המדענים לקחו צילומי רנטגן ויצרו מודלים תלת ממדיים של בית החזה של החרק – המרכזי
"נמלים פועלות מקורן בחרקים מעופפים", הוא מסביר.אוון אקונומו, ראש תחום מגוון ביולוגי ב-OIST, אמר: "תמיד הנחנו שאובדן היכולת לטוס הוא שעזר להם לייעל את עבודתם על הקרקע".
באופן כללי, היכולת לטוס מטילה רציניתהגבלות על סוג הגוף. בחרקים מעופפים שרירי הכנפיים תופסים את מרבית החזה - לפעמים יותר מ -50%. משמעות הדבר היא ששרירים אחרים המשמשים לתמיכה ולהנעת הראש, הרגליים והבטן מוגבלים ונלחצים על השלד החיצוני.
אך ברגע שמסירים הגבלות אלה, כל החלל בחזה הופך פתוח, מה שמציע החוקרים לאפשר לשרירים הנותרים להתרחב ולהתארגן מחדש.
מחקרים קודמים בתחום זה התמקדו במבנה החיצוני של נמלים.עם זאת, בעזרת הטכנולוגיה הזמינה ב- OIST, מדענים הצליחו לקבל תמונה מפורטת של מה שקורההחוקרים ערכו ניתוח מפורט של שני מיני נמלים קרובים זה לזה, כולל נמלים פועלות חסרות כנפיים ומלכות מעופפות.
מדענים השתמשו בצילום רנטגן מתקדםטכנולוגיות לסריקת אנטומיה פנימית וחיצונית. כמו למשל, הטומוגרפיה הממוחשבת המשמשת בבית חולים, אך ברזולוציה גבוהה בהרבה. בהתבסס על סריקות אלה, המומחים מיפו את כל השרירים השונים ועיצבו אותם בתלת מימד. התוצאה היא תצוגה מפורטת של פנים החזה. לאחר מכן השוו את תוצאות המחקר של שני המינים עם מספר נמלים וחרקים ללא כנפיים.
כצפוי, גילו החוקריםשאובדן היכולת לעוף אפשר לנמלים העובדות לסדר מחדש את כלוב הצלעות. "בתוך צלעות הנמלים של העובד הכל משולב יפה בחלל זעיר", הסביר ד"ר כריסטיאן פיטרס, המחבר הראשי של מאמר זה, שהיה פרופסור למחקר באוניברסיטת סורבון. "כל שלוש קבוצות השרירים גדלו בנפחן, והעניקו לנמלים העובדות יותר כוח ועוצמה. גם הגיאומטריה של שרירי הצוואר התומכים ומניעים את הראש השתנתה. גם התקשרות השרירים הפנימית הייתה שונה. "
מעניין שעם לימוד צרעות חסרות כנפיים מדעניםמצא כי חרקים אלה הגיבו באופן שונה לחלוטין לאובדן יכולת הטיסה. נציגים ממין זה חיים לבד וצורכים מזון כשהם מוצאים אותו. מצד שני, נמלים הן חלק מהמושבה. הם צדים או אוספים אוכל, אשר לאחר מכן יש להעביר לקן עבור המלכה וקרובי משפחה צעירים יותר. לחץ הבחירה לקידום ניידות היה הגיוני.
במשך מאות שנים נחקרו נמלים מנקודת מבטמבחינת התנהגותם, האקולוגיה והגנטיקה שלהם, אך, כפי שהדגישו החוקרים, עד כה התעלמו מהסיבה לכוחם. השלב הבא הוא פיתוח מודלים ביו-מכניים מפורטים יותר של תפקוד קבוצות שרירים שונות. בנוסף, מדענים יבצעו מחקרים דומים על הלסת התחתונה והרגליים.
קרא גם
מחקר: האקולוגיה של כדור הארץ השתנתה בצורה דרמטית במהלך 70 השנים האחרונות
מדענים שינו את מבנה הסוללה הסולארית והגדילו את יעילותה ב -125%
ביום המחלה השלישי, רוב החולים ב- COVID-19 מאבדים את חוש הריח שלהם ולעיתים קרובות סובלים מנזלת