• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.07.2022
Анна Новиковская
1
32 940

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
Вчера, 15:24
JuliaT

Хотя ряд стран разрешили использовать коноплю в лечебных целях, последствия злоупотребления каннабисом остаются серьезной глобальной проблемой. Новое исследование показало, что люди с зависимостью от марихуаны больше подвержены сердечным приступам и инсультам, чем не имеющие такого пристрастия.

Вчера, 11:03
Александр Березин

Причиной гибели «Луны-25» стала ошибка в подаче команд, аналогичная тем, из-за которых об Луну разбились аппараты трех других стран за последние четыре года.

2 часа назад
Igor

В последнее время космология переживает небольшой кризис: два основных метода измерения скорости расширения Вселенной показывают разные результаты. Ученые из Дании предложили новый метод, который, возможно, поможет решить эту проблему.

28 сентября
Александр Березин

Космический телескоп «Гайя» позволил оценить скорость движения рекордного количества звезд в Млечном Пути, и новые данные оказались крайне неожиданными. Дело не только в том, что его масса упала во много раз: стало ясно, что сама структура Галактики не такая, как думали раньше.

29 сентября
Igor

К неожиданным прорывам в науке могут привести даже пустяковые вещи вроде чаинок в чашке. Парадокс чайного листа только на первый взгляд кажется неважным, но в свое время им заинтересовался Альберт Эйнштейн. Решение парадокса ученый представил на одной из конференций, чем вызвал ажиотаж у академической публики. Докладу немецкого физика уже почти 100 лет, а самому парадоксу — гораздо больше, но исследователи во всем мире продолжают использовать его в своих работах. Например, недавно китайские ученые применили его для изучения концентрации веществ в наножидкостях.

28 сентября
ЮФУ

Разработка ученых Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ потенциально может найти применение в производстве экологически чистого топлива и накопления энергии. Кроме того, технология может значительно повысить эффективность расщепления воды, способствуя переходу к устойчивой энергетике.

28 сентября
Александр Березин

Космический телескоп «Гайя» позволил оценить скорость движения рекордного количества звезд в Млечном Пути, и новые данные оказались крайне неожиданными. Дело не только в том, что его масса упала во много раз: стало ясно, что сама структура Галактики не такая, как думали раньше.

20 сентября
Ольга Иванова

Исследователи из Швеции и Великобритания узнали, что «правило деревьев» да Винчи, который считал, что толщина всех веток дерева на любой его высоте, сложенная вместе, равна толщине ствола, ошибочно на микроуровне.

26 сентября
Мария Азарова

Ученые применили современные методы, такие как микрокомпьютерная томография, получили сотни рентгеновских изображений и создали 3D-модель. Все для того, чтобы обнаружить следы опухоли во внутренней части черепа человека, жившего в середине IV века нашей эры. Это самый ранний случай менингиомы на Пиренейском полуострове — из тех, что известны науке.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

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: