Мурашиний ковчег
Прекрасний шанс побачити кадри про те, як колонія вогненних мурах пристосувалася до повеней в джунглях Амазонки. Їх колективна тактика поведінки в воді з метою захисту своєї королеви просто вражає.Наочна модель поведінки у воді вогненних мурах.
Американські вчені всебічно вивчили здатність вогненних мурах утворювати живі плоти, які можуть дрейфувати на поверхні води місяцями. Виживати в непростих умовах комах «навчили» вологі ліси. Частково завдяки цьому вмінню окупанти поширилися по всьому світу.
Здавалося б, тисячі мурах просто зобов`язані потонути під тягарем свого сумарного ваги. Однак цього не відбувається, і біологи з року в рік спостерігають, як часом цілі колонії мурашей пересуваються по затоплених територій і сплавляються вниз по річках уродженець південної Америки. Дослідники з технологічного інституту Джорджії з`ясували, як їм це вдається.
У серії експериментів ентомологи кидали в воду купки мурах і дивилися, скільки особин створюють пліт, як він змінюється в часі, вимірювали швидкість пересування кусючих комах по головах родичів, заморожували плоти в рідкому азоті, щоб ретельно вивчити, які структури утворюють Мурашов.
(Фото Ant Laboratory / Georgia Institute of Technology)
Екзоскелет мурашей є гідрофобним, просто кажучи, не намокає при зіткненні з водою. Окремий мураха не тоне у воді за рахунок підйомної сили бульбашки, який утворюється на волосках тулуба комахи, і поверхневого натягу рідини.
Щоб краще вивчити цей процес, вченим довелося прив`язувати мурашей до ниткам, занурювати в воду і підвішувати вантаж.
Потрапляючи в воду, мурахи швидко розосереджуються по поверхні, міцно зачеплений одного за одного. Стає щось на зразок щільно сплетеного млинця. Виходить самосборка в макромасштабі. При цьому ті комахи, що частково опускаються під воду, не тонуть (вони також можуть дихати повітрям з бульбашок).
(Фото Mlot et al./PNAS Early Edition, T. Nowack)
Потопити живий пліт, часом складається з тисяч комах, не так-то просто. Тому на ньому Мурашов часто рятують свій виводок і королев. Внизу справа: захоплення двох мурашей, відзнятий сканирующим електронним мікроскопом.
В іншому досліді вчені приклеїли одного мурашки до скляній підкладці, навколо талії іншого обв`язали нитка і дали комахою вчепитися один за одного, а потім потягнули їх в різні боки, щоб виміряти силу зчеплення. Виявилося, що передні лапки і мандібули вогненних мурашей витримують вагу, що перевищує їх власний в 400 разів.
(Фото David Hu, Nathan J. Mlot)
Під назвою «вогняні мурашки» об`єднуються кілька видів мурашей. Ці комахи єдині серед своїх родичів в ході еволюції навчилися формувати живі плоти. Втім, деякі інші види можуть похвалитися вмінням створювати зі своїх тіл подібності веж і мостів.
У статті, опублікованій в PNAS, американські інженери розповідають про створення моделей живих плотів. Ці комп`ютерні розрахунки можуть стати в нагоді при створенні нових водовідштовхувальних матеріалів і самостійно відновлюються рятувальних плотів, а також самозбірних автономних роботів.
До речі, якщо вам раптом знадобиться потопити таку «флотилію», просто долийте в воду мильний розчин, радять біологи. Це призведе до зміни поверхневого натягу, і, як наслідок, живий пліт піде на дно протягом декількох секунд.
(Фото Ant Laboratory, Georgia Institute of Technology).
Дослідники також виявили, що групи мурах можуть вести себе не тільки як макроорганизм, але і як рідина, наприклад перетікати з однієї судини в іншій. Щільність такої «рідини» - як у води, а поверхневий натяг вище в десять разів, в`язкість ж більше за всіх 10 мільйонів разів
Юлія Рудий
