Forskere tok røntgenstråler og laget tredimensjonale modeller av insektenes thorax - den sentrale
"Arbeidsmaur utviklet seg fra flygende insekter,forklarer professor Evan Economo, leder av OISTs Biodiversity Unit. "Vi har alltid antatt at det var tapet av evnen til å fly som hjalp dem med å optimalisere arbeidet sitt på bakken."
Generelt pålegger evnen til å fly alvorligkroppstypebegrensninger. I flygende insekter opptar vingemuskulaturen det meste av brystet - noen ganger mer enn 50%. Dette betyr at andre muskler som brukes til å støtte og bevege hodet, bena og underlivet er begrenset og presset mot eksoskelettet.
Men når disse begrensningene er fjernet, blir hele plassen i brystet åpen, noe forskerne spekulerer i, gjør at de gjenværende musklene kan utvides og omorganiseres.
Tidligere forskning på dette området har værtfokusert på maurens ytre struktur. Men med teknologien tilgjengelig ved OIST, klarte forskere å få et detaljert bilde av hva som skjedde inne i brystet. Forskerne utførte en detaljert analyse av to fjernt beslektede maurarter, inkludert vingeløse arbeidsmaur og flygende dronningmaur.
Forskere har brukt avansert røntgenteknologier for skanning av intern og ekstern anatomi. Som for eksempel computertomografi som brukes på et sykehus, men med en mye høyere oppløsning. Basert på disse skanningene kartla ekspertene alle de forskjellige musklene og modellerte dem i 3D. Resultatet er en detaljert oversikt over innsiden av brystet. De sammenlignet deretter forskningsresultatene til de to artene med en rekke andre maur og vingeløse insekter.
Som forventet fant forskerneat tapet av evnen til å fly tillot arbeidermaurene å omorganisere ribbeholderen. "Inne i ribkassen til en arbeidermaur er alt vakkert integrert i et lite rom," forklarte Dr. Christian Peters, hovedforfatter av denne artikkelen, som var forskningsprofessor ved Sorbonne University. - Alle de tre muskelgruppene har økt i volum, noe som ga arbeidsmaurene mer styrke og kraft. Geometrien til nakkemuskulaturen som støtter og beveger hodet har også endret seg. Internt muskelfest var også annerledes. "
Interessant, mens du studerte vinger uten ving, forskerefant ut at disse insektene reagerte på en helt annen måte på tapet av evnen til å fly. Representanter for denne arten lever alene og spiser mat når de finner den. På den annen side er maur en del av kolonien. De jakter eller samler mat, som deretter må bæres til reiret for dronningen og yngre slektninger. Valget av press for å fremme bærbarhet var logisk.
I århundrer har maur blitt studert fra et synspunktnår det gjelder deres atferd, økologi og genetikk, men som forskerne understreket, er årsaken til deres styrke så langt ignorert. Det neste trinnet er å utvikle mer detaljerte biomekaniske modeller for funksjonen til forskjellige muskelgrupper. I tillegg vil forskere gjennomføre lignende studier av underkjeven og bena.
Les også
Forskning: Jordens økologi har endret seg dramatisk de siste 70 årene
Forskere har endret strukturen på solbatteriet og økt effektiviteten med 125%
På sykdomsdag 3 mister de fleste COVID-19 pasienter luktesansen og lider ofte av en rennende nese