Os cientistas tiraram raios X e criaram modelos tridimensionais do tórax dos insetos - o centro
“As formigas operárias evoluíram de insetos voadores,explica o professor Evan Economo, chefe da Unidade de Biodiversidade do OIST. “Sempre presumimos que foi a perda da capacidade de voar que os ajudou a otimizar seu trabalho no solo.”
Em geral, a capacidade de voar impõe gravesrestrições de tipo de corpo. Nos insetos voadores, os músculos das asas ocupam a maior parte do tórax - às vezes mais de 50%. Isso significa que outros músculos que são usados para apoiar e mover a cabeça, as pernas e o abdômen são contraídos e pressionados contra o exoesqueleto.
Mas, uma vez que essas restrições são removidas, todo o espaço do tórax fica aberto, o que os pesquisadores sugerem que permite que os músculos restantes se expandam e se reorganizem.
Pesquisas anteriores nesta área foramfocado na estrutura externa das formigas. Porém, com a tecnologia disponível no OIST, os cientistas conseguiram obter uma imagem detalhada do que estava acontecendo dentro do baú. Os pesquisadores conduziram uma análise detalhada de duas espécies de formigas distantemente relacionadas, incluindo formigas operárias sem asas e formigas rainhas voadoras.
Os cientistas usaram raios-X avançadostecnologias para digitalização de anatomia interna e externa. Como, por exemplo, a tomografia computadorizada de um hospital, mas com resolução muito superior. Com base nessas varreduras, os especialistas mapearam todos os diferentes músculos e os modelaram em 3D. O resultado é uma visão detalhada do interior do tórax. Eles então compararam os resultados das pesquisas das duas espécies com várias outras formigas e insetos sem asas.
Como esperado, os pesquisadores descobriramque a perda da capacidade de voar permitiu que as formigas operárias reorganizassem com sucesso a caixa torácica. “Dentro da caixa torácica da formiga operária, tudo está perfeitamente integrado em um espaço minúsculo”, explicou o Dr. Christian Peters, principal autor deste artigo, que foi professor pesquisador na Universidade Sorbonne. - Todos os três grupos musculares aumentaram de volume, o que deu às formigas trabalhadoras mais força e potência. A geometria dos músculos do pescoço que sustentam e movem a cabeça também mudou. A inserção dos músculos internos também foi diferente. "
Curiosamente, ao estudar vespas sem asas, os cientistasdescobriram que esses insetos reagiam de maneira completamente diferente à perda da capacidade de voar. Os representantes desta espécie vivem sozinhos e consomem alimentos quando os encontram. Por outro lado, as formigas fazem parte da colônia. Eles caçam ou coletam alimentos, que devem ser levados ao ninho para a rainha e parentes mais jovens. A pressão da seleção para promover a portabilidade era lógica.
Por séculos, as formigas foram estudadas de um ponto de vistaem termos de comportamento, ecologia e genética, mas, como enfatizaram os pesquisadores, a razão de sua força foi até agora ignorada. O próximo passo é desenvolver modelos biomecânicos mais detalhados do funcionamento de vários grupos musculares. Além disso, os cientistas farão estudos semelhantes da mandíbula e das pernas.
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