Есть у муравьев зубы

Ученые раскрыли секрет прочности муравьиных зубов

Муравьи и еще некоторые насекомые обладают острыми и сильными зубами. Соответствующие данные были получены в результате изучения снимков.

Исследователи использовали ионный микроскоп и выяснили, что зубы муравьев представляют собой смесь белков и цинка. Причем металла весьма много — он составляет примерно десятую часть всей массы муравьиных зубов, сообщает Science Daily.

«У муравьев есть зубы, это может подтвердить любой, кто хоть раз наступал на муравейник. Эти специализированные структуры, технически называемые «нижнечелюстные зубы», прикреплены за пределами их ротовой полости. Зубы состоят из материала, который плотно связывает отдельные атомы цинка«, — отмечают исследователи.

Причем зубы оказались весьма функциональными. Они позволяют маленьким муравьям использовать 60% от силы, которую им пришлось бы задействовать, если бы их зубы по составу были аналогичны человеческим.

Однако все вопросы на этом не решены. Ученые пока не могут понять, как цинк «затвердевает» в телах насекомых. Для этого потребуется проводить новое исследование.

Ранее американские ученые установили, что муравьи являются не такими трудолюбивыми, как человечество привыкло считать. Энтомологи Анна Дорхаус и Даниэль Шаброно пришли к выводу, что эти насекомые любят лениться.

Исследователи в течение двух лет наблюдали за поведением муравьев и тем, какие отношения складывались в коллективах насекомых из разных колоний.

Удалось установить, что трудолюбивыми были лишь 2,5% насекомых. Подавляющее большинство (70%) трудилось лишь в редких случаях. Каждый четвертый муравей либо не работал, либо изображал бурную деятельность.

Источник

Откуда у муравьев такие острые зубы? Снимки в атомном масштабе дали ответ

Вы когда-нибудь задумывались, как крошечные существа могут так легко разрезать что-либо, колоть или жалить? Именно этим вопросом задались исследователи из Университета Орегона и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США. Они нашли ответ, наблюдая за муравьями.

У муравьев есть зубы, и это может подтвердить любой, кто хоть раз наступал на муравейник. Просто эти зубы не слишком-то напоминают наши: специализированные структуры, выполняющие роль зубов у муравье, находятся за пределами их рта и зовутся «нижнечелюстными зубами» (потому что прикреплены они, как можно догадаться, к нижней челюсти).

Ученые выяснили, что эти зубы представляют собой однородную смесь белков и цинка. При этом отдельные атомы цинка прикреплены примерно к четверти аминокислотных единиц, составляющих белки, которые и образуют зубы.

Команда биофизиков разработала методы измерения твердости, эластичности, энергии разрушения, сопротивления истиранию и ударопрочности в миниатюрном масштабе, чтобы оценить свойства зубов членистоногих. Они использовали сфокусированный ионный микроскоп, чтобы получить образец крошечного кончика зуба муравья, а затем визуализировали его с помощью атомно-зондовой томографии. Это позволило команде определить, как именно отдельные атомы расположены в зубе муравья.

Используя эту технику, ученые впервые зафиксировали наноразмерное распределение атомов цинка в зубе муравья.

Ученые выяснили, что такие биоматериалы позволяют животным использовать 60 процентов и даже меньше от той силы, которую им пришлось бы прикладывать, если бы их «инструменты» были сделаны из того же материала, что и человеческие зубы.

Неудивительно, что материалы, из которых получаются настолько острые челюсти, эволюционировали именно у мелких животных. И клещу, и волку нужно прокусить кожу лося, но у волка мускулы намного сильнее. А вот клещ может компенсировать слабость своих крошечных мышц, используя более острые зубы, которые фокусируют силу на меньших участках.

С эволюционной точки зрения такой состав зубов позволяет мелким животным потреблять более жесткую пищу. А экономия энергии за счет использования меньшего усилия важна для всех. Эти преимущества могут объяснить широкое использование биоматериалов из тяжелых металлов вроде цинка и марганца в природе. Их можно найти у большинства муравьев, многих других насекомых, пауков и паукообразных, морских червей, ракообразных и многие других видов небольших организмов.

Хотя исследователи прояснили преимущества биоматериалов с «тяжелыми» элементами, мы до сих пор не знаем точно, как цинк и марганец затвердевают и защищают зубы животных.

«Одна из возможностей состоит в том, что небольшая часть цинка, например, образует мосты между белками, и эти поперечные связи делают материал более жестким, как поперечные балки укрепляют здание. Мы также думаем, что, когда клык ударяется о что-то твердое, эти цинковые поперечные связи могут сначала сломаться, поглощая энергию, чтобы сам клык не раскололся.

Мы предполагаем, что изобилие дополнительного цинка является готовым запасом для заживления зубов», – пишут исследователи.

Возможность самовосстановления таких челюстей делает их еще более интересными, и следующий шаг команды – проверить эту гипотезу. Ученые надеются, что самовосстановление или другие свойства биоматериалов с тяжелыми металлами могут привести к созданию улучшенных материалов для медицинских инструментов и других небольших устройств.

Почитайте о муравьях – обладателях самых быстрых челюстей на планете.

Всероссийский фотоконкурс «Широка моя страна»: покажите красоту любимых мест

Сайгаки: ликбез о степных антилопах

Мы пойдем на Север: экотуризм в нацпарке «Онежское Поморье»

Источник

Ученые раскрыли секрет сверхсилы муравьиных зубов

Снимки в атомном масштабе показали, что муравьи и еще некоторые насекомые обладают острыми и сильными зубами. Соответcвующее исследование опубликовано в журнале Science Daily.

Исследователи использовали сфокусированный ионный микроскоп и выяснили, что зубы муравья представляют собой однородную смесь белков и цинка. Атомов цинка много, к некоторым аминокислотным единицам прикреплены целые группы — цинк составляет примерно одну десятую всей массы муравьиных зубов.

«Да, у муравьев есть зубы, это может подтвердить любой, кто хоть раз наступал на муравейник. Эти специализированные структуры, технически называемые «нижнечелюстные зубы» — они прикреплены за пределами их ротовой полости — состоят из материала, который плотно связывает отдельные атомы цинка», — говорится в исследовании.

Исследовательская группа посчитала, что, поскольку эти биоматериалы могут быть более острыми, они позволяют животным использовать 60% или даже меньше силы, которую им пришлось бы использовать, если бы их зубы были близки по составу, например, к человеческим.

Ученые отмечают, что некоторые элементы, например цинк и марганец, делают зубы тверже, однако пока не известно, как именно элементы «затвердевают» в телах насекомых.

«Мы полагаем, что, когда клык ударяется о что-то твердое, эти цинковые поперечные связи могут сначала сломаться, поглощая энергию, чтобы сам зуб не разрушился. Предполагаем, что изобилие дополнительного цинка является готовым запасом для заживления зубов», — пишут исследователи.

Ранее ученые впервые сняли процесс строительства муравейника в 3D.

Источник

Ученые раскрыли секрет прочности муравьиных зубов

Причем зубы оказались весьма функциональными.

Муравьи и еще некоторые насекомые обладают острыми и сильными зубами. Соответствующие данные были получены в результате изучения снимков.

Исследователи использовали ионный микроскоп и выяснили, что зубы муравьев представляют собой смесь белков и цинка. Причем металла весьма много — он составляет примерно десятую часть всей массы муравьиных зубов, сообщает Science Daily.

«У муравьев есть зубы, это может подтвердить любой, кто хоть раз наступал на муравейник. Эти специализированные структуры, технически называемые «нижнечелюстные зубы», прикреплены за пределами их ротовой полости. Зубы состоят из материала, который плотно связывает отдельные атомы цинка«, — отмечают исследователи.

Причем зубы оказались весьма функциональными. Они позволяют маленьким муравьям использовать 60% от силы, которую им пришлось бы задействовать, если бы их зубы по составу были аналогичны человеческим.

Однако все вопросы на этом не решены. Ученые пока не могут понять, как цинк «затвердевает» в телах насекомых. Для этого потребуется проводить новое исследование.

Ранее американские ученые установили, что муравьи являются не такими трудолюбивыми, как человечество привыкло считать. Энтомологи Анна Дорхаус и Даниэль Шаброно пришли к выводу, что эти насекомые любят лениться.

Исследователи в течение двух лет наблюдали за поведением муравьев и тем, какие отношения складывались в коллективах насекомых из разных колоний.

Удалось установить, что трудолюбивыми были лишь 2,5% насекомых. Подавляющее большинство (70%) трудилось лишь в редких случаях. Каждый четвертый муравей либо не работал, либо изображал бурную деятельность.

Источник

Что едят муравьи. Чем питаются муравьи

Муравьи известны человечеству не первое столетие, однако и сегодня для многих людей остается вопросом, почему эти насекомые выбирают столь навязчивый человеку образ жизни. По природе муравьи очень трудолюбивы, и живут всегда одной большой семьей, где у каждого имеется свое предназначение. Но их склонность располагать свои муравейники вблизи от людей (на дачном участке, в бане, гараже и даже квартире) часто становится причиной гибели урожая и порчи имущества. Беспокоясь за свои владения, люди интересуются, что едят муравьи. Ведь их непредвиденное соседство может обернуться серьезным вредом для хозяйства.

Рацион муравьев

Муравьи, которые живут в дикой природе, питаются в основном растительной пищей. А вот сказать определенно, чем питаются муравьи в домашних условиях и на огороде, невозможно. Ведь насекомые настолько приспособились к жизни вблизи человека, что могут даже съесть кусок мяса, конечно, за длительное время. Они могут есть продукты как растительного, так и синтетического происхождения.

Каждая каста насекомых предпочитает свой тип пищи. Личинки, к примеру, питаются предпочтительно белковой животной пищей. Это яйца, молоко, корневища и сок деревьев, мед, сахар, орехи и т.п. Рабочие особи предпочитают углеводы – варенье, крупы, семена и плоды. Некоторые любят питаться исключительно насекомыми, что может сослужить хорошую службу в хозяйстве.

Есть определенный вид муравьев, который питается исключительно пищей древесного происхождения. Их так же называют муравьи-древоточцы. Они часто доставляют неудобства человеку, поселяясь в древесных домах, банях и других постройках, так как со временем превращают некогда прочное сооружение в настоящую трухлявую рухлядь.

Муравьи и культурные растения

Муравьи способны причинить вред культурным посадкам человека, ведь растительная пища довольно привлекательна для насекомых. Муравьи едят клубнику, листья смородины, вишню и любые другие растения. Конечно, чтобы съесть фрукт или овощ полностью, им нужно будет серьезно потрудиться на протяжении долгих часов. Но даже немного надкусанный плод может стать причиной дискомфорта для хозяев, ведь никто не хочет доедать за вредителями. Кроме того, муравей может навредить и домашним цветам, прогрызая их листья и корни.

Как устроен рот муравья

Всем известно, что муравьи способны откусывать понравившееся лакомство, чтобы принести немного в муравейник. Бывали случаи, когда они обгладывали целый плод, корень и другие растения и предметы пищи. Многих интересует вопрос, есть ли у муравьев зубы. Так вот, как таковых зубов у этого насекомого не существует. Но при этом у него имеются губы, острый язычок и зазубренный край, который может напоминать своим строением человеческие зубы. Именно при помощи всех этих органов муравей и может откусывать кусочки пищи.

Как часто едят муравьи

Процесс поглощения пищи у муравьев происходит довольно часто, практически как у человека. Они питаются несколько раз в день. Рабочие особи питаются прямо в тот момент, когда относят добычу в муравейник. А обитатели жилища постоянно подъедают часть запасов. Есть муравьи, которые на длительное время впадают в анабиоз, этот период может достигать девяти месяцев. В такой период жизни насекомые способны вообще обходиться без еды.

В заключение необходимо сказать, что муравьи могут есть пищу различного происхождения, как животную, так и растительную. Эти насекомые отлично приспосабливаются к окружающей среде и незнакомой пище. Именно поэтому при появлении членистоногих на огороде и в квартире хозяевам стоит опасаться за посадки и продукты питания. Конечно, много они не утащат, но надкусанные плоды и продукты никого не обрадуют. Мало того, насекомые всегда живут большой колонией, поэтому общими усилиями они могут доставить массу неудобств своим соседством для человека.

Источник