Волоски сахарских серебристых муравьев терморегулируют и создают яркий цвет

Согласно исследованию, опубликованному 13 апреля 2016 года в журнале PLOS ONE, волоски на теле сахарского серебристого муравья вызывают полное внутреннее отражение света, делая муравьев почти в десять раз более отражающими. Это предотвращает перегрев и создает их серебристый блеск.

Сахарский серебристый муравей — один из наземных организмов, лучше всего приспособленных к высоким температурам, и может добывать пищу в пустыне даже при температуре выше 50 °C. Ранее было показано, что его спинные волоски ответственны за серебристый цвет и помогают предотвратить перегрев. Однако детали оптических свойств волосков не были выяснены.

Авторы настоящего исследования использовали сканирующий электронный микроскоп (SEM), чтобы изучить волоски муравьев и проследить путь падающих световых лучей. Они также сравнили нормальные «волосатые» образцы муравьев с муравьями, которых побрили, измерив, как отражается свет и как быстро муравьи нагреваются под имитированным солнечным светом.

Исследователи обнаружили, что волосатые муравьи были почти в десять раз более отражающими, чем побритые, и могли оставаться на 2 °C прохладнее под искусственным солнцем. Они также подтвердили, что треугольное поперечное сечение и гофрированная поверхность каждого волоска действуют как призма, отражая свет. Лучи света, входящие в каждый волосок, подвергаются полному внутреннему отражению, отражаясь от нижней плоскости волоска вместо того, чтобы проходить через него. Этот зеркальный эффект придает муравью яркий серебристый блеск и снижает поглощение тепла от солнечного света, предотвращая перегрев.

У большинства членистоногих цилиндрические или пластинчатые щетинки на теле, поэтому эти результаты могут быть специфичны для данного вида муравьев. Однако авторы заявляют, что это исследование улучшает наше понимание необычного цвета сахарского серебристого муравья и его способности выживать в пустынной жаре.

Соавтор Серж Арон отмечает: «Способность отражать солнечное излучение посредством полного внутреннего отражения — это новый адаптивный механизм у пустынных животных, который обеспечивает эффективную тепловую защиту от интенсивного солнечного излучения. Насколько нам известно, это также первый случай, когда полное внутреннее отражение показано как определяющее цвет организма».