yleensä kyky lentää asettaa vakavankehon tyypin rajoitukset. Lentävissä hyönteisissä siipilihakset vievät suurimman osan rinnasta - joskus yli 50%. Tämä tarkoittaa, että muita lihaksia, joita käytetään pään, jalkojen ja vatsan tukemiseen ja liikuttamiseen, rajoitetaan ja painetaan eksoskeletonia vasten.
Mutta kun nämä rajoitukset on poistettu, koko rinnassa oleva tila avautuu, mikä tutkijoiden mukaan sallii jäljellä olevien lihasten laajentumisen ja uudelleenorganisoinnin.
Aiempi tutkimus tällä alalla on ollutkeskittyi muurahaisten ulkoiseen rakenteeseen. OIST:n käytettävissä olevan tekniikan avulla tutkijat pystyivät kuitenkin saamaan yksityiskohtaisen kuvan siitä, mitä rinnassa tapahtui. Tutkijat suorittivat yksityiskohtaisen analyysin kahdesta kaukaa sukua olevasta muurahaislajista, mukaan lukien siivettömät työmuurahaiset ja lentävät kuningatarmuurahaiset.
Tutkijat ovat käyttäneet edistynyttä röntgensädettäsisäisen ja ulkoisen anatomian skannaustekniikat. Kuten esimerkiksi sairaalassa käytetty tietokonetomografia, mutta paljon suuremmalla tarkkuudella. Näiden skannausten perusteella asiantuntijat kartoittivat kaikki eri lihakset ja mallitsivat ne 3D-muodossa. Tuloksena on yksityiskohtainen näkymä rinnan sisäpuolelle. Sitten he vertailivat näiden kahden lajin tutkimustuloksia useisiin muihin muurahaisiin ja siipettömiin hyönteisiin.
Kuten odotettiin, tutkijat löysivätettä lentokyvyn menetys antoi työntekijämuurahaisille järjestää kylkiluun onnistuneesti. "Työntekijän muurahaisen rintakehän sisällä kaikki on kauniisti integroitu pieneen tilaan", kertoi Dr. Christian Peters, tämän artikkelin johtava kirjoittaja, joka oli tutkimusprofessori Sorbonnen yliopistossa. - Kaikkien kolmen lihasryhmän tilavuus on kasvanut, mikä antoi muurahaisille enemmän voimaa ja voimaa. Pään tukevien ja liikuttavien kaulalihasten geometria on myös muuttunut. Sisäinen lihasten kiinnitys oli myös erilainen. "
Mielenkiintoista on, että tutkittaessa siipettömiä ampiaisia tutkijathavaitsi, että nämä hyönteiset reagoivat täysin eri tavalla lentokyvyn menetykseen. Tämän lajin edustajat elävät yksin ja kuluttavat ruokaa löytyessään. Toisaalta muurahaiset ovat osa siirtomaa. He metsästävät tai keräävät ruokaa, joka on sitten kuljetettava pesään kuningattarelle ja nuoremmille sukulaisille. Valintapaine siirrettävyyden edistämiseksi oli loogista.
Muurahaisia on tutkittu vuosisatojen ajan näkökulmastakäyttäytymisen, ekologian ja genetiikan kannalta, mutta kuten tutkijat korostivat, heidän vahvuutensa syy on toistaiseksi jätetty huomiotta. Seuraava vaihe on kehittää yksityiskohtaisemmat biomekaaniset mallit erilaisten lihasryhmien toiminnasta. Lisäksi tutkijat suorittavat samanlaisia tutkimuksia alaleuasta ja jaloista.
Lue myös
Tutkimus: Maan ekologia on muuttunut dramaattisesti viimeisten 70 vuoden aikana
Tutkijat ovat muuttaneet aurinkopariston rakennetta ja parantaneet sen tehokkuutta 125%
Sairauspäivänä 3 useimmat COVID-19-potilaat menettävät hajuaistunsa ja kärsivät usein nenästä