20 януари 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Естествена минерална броня прави вид мравки непобедими за по-големи съперници

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 26 ноември 2020 в 01:05 14240
Тънкият слой калцит върху работничката от Acromyrmex echinatior (бялото покритие на снимката) удвоява твърдостта на екзоскелета на мравките. Снимка: Hongjie Li et al./Nature Communications 2020

Мравките-листорез може да изглеждат безпомощни срещу по-голям противник. Но те имат тайна - тялото им е покрито с тънък, но здрав слой от минерална броня. За пръв път се среща такава външна пълна минерализация на тялото при възрастни насекоми, се съобщава в публикацията в Nature Communications.

Откритието е необичайно, обяснява биологът Камерън Къри (Cameron Currie) от Университета на Уисконсин-Мадисън, който изучава мравките-листорез повече от 20 години. Неговата лаборатория изследва взаимодействията между мравките и техните външни микроби, за които се смята, че играят ключова роля в земеделските им практики, когато екипът открива бял блясък върху екзоскелетите на мравките работнички от вида Acromyrmex echinatior.

Това покритие трябва да бъде отделено, за да могат учените да изследват структурата на екзоскелета по-подробно. Така че Къри възлага на своя постдокторант Хундзие Ли (Hongjie Li), да го премахне. Но първоначално никакви средства не работят, което предполага, че покритието не е восък или друго съединение на основата на въглерод. Но докато мие зъбите си, Ли получава прозрение: вода за уста. Тя помага за премахването на всякакви остатъци от храна, без да навреди на езика, и може да разтвори минерални отлагания върху зъбите, така че Ли решава да опита с течността.

Водата за уста върши работа, а също така дава на екипа първото доказателство, че покритието е с минерална природа. По-нататъшни химични, рентгенови и микроскопски изследвания разкриват тънък слой калцит, съдържащ високи нива на магнезий.

Изображения на повърхността на покритието (b) и неговата дебелина при различни увеличения (c) и (d). Кредит: Hongjie Li et al./Nature Communications 2020

За да проверят каква е защитата на бронята, изследователите тестват твърдостта на екзоскелета на мравките, като пробождат предпазени и непредпазени части, докато се образува вдлъбнатина. Въпреки че е само 7 процента от общата дебелина на екзоскелета, калцитовото покритие увеличава твърдостта на екзоскелета поне два пъти, установява екипът.

Откритието е изненадващо, смята Дънкан Мърдок (Duncan Murdock), палеобиолог от Природонаучния музей на Оксфордския университет, макар и може би не съвсем неочаквано, защото мравките са далечни братовчеди на раци и други ракообразни, които обикновено имат минерализирани екзоскелети.

Не е ясно как се получава бронята, въпреки че Къри смята, че бактерии участват в процеса. Ако е така, това може да е още един начин, по който микробиомът на мравките оказва огромно значение за оцеляването на насекомите.

Екипът също така тества колко добре бронята защитава мравките в битки с други, по-големи видове мравки. В организирани битки между три работнички и една мравка войник от различен вид, Atta cephalotes, тази минерална броня категорично накланя везните в полза на работничките, разказват изследователите. Почти всички мравки, които са отгледани, така че да не произвеждат броня, са убити от мравката войник, докато по-голямата част от бронираните мравки оцеляват.

Робърт Шофийлд (Robert Schofield), биофизик от Университета на Орегон в Юджийн, не е убеден от данните за битките и се пита дали мравките без броня имат други различия, които може да са довели до гибелта им. И все пак той е заинтригуван и планира да изследва подобни покрития, които е виждал при други мравки-листорез.

Къри планира да изследва и други мравки, с надеждата да определи колко широко разпространено е явлението на бронята. Според него ако разбере как се образуват тънките, но здрави покрития, това може един ден да се окаже полезно за хората при разработването на защитни покрития за всякакъв вид продукти.

Източник: Science news - Mineral body armor helps some leaf-cutting ants win fights with bigger kin


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.