Где находится муравьиная кислота у муравьев

Интересное вещество родом из детства

А у вас было немного странное детство?

То самое, когда вы ели смолу с деревьев, цветы белой акации и даже ягоды паслена? Было такое? А если хотелось кисленького, то находили муравейник, вставляли в него палочку, а потом вытаскивали и сосали. А такое было?

Не знаю, конечно, как мы умудрялись при этом не отравиться и не испортить себе желудки, но факт остается фактом: все это мы засовывали в свои рты довольно регулярно. Сейчас мы не будем обсуждать все эти моменты, но на один из них обратим более пристальное внимание.

Почему же палочка была кислой?

Да потому, что на ней была муравьиная кислота. Это особое вещество, которое выделил еще в 1670 году Джон Рей из желез рыжих муравьев. Мы в детстве не знали, кто такой Рей, но о том, что муравьи выделяют кислоту, знали точно. Понятно, что Рей обратил на нее внимание не просто так, ведь эта кислота сегодня используется в разных сферах.

Читать полностью обо всех ее особенностях можно, перейдя по ссылке http://муравьиная.рф/muravinaya. А сейчас мы обратим внимание на специфику этого вещества в общих чертах.

Итак, что представляет собой муравьиная кислота?

Нельзя не отметить, что содержится это вещество не только в муравейниках. Просто найдено оно было впервые именно там. А вообще оно выделено и у пчел, а также в крапиве и в хвое. Это первый представитель из ряда насыщенных одноосновных карбоновых кислот, а ее второе название – метановая кислота. Она зарегистрирована как пищевая добавка (обозначение Е236), а значит, не представляет собой вредного соединения. В общем, мы в детстве не ошибались, когда «выделяли» ее из муравейников.

Где применяется это вещество?

Помимо того, что это пищевая добавка, муравьиная кислота находит применение еще и в таких сферах:

в сельском хозяйстве – чтобы продлить сроки хранения кормов;

в животноводстве – при выпаивании телят, чтобы сквашивать молоко;

в пчеловодстве – с целью уничтожения клещей;

при производстве кожаной продукции (обработка сырья);

в полиграфической и в текстильной отраслях: для протравки бумажного сырья и текстиля;

и снова – в пищевой промышленности (в качестве дешевого консерванта, и как сырье для получения концентратов витаминов).

©Пенза-Взгляд, 2015–2016. Портал актуальных новостей «Пенза-Взгляд».

Новости Пензы. События, факты, мнения.

Использование материалов разрешено только с предварительного согласия правообладателей. Все права на фото-видео, графический и изобразительный контент принадлежат их авторам. Допустимо цитирование не более 30% от исходного текста. Полностью дублировать материалы запрещено (в том числе с использованием RSS). При цитировании материалов гиперссылка на penzavzglyad.ru обязательна.

Редакция не несет ответственности за содержание блогов и комментариев, а также не предоставляет справочной информации. Позиция «Пенза-Взгляд» не всегда совпадает с мнением авторов статей, опубликованных на интернет-портале.

Все замечания, пожелания и предложения присылайте на penzavzglyad@yandex.ru. Прогноз погоды предоставлен сервисом Яндекс.Погода.

Настоящий ресурс может содержать материалы 18+.

Источник

Особенности выработки муравьиной кислоты

Муравьиная кислота представляет собой резко пахнущую ядовитую бесцветную жидкость, вызывающую при попадании на кожу человека болезненные ожоги. По силе воздействия муравьиная кислота занимает промежуточное положение между уксусной и соляной кислотами. Она была впервые выделена английским биологом Джоном Реем из рыжих лесных муравьев. В прошлом эту кислоту люди получали для своих нужд, обрабатывая муравьев паром. На данном этапе для получения кислоты применяют реакцию едкого натра и угарного газа при повышенном давлении и высоких температурах.

Муравьи по биологической классификации представляют собой перепончатокрылых различных размеров с коленчатыми усиками и грызущими ротовыми частями. Они относятся к классу жалящих насекомых, но жало их слаборазвито. Тело муравьев состоит из трех сегментов: крупной головы, сравнительно небольшой груди и объемистого брюшка. Брюшко образует стебелек, состоящий из двух члеников и оснащенный отростком-чешуйкой, торчащим кверху. Этот отросток-чешуйка и является отличительной чертой муравьев. Лапки насекомых тонкие, снабженные острыми коготками. Еще одной отличительной особенностью можно назвать наличие тонкого перехвата между брюшком и грудью, а также наличие различных желез. Ранее было принято считать, что муравьиную кислоту выделяют все виды муравьев, но на данном этапе известно, что выделение кислоты свойственно только представителям вида Formicinae. Особи других видов муравьев вырабатывают различные виды ядов или феромонов, используемых для защиты или дезинфекции, а также с целью обозначения территории, привлечения сородичей, т.д. Например, муравьи Solenopsis используют свой яд в качестве противомикробного дезинфицирующего средства, распыляя его в виде аэрозоля.

Ядовитая железа занимает у муравьев половину брюшка, ее окружает мощный мускульный мешок. При сокращении мышц мешка, состоящий из муравьиной кислоты яд выбрасывается на расстояние, в пятьсот раз превышающее длину насекомого. Ядовитая железа относится к числу половых, изменивших свои функции. Также к таким железам относятся дюфуровы железы, вырабатывающие щелочной экскрет, в то время как ядовитые имеют кислый экскрет. У муравьев вида Formicinae ядовитая железа крайне развита. Состоит данная железа из мускульного мешка для хранения ядовитой жидкости и железистой дорзальной части. Железы, по сути, являются трубочками, одним концом открывающиеся в центре мускульного мешка, а другим образуя парные отростки. Длина расправленных желез составляет двадцать сантиметров.

Количество муравьиной кислоты, содержащееся в мускульном мешке, зависит от массы тела муравья. Истраченное содержимое полностью восстанавливается через три недели. Существует несколько гипотез образования кислоты в организме муравья, единого мнения по этому поводу не существует. Стоит отметить, что муравьиная кислота обладает сильнейшими инсектицидными свойствами.

Муравьи используют кислоту для борьбы с врагами. Рыжие лесные особи, прежде чем пустить струйку ядовитой жидкости, принимают позу боевой готовности: приподнимаются на ногах, вытягивая между ногами брюшко и целясь им в неприятеля. В некоторых случаях муравьи устраивают заслон из летящих струек, собравшись вместе. Также насекомые могут вбрызгивать при укусе в ранку яд, подгибая для этого брюшко к голове. Муравьиная кислота, содержащаяся в яде, действует на работу сердечной, дыхательной и нервной систем.

Источник

Муравьи пьют собственную кислоту для защиты от микробов

Исследователи обнаружили, что представители одного вида муравьев проглатывают выделяемую из желез у них на брюшке муравьиную кислоты, чтобы защититься от бактерий, попадающих в организм с пищей или водой.

© Simon Tragust

Симон Трагуст (Simon Tragust) из Галле-Виттенбургского университета имени Мартина Лютера и его коллеги изучали североамериканского муравья Camponotus floridanus, известного как флоридский муравей-древоточец или флоридский муравей-плотник. Ученые заметили, что муравьи каждый раз после приема пищи или воды, начинают чистить своими челюстями брюшные железы. «Такое поведение, похоже, не было связано с пищеварением, потому что муравьи делали это даже после того, как проглотили только воду», – рассказывает Симон Трагуст.

Чтобы узнать, что происходит с муравьями, когда они теряют возможность добраться до брюшных желез, ученые сразу после кормления обездвижили муравьев, понизив температуру окружающего воздуха. После этого они измерили уровень кислотности в пищеварительной системе муравьев и выяснили, что он резко упал.

Брюшная железа муравьев выделяет муравьиную кислоту через особое отверстие – ацидопору. Кислоту муравьи обычно используют как орудие нападения или защиты. Давно известно, что некоторые птицы специально залезают в муравейники, чтобы подвергнуться действию муравьиной кислоты, которая помогает им очистить кожу и оперение от паразитов. Да и сами муравьи используют эту кислоту в качестве «санитарного средства». В предыдущих исследованиях было установлено, что они обрабатывают кислотой свои гнезда и личинок, чтобы сдерживать распространение вредоносных грибков. Но раньше не отмечалось, чтобы муравьи принимали собственную кислоту внутрь.

Однако Симон Трагуст и его коллеги установили, что глотание муравьиной кислоты действительно поддерживает здоровье муравьев Camponotus floridanus. Оно повышает уровень их выживаемости после употребления зараженной патогенами пищи.

Этот вид муравьев отличается необычно низким уровнем видового разнообразия в микробиоме кишечника, что выглядит странным, учитывая, что муравьи обычно делятся друг с другом едой. Исследователи объясняют это воздействием муравьиной кислоты на пищеварительную систему. В таких условиях успешно выживает только одна группа бактерий, Acetobacteraceae. Недавно было установлено, что эти бактерии могут быть полезны для муравьев, помогая им переваривать необходимые питательные вещества. В лабораторных тестах Трагуст и его коллеги показали, что эти бактерии успешно размножаются при инкубации в среде, содержащей муравьиную кислоту, в то время как известные патогенные виды погибают. Наиболее сильно от проглатывания кислоты зависит уровень кислотности в отделе пищеварительной системы муравья, где содержится пища, которую он отрыгивает, чтобы передать сородичам.

«Проглатывание кислоты действует как фильтрующий механизм, структурирующий микробиом муравья, – говорит Трагуст. — Результаты нашего исследования показывают, что муравьи поддерживают высокий уровень кислотности в своей пищеварительной системе путем проглатывания секрета своих ядовитых желез во время чистки ацидопор».

Источник

Муравьиная кислота: собственный антибиотик из брюшной железы

Долгое время считалось, что муравьиная кислота нужна этим насекомым только для защиты от хищников, например, от других насекомых и птиц. Но оказалось, что ее функции много шире: она служит не только дезинфектантом для антигрибковой обработки гнезда и потомства, но и эффективным антибиотиком

Муравьиная кислота – одна из самых простых органических кислот, несмотря на свое название, встречается не только у муравьев, но и в выделениях пчел и медуз, а также у представителей растительного царства: в крапиве, хвойных, а также в некоторых фруктах. Но впервые она была найдена действительно у лесных рыжих муравьев еще в 1670 г.; позднее выяснилось, что это соединение вырабатывается брюшной железой всех представителей наиболее «продвинутого» муравьиного семейства Formicidae.

Одно время считалось, что муравьи используют это вещество для отпугивания врагов, но недавно было обнаружено, что они обрабатывают кислотой свои гнезда и потомство для предотвращения распространения патогенных микроскопических грибков. Кстати сказать, муравьиная кислота представляет опасность и для человека: концентрированная, она может вызывать сильные химические ожоги, а в концентрации свыше 10% – разъедать кожу.

Немецкие ученые из Галле-Виттенбергского университета им. Мартина Лютера и Байройтского университета (Германия) при наблюдении за поведением древесных муравьев Camponotus floridanus обнаружили, что всякий раз после еды или питья воды они начинают чистить брюшко. Исследователи заметили, что при этом муравьи глотают секрет брюшных желез, вследствие чего в желудке возникает кислая среда. В эксперименте по кормлению муравьев пищей, зараженной патогенными и условно-патогенными бактериями, выяснилось, что возможность проглотить муравьиную кислоту улучшает выживаемость особей.

Такая кислотная «БАД» особенно актуальна для этих насекомых, так как муравьи практикуют кормление друг друга и личинок «изо рта в рот». И высокая кислотность желудка, по-видимому, не дает возможной инфекции распространиться на всю колонию. Правда, пока неясно, убивает ли муравьиная кислота патогены напрямую, либо она действует совместно с другими факторами, например, иммунными. Так или иначе, потребление кислоты способствует формированию определенного состава микробиома пищеварительного тракта муравьев, в котором преобладают кислотостойкие бактерии семейства Acetobacteraceae.

Высокая кислотность пищеварительной среды характерна не только для муравьев: кислота в больших количествах вырабатывается в желудках высших позвоночных, включая земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. Но среди насекомых муравьи – одни из очень немногих, кто имеет такую особенность. И эффекты она везде оказывает одинаковые: защищает от патогенов и структурирует микрофлору.

Кстати сказать, сегодня муравьиная кислота, получаемая искусственным путем, активно используется в качестве консервирующего и антибактериального агента при заготовке кормов, в пчеловодстве, а также для дезинфекции оборудования и как антисептическое средство в медицине. В ряде случаев именно она оказывается предпочтительнее, так как обладает наиболее выраженным действием в отношении ряда бактерий и плесеней. Не обошла муравьиная кислота и индустрию красоты: это вещество применяется при производстве препаратов для борьбы с угревой сыпью, удаления лишней растительности и даже для использования в соляриях.

Источник

Муравьи пьют собственную кислоту для защиты от микробов

Исследователи обнаружили, что представители одного вида муравьев проглатывают выделяемую из желез у них на брюшке муравьиную кислоту, чтобы защититься от бактерий, попадающих в организм с пищей или водой.

Симон Трагуст (Simon Tragust) из Галле-Виттенбургского университета имени Мартина Лютера и его коллеги изучали североамериканского муравья Camponotus floridanus, известного как флоридский муравей-древоточец или флоридский муравей-плотник. Ученые заметили, что муравьи каждый раз после приема пищи или воды начинают чистить своими челюстями брюшные железы. «Такое поведение, похоже, не было связано с пищеварением, потому что муравьи делали это даже после того, как проглотили только воду», — рассказывает Симон Трагуст.

Чтобы узнать, что происходит с муравьями, когда они теряют возможность добраться до брюшных желез, ученые сразу после кормления обездвижили муравьев, понизив температуру окружающего воздуха. После этого они измерили уровень кислотности в пищеварительной системе муравьев и выяснили, что он резко упал.

Брюшная железа муравьев выделяет муравьиную кислоту через особое отверстие — ацидопору. Кислоту муравьи обычно используют как орудие нападения или защиты. Давно известно, что некоторые птицы специально залезают в муравейники, чтобы подвергнуться действию муравьиной кислоты, которая помогает им очистить кожу и оперение от паразитов. Да и сами муравьи используют эту кислоту в качестве «санитарного средства». В предыдущих исследованиях было установлено, что они обрабатывают кислотой свои гнезда и личинок, чтобы сдерживать распространение вредоносных грибков. Но раньше не отмечалось, чтобы муравьи принимали собственную кислоту внутрь.

Однако Симон Трагуст и его коллеги установили, что глотание муравьиной кислоты действительно поддерживает здоровье муравьев Camponotus floridanus. Оно повышает уровень их выживаемости после употребления зараженной патогенами пищи.

Этот вид муравьев отличается необычно низким уровнем видового разнообразия в микробиоме кишечника, что выглядит странным, учитывая, что муравьи обычно делятся друг с другом едой. Исследователи объясняют это воздействием муравьиной кислоты на пищеварительную систему. В таких условиях успешно выживает только одна группа бактерий, Acetobacteraceae. Недавно было установлено, что эти бактерии могут быть полезны для муравьев, помогая им переваривать необходимые питательные вещества. В лабораторных тестах Трагуст и его коллеги показали, что эти бактерии успешно размножаются при инкубации в среде, содержащей муравьиную кислоту, в то время как известные патогенные виды погибают. Наиболее сильно от проглатывания кислоты зависит уровень кислотности в отделе пищеварительной системы муравья, где содержится пища, которую он отрыгивает, чтобы передать сородичам.

«Проглатывание кислоты действует как фильтрующий механизм, структурирующий микробиом муравья, — говорит Трагуст. — Результаты нашего исследования показывают, что муравьи поддерживают высокий уровень кислотности в своей пищеварительной системе путем проглатывания секрета своих ядовитых желез во время чистки ацидопор».

Исследование было опубликовано в электронном научном журнале eLife.

Источник