• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24 июля
Анна Новиковская
1
32 333

Ученые выяснили, почему муравьев с челюстями-ловушками не разрывает пополам во время охоты

3.5

Муравей — размером с ресничку, но оснащен челюстями, действующими наподобие медвежьего капкана, поэтому любая ошибка во время охоты может привести к тому, что его голову разорвет пополам. Однако этого никогда не происходит. И теперь ученые знают, почему.

Тропические муравьи с челюстями-ловушками — настоящий бич для мелких шустрых животных / © wikipedia.org

Муравьи рода одонтомахус (Odontomachus) широко известны своими удивительными мандибулами, которые захлопываются за долю секунды. Благодаря этой анатомической особенности одонтомахусы могут охотиться даже на очень резвую добычу, которой достаточно оказаться в зоне досягаемости.

Тем не менее нанесение таких баллистических ударов сопряжено с риском. Биологи знают, что челюсти муравья представляют собой относительно простые рычаги с пружинным приводом, каждый из которых фиксируется на месте защелкой, предназначенной для освобождения в тот момент, когда добыча окажется рядом. Сила челюстей одонтомахусов настолько велика, что при малейшей ошибке в смыкании муравей рискует пересилить прочность материала, из которого состоят его челюсти, и в буквальном смысле разорвать свою голову пополам.

Однако этого не происходит: хотя муравей Odontomachus brunneus захлопывает свои челюсти со скоростью 196 километров в час, при этом может наносить несколько ударов подряд, его голова остается в полном порядке, и теперь ученые решили выяснить, почему. Для этого они аккуратно закрепили насекомых перед высокоскоростной камерой, снимающей со скоростью 300 тысяч кадров в секунду, чтобы зафиксировать момент захлопывания смертоносных челюстей.

Оказалось, что секрет муравья одонтомахуса — в поразительной точности его движений: челюсти идут на сближение по идеальной дуге, при этом гигантская мышца в голове муравья, составляющая до 14% его общего веса, обеспечивает примерно половину энергии, необходимой для смыкания челюстей. Откуда берется все остальное? Из самой головы: поскольку муравей постоянно передвигается с раскрытыми челюстями, его голова при этом слегка деформируется (всего на несколько микрометров, но это довольно много для существа, длиной не больше сантиметра), что позволяет запасать упругую энергию в самом хитиновом экзоскелете.

Муравьи одонтомахусы атакуют пинцет: можно услышать щелчки, с которыми захлопываются их челюсти

Таким образом одонтомахусы сумели идеально сбалансировать противодействующие силы и добиться высочайшей скорости движений без вреда для себя. Возможно, аналогичный механизм используют и другие насекомые, а в ближайшем будущем смогут применять и люди, например в микроробототехнике для повышения многофункциональности, точности и долговечности сверхбыстрых систем.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Experimental Biology.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

12 августа
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

Позавчера, 14:54
Сергей Васильев

Крошечные маячки помогли ученым следовать за мигрирующими насекомыми в небольшом самолете, показав, что те уверенно ориентируются в пространстве, перелетая на тысячи километров.

Вчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

12 августа
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

12 августа
Ольга Иванова

Исследование американских нейробиологов на грызунах показало, что повышенный уровень тестостерона способствует не только агрессивному, но и просоциальному поведению.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

3 недели назад
-
0
+
Просто хитин крепкий и немного пластичный.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: