• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12 апреля
Даниил Сухинов
3 998

Биологи раскрыли секрет слаженной работы термитов при строительстве гнезд

5.1

Международная группа ученых проследила за работой популяции термитов по строительству сложных и тщательно продуманных жилищ. Исследователи раскрыли уникальный механизм, благодаря которому тысячам насекомых удается координировать свои действия и сообща создавать многометровые термитники.

термит
Типичные термитники в Австралии / © depositphotos.com

Гнезда, которые термиты строят из песка, глины, собственной слюны и прочих естественных материалов, могут достигать нескольких метров в высоту. Они имеют длинные и запутанные, но крайне продуманные ходы и галереи, которые обеспечивают эффективную связь и вентиляцию внутренней части жилища. Однако принцип, по которому тысячам насекомых удается слаженно, песчинка за песчинкой, отстраивать термитники, остается загадкой для энтомологов.

В случае с муравьями, по образу жизни и гнездам во многом похожих на термитов, ученые уже хорошо изучили принцип строительства их сложных жилищ. Эти насекомые пропитывают строительный материал специальным химическим веществом — феромоном, который привлекает других муравьев и сообщает им, где необходимо продолжить строительство. Таким образом, действие одного рабочего муравья запускает активность других насекомых, а сигнал к строительству довольно быстро распространяется по всей колонии.

Международная команда исследователей на этот раз попыталась проследить за слаженной работой популяции термитов Coptotermes gestroi родом из Южной Азии, но распространившихся на Восточном побережье США. Для этого ученые создали искусственные арены с глиняными конструкциями разной высоты и формы, а также равномерно разбросанными гранулами — будущими кирпичиками термитника. Свои наблюдения и выводы авторы представили в статье, опубликованной в журнале eLife.

Если бы термиты, как и муравьи, при строительстве полагались на разметку химическими веществами, то для них не было бы разницы, где складывать заранее подготовленные глиняные гранулы, поскольку на искусственных аренах изначально не было никаких феромонов. Однако, если на ровной площадке исследователи предварительно создавали небольшие выступы-столбы, то термиты собирали гранулы по всей арене и крепили их к уже существующим неровностям.

Термиты Coptotermes gestroi на экспериментальной глиняной арене. На видео можно также заметить красный луч, используемый 3D-сканером для количественной оценки хода строительства / © Giulio Facchini

Может показаться, что термиты способны оценивать высоту уже готовых конструкций и начинать работу с них. Но это было не так: используя столбики разной высоты и размера на одной арене, ученые показали, что насекомые с одинаковой вероятностью крепят к ним найденные строительные блоки. Следующей гипотезой стала способность термитов чувствовать кривизну готового строительного фундамента.

Как показало предварительное компьютерное моделирование, если добавлять гранулы в места с наибольшим показателем кривизны, то этого достаточно для создания сложных структур, напоминающих термитники. И действительно, когда термитам на арене предлагали разные искусственные конструкции, они всегда предпочитали строить в местах с максимальной кривизной поверхности. Причем, если это были глиняные столбы, то насекомых привлекали именно их верхние окончания, а если это были стены — два верхних острых угла, где кривизна достигает максимума.

Верхний ряд: снимки строительного эксперимента с подсказкой «столбы» ( A ) и подсказкой «стена» ( B ). Нижний ряд: снимки экспериментов в химическом саду (после пропитки глины содой), при размещении подсказки «столбы» ( C ) и подсказки «стена» ( D ) / © Giulio Facchini et al, eLife (2024)

Авторы исследования предположили, что наблюдаемая чувствительность к кривизне поверхности на самом деле обусловлена сильной чувствительностью термитов к влажности. Это выражается не только тем, что из-за тонкого экзоскелета и мягкой кутикулы длительное пребывание термитов в месте с влажностью менее 70 процентов может быть для них смертельным. Но также, видимо, их способностью чувствовать локальные градиенты влажности и подстраивать под них свое поведение.

Ученые проверили эту гипотезу, подготовив новую арену со специальной глиной, пропитанной раствором гидрокарбоната натрия (пищевая сода). По мере того как вода испарялась, кристаллы соли проявлялись и росли на глине, отмечая области наибольшего испарения, а значит, и влажности. И каждый раз, в каждом эксперименте, именно в этом месте термиты начинали строить гнездо.

«Мы показали, что сложность гнезда возникает из одного простого механизма: термитам лишь нужно добавлять гранулы глины в зависимости от локальной влажности. Но строительные блоки, которые они добавляют, в свою очередь, меняют всю картину испарения и влажности, побуждая других термитов строить уже в новом месте и так далее, пока не будут созданы крайне сложные многометровые конструкции. Что нас по-настоящему удивило, так это то, что термиты используют столь простой механизм для решения очень сложной задачи», — подытожили авторы исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
7 часов назад
Полина Меньшова

Чрезмерный или неконтролируемый просмотр порноконтента, как правило, связан с особенностями психологического и эмоционального состояния человека. Какие именно факторы вызывают потребность в видео «для взрослых», объяснили специалисты из Австралии.

4 часа назад
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

21 мая
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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: