Муравьи формируют грудь в соответствии со своими задачами
Исследование, опубликованное в открытом научном журнале eLife, показало, что специализация маток и рабочих муравьёв выходит за рамки наличия или отсутствия крыльев. Учёные из Instituto Gulbenkian de Ciência (Португалия) и Université Pierre et Marie Curie (Франция) обнаружили, что муравьи по-разному развивают размер сегментов груди в зависимости от специализированных задач, которые они будут выполнять во взрослом возрасте.
Уникальная архитектура груди рабочих
- Рабочие муравьи имеют уникальное строение груди, которое объясняет их способность охотиться и переносить добычу, во много раз превышающую их собственный вес.
- У рабочих сильно увеличен сегмент груди, ближайший к голове. Он заполнен мощными шейными мышцами, которые приводят в движение голову и челюсти (мандибулы).
- Эта сильная, но гибкая шея позволяет рабочим использовать голову для подъёма тяжёлых объектов.
Два типа груди у маток
Строение груди маток связано со стратегией основания новой колонии:
- Матки, не добывающие пищу. После расселения с помощью крыльев такие матки откладывают яйца и ухаживают за ними, не выходя на поиски пищи. Для получения энергии они «растворяют» и поглощают свои крыловые мышцы. У них увеличен крыловой сегмент и крайне редуцирован шейный сегмент.
- Матки, проходящие «рабочую» фазу. Эти матки охотятся, чтобы прокормить новую колонию до появления достаточного числа рабочих. У них промежуточные по размеру и крыловой, и шейный сегменты, более похожие на сегменты рабочих.
Значение открытия
- Рабочие муравьи — это не просто уменьшенные и бескрылые версии маток. У них особый план строения тела, обеспечивающий голове большую силу и манёвренность.
- Полученные данные могут помочь объяснить исключительный экологический успех и эволюционное разнообразие муравьёв по сравнению с другими общественными насекомыми.
- Различия между кастами развиваются на основе количества пищи, получаемой личинкой (меньше пищи → рабочий), однако молекулярные механизмы этой дифференцировки остаются неизвестными.