Knipper En Je Zult Het Missen: Trap-Kaak Ant'S Slag Is Snel, Dodelijk, Uniek

{h1}

Röntgenscanners en high-speed video-opnames van monden van valbekmieren in actie - van binnen en van buiten.

Trap-kaak mieren staan ​​bekend om hun overmaatse kaken die sneller kunnen sluiten sneller dan het knipperen van een oog om de prooi van de insecten te vangen. Er zijn ongeveer 1.000 soorten verspreid over negen geslachten, en wetenschappers leren dat de mechanismen die de snelle aanvallen van de mieren voeden van groep tot groep sterk kunnen verschillen.

Onlangs hebben onderzoekers de aanpassingen blootgelegd die dit supersnelle snappen mogelijk maken in een ongrijpbaar en weinig bestudeerd geslacht van valkaakmieren, genaamd Myrmoteras, met behulp van röntgenscans en high-speed video om de kaken van de mieren in actie te analyseren - van binnen en van buiten.

De wetenschappers identificeerden de grendel, veer en trekkermechanismen voor twee Myrmoteras soorten, waarbij wordt geconcludeerd dat hun valbekstelsel op een manier werkt die verschilt van die in andere groepen valkaken. [In foto's: valkaak Ant-baby's groeien op]

Myrmoteras mieren komen oorspronkelijk uit Zuidoost-Azië en zijn ongeveer 0.16 tot 0.20 inch (4 tot 5 millimeter) lang. Ze leven en foerageren in bladafval op de bosbodem, waardoor ze moeilijk te vinden en te vangen zijn terwijl ze nog leven, zei hoofdonderzoekauteur Frederick Larabee, een postdoctoraal onderzoeker met het Smithsonian AntLab in het Smithsonian National Museum of Natural History. Het was voorheen onbekend hoe snel de monden van de mieren konden dichtknippen en hoe ze precies werkten, vertelde Larabee aan WordsSideKick.com.

Wanneer Myrmoteras' de kaken worden in de "open" stand vergrendeld, omdat ze zich bij het jagen van de mier naar achteren uitstrekken in een steile hoek en wijzen naar het lichaam van de mier. De Myrmoteras' de stekelige, prooi-catching kaken van mieren zijn langer en slanker dan die van hun trap-kaak neven en nichten, wat suggereert dat Myrmoteras gebruik deze lichaamsdelen om prooien snel te steken en te immobiliseren, in plaats van ze te bedwelmen met een klap, schreven de auteurs van de studie.

Onderzoekers ontdekten dat de kaken van Myrmoteras mieren anders werken dan die van een andere bekende mier.

Onderzoekers ontdekten dat de kaken van Myrmoteras mieren anders werken dan die van een andere bekende mier.

Krediet: Steve Shattuck

De wetenschappers werkten in het laboratorium met verschillende levende kolonies die eerder waren verzameld, zei Larabee. Opnamen met 50.000 beelden per seconde onthulden dat de monden van de mieren binnen ongeveer een halve milliseconde gesloten waren - niet zo snel als mieren in de valkaak-soort Odontomachus, die hun kaken in een tiende van een milliseconde laten vallen, volgens de studie.

Maar het waren micro-CT-scans - computergestuurde röntgentomografie - die de onderzoekers in staat stelden om de innerlijke werking van Myrmoteras' dodelijke stakingen in 3D, aldus de onderzoekers.

"We wilden in staat zijn om alle interne structuren te visualiseren - de spieren, de neuronen en de gehechtheid tussen de spieren en de onderkaak zelf," zei Larabee.

Veerbelaste systemen zoals die in valbekmieren worden gevonden, hebben drie hoofdonderdelen: een slot om de bek open te houden, een veer om energie op te slaan en een trigger om de slag los te laten, energie over te brengen in de kaak om hem dicht te drijven snelheden. Met behulp van CT-scans modelleerden de onderzoekers de spieren die verantwoordelijk zijn voor het openen en sluiten van de kaken. Zodra de wetenschappers wisten hoe de spieren eruit zagen, konden ze bepalen hoe ze werden aangedreven Myrmoteras' snelle beet, een proces dat de onderzoekers hebben gevisualiseerd in een video die op YouTube is gepost.

De grendel die de bek open hield, was anders dan die in andere valbekmieren, die lijkt op het sluitmechanisme in sprinkhanenpoten, vertelde Larabee aan WordsSideKick.com.

Een andere ongewone en unieke structuur die de aandacht van de wetenschappers trok, was een vreemd gevormde kwab op de achterkant van Myrmoteras mierenhoofden. De onderzoekers merkten op dat het onmiddellijk zou samendrukken voorafgaand aan een slag, wat suggereert dat de structuur deel uitmaakte van het veermechanisme dat opgeslagen energie vrijgaf in de kaken.

"We zijn niet helemaal zeker wat de lente is, maar we denken dat het de ligamenten zijn die de spieren verbinden met de onderkaak," legde Larabee uit.

Een speciale

Een speciale "grendel" houdt de kaken van Myrmoteras mieren open en verschillende sets spieren in de hoofden van de insecten beheersen de mechanismen die de kaken gesloten klikken.

Dankbetuiging: Fredrick Larabee, Smithsonian

Een veerbelaste kaak is een zeer gespecialiseerde functie, waardoor het nog ongeloofwaardiger wordt dat verschillende mierenstammen zulke uiteenlopende structuren ontwikkelden om deze kaken te laten werken, zei Larabee.

"Al deze ultrasnelle kaken, met behulp van verschillende componenten of verschillende lichaamsstructuren om dit systeem te bedienen - het is een geweldig voorbeeld van convergente evolutie, waarbij evolutie verschillende strategieën heeft gevonden om hetzelfde gedragsdoel te bereiken," zei hij.

De bevindingen werden online gepubliceerd 30 augustus in de Journal of Experimental Biology.

Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Calling All Cars: The Wicked Flea / The Squealing Rat / 26th Wife / The Teardrop Charm.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com