Zinātnieki uzņēma rentgena starus un izveidoja trīsdimensiju kukaiņu krūškurvja modeļus - centrālo.
"Darba skudras attīstījās no lidojošiem kukaiņiem,skaidro profesors Evans Economo, OIST Bioloģiskās daudzveidības nodaļas vadītājs. “Mēs vienmēr uzskatījām, ka tieši lidošanas spējas zaudēšana palīdzēja viņiem optimizēt darbu uz zemes.”
Kopumā spēja lidot uzliek nopietnuķermeņa tipa ierobežojumi. Lidojošos kukaiņos spārnu muskuļi aizņem lielāko krūšu daļu - dažreiz vairāk nekā 50%. Tas nozīmē, ka citi muskuļi, kas tiek izmantoti galvas, kāju un vēdera atbalstam un kustībai, tiek ierobežoti un nospiesti pret eksoskeletu.
Bet, kad šie ierobežojumi ir atcelti, visa telpa krūtīs kļūst atvērta, un pēc pētnieku domām, tas ļauj atlikušajiem muskuļiem paplašināties un pārkārtoties.
Iepriekšējie pētījumi šajā jomā ir bijušikoncentrējās uz skudru ārējo struktūru. Tomēr, izmantojot OIST pieejamo tehnoloģiju, zinātnieki varēja iegūt detalizētu priekšstatu par to, kas notiek krūtīs. Pētnieki veica detalizētu divu tālu radniecīgu skudru sugu analīzi, tostarp bezspārnu strādnieku skudras un lidojošās skudras.
Zinātnieki ir izmantojuši modernu rentgena staruiekšējās un ārējās anatomijas skenēšanas tehnoloģijas. Piemēram, piemēram, datortomogrāfija, ko izmanto slimnīcā, bet ar daudz lielāku izšķirtspēju. Pamatojoties uz šiem skenējumiem, eksperti kartēja visus dažādos muskuļus un modelēja tos 3D formātā. Rezultāts ir detalizēts skats uz krūšu iekšpusi. Pēc tam viņi salīdzināja abu sugu pētījumu rezultātus ar vairākām citām skudrām un bezspārnu kukaiņiem.
Kā gaidīts, pētnieki atklājaka lidošanas spēju zaudēšana ļāva strādājošajām skudrām veiksmīgi pārkārtot ribu sprostu. "Strādnieku skudras ribās viss ir skaisti integrēts niecīgā telpā," paskaidroja šī raksta vadošais autors Dr Christian Peters, kurš bija Sorbonnas universitātes pētniecības profesors. “Visas trīs muskuļu grupas ir palielinājušas apjomu, dodot darba skudrām lielāku spēku un spēku. Ir mainījusies arī kakla muskuļu ģeometrija, kas atbalsta un kustina galvu. Arī iekšējā muskuļu piestiprināšana bija atšķirīga. "
Interesanti, ka, pētot lapsenes bez spārniem, zinātniekiatklāja, ka šie kukaiņi uz lidošanas spējas zaudēšanu reaģēja pilnīgi atšķirīgi. Šīs sugas pārstāvji dzīvo vieni un, tos atraduši, lieto pārtiku. No otras puses, skudras ir daļa no kolonijas. Viņi medī vai vāc barību, kas pēc tam jānēsā uz ligzdu karalienei un jaunākiem radiniekiem. Atlases spiediens, lai veicinātu pārnesamību, bija loģisks.
Gadsimtiem ilgi skudras tika pētītas no viedokļaekoloģiju un ģenētiku, bet, kā uzsvēra pētnieki, viņu spēka iemesls līdz šim nav ņemts vērā. Nākamais solis ir izstrādāt detalizētākus dažādu muskuļu grupu darbības biomehāniskos modeļus. Turklāt zinātnieki veiks līdzīgus apakšžokļa un kāju pētījumus.
Lasīt arī
Pētījumi: Zemes ekoloģija pēdējo 70 gadu laikā ir dramatiski mainījusies
Zinātnieki ir mainījuši saules baterijas struktūru un palielinājuši tās efektivitāti par 125%
Slimības 3. dienā lielākajai daļai COVID-19 pacientu zūd oža un bieži cieš no iesnas