Физики объяснили работу смертельной ловушки муравьиных львов

Взрослые муравьиные львы (Myrmeleontidae) крылаты и напоминают стрекоз, и название свое это семейство насекомых получило благодаря куда более интересной личиночной стадии своей жизни. Личинки многих из них устраивают в песке ловушки-воронки, ступив на край которых, жертва вызывает моментальный обвал и вместе с песком скатывается вниз, где ее уже поджидает хищная личинка.

В новой совместной работе британских биологов и физиков показано, как муравьиные львы добиваются максимальной эффективности своих ловушек при минимальных усилиях. Статья Нигеля Франкса (Nigel Franks), Кима Кристенсена (Kim Christensen) и их коллег готовится к публикации в журнале Proceedings of the Royal Society B. Об исследовании также рассказывается в пресс-релизе Бристольского университета.

Известно, что личинка муравьиного льва, работая над воронкой, сортирует каждую песчинку, отбрасывая крупные подальше и оставляя на склоне лишь мелкие, легко осыпающиеся от малейшего прикосновения. За этим процессом авторы пронаблюдали в лаборатории и даже подсчитали количество выброшенных крупных песчинок. К большому удивлению ученых, их оказалось больше, чем содержалось в объеме готовой воронки, — так, словно насекомое перекопало и рассортировало большее количество песка, нежели необходимо.

Стоит упомянуть и другую особенность устройства ловушки: личинка копает ее не так, как делали бы мы, копая воронку в песке — начиная от центра, — а двигается наоборот, сужающейся к центру спиралью. На этом этапе бристольские биологи и обратились к физикам из Имперского колледжа Лондона. Вместе они создали компьютерную модель сыпучего песка с песчинками разного диаметра. Моделирование показало, что «спиральная техника» устройства воронки исключительно эффективна.

Двигаясь сужающимися кругами, насекомое последовательно создает локальные обвалы склона на каждом участке своего пути. Осыпающийся песок активно перемешивается и спонтанно стратифицируется, естественным образом сортируясь по размерам частиц. Личинке муравьиного льва остается выбирать слишком крупные и отбрасывать их подальше из воронки.