Огненные муравьи, попадая в воду, сцепляются друг с другом и образуют подобие непромокаемого «спасательного круга», который удерживает пузырьки воздуха и позволяет насекомым не задохнуться.
Дэвид Ху из Технологического университета штата Джорджия (США) и его коллеги исследовали необычную способность огненных муравьев Solenopsis invicta, родиной которых являются тропические леса Бразилии, переживать продолжительные наводнения. Колонии из тысяч насекомых строят своеобразные «плоты» из собственных тел и таким образом могут месяцами удерживаться на плаву - в течение пары минут после попадания в воду муравьи образуют своеобразный непотопляемый комок, где часть насекомых находится под водой, пишут ученые.
Группа Ху провела серию экспериментов, в которых ученые бросали группы муравьев численностью до 8 тысяч особей в емкости с водой и изучали свойства «плотов», в которые собирались насекомые.
«Мы выяснили, что муравьи могут существенно улучшить свою «водостойкость», соединяя тела подобно тому, как плетется водонепроницаемая ткань», - говорится в статье.
Как и многие биологические материалы, хитиновая оболочка муравья обладает некоторыми водоотталкивающими свойствами. Как показали измерения, у «плотов» из тех же муравьев эти свойства почти на треть сильнее, чем у отдельного насекомого.
Ученые замораживали муравьиные «плоты» в жидком азоте, чтобы изучить их внутреннюю структуру. Оказалось, что насекомые цепляются друг за друга жвалами, коготками и липкими подушечками на теле. Замороженные плоты оказывались очень хрупкими и легко рассыпались, из чего ученые заключили, что муравьи в прямом смысле держатся друг за друга. «Плетение» муравьиного «плота» ученые сравнивают со структурой водонепроницаемой ткани.
Как отмечают ученые в работе, при сборке «плота» муравьи по краям фактически удерживаются их соседями.
«Это позволяет предположить, что кажущееся кооперативным поведение может на самом деле опираться на принуждение», - отмечается в статье.
Исследователи пробовали по одному убирать муравьев с надводной части плота - в ответ на это «нижние» насекомые поднимались вверх, чтобы поддерживать его толщину примерно постоянной. По мнению авторов статьи, насекомые могут каким-то образом чувствовать, сколько собратьев находится над ними. Подобное поведение муравьи демонстрируют и при строительстве живых «мостиков», которые распадаются только тогда, когда по ним никто не проходит.
Собственных водоотталкивающих свойств муравью достаточно для того, чтобы удерживать вокруг себя тонкий слой воздуха, помогающий насекомому оставаться на плаву. Эти пузырьки воздуха не только повышают плавучесть всей конструкции, но и помогают «подводному» слою муравьев не задохнуться: насекомые дышат «запасенным» кислородом.
Устойчивость «плота» в воде сильно зависела от ее чистоты: в воде со следами поверхностно-активных веществ (ПАВ), в частности, мыла муравьиные «плавсредства» рассыпались, и насекомые тонули. Это, по мнению Ху и его коллег, может свидетельствовать о том, что лучшему «сцеплению» насекомых способствует сила поверхностного натяжения воды.
«Если опустить миниатюрные размеры и сложности с мыльными растворами, муравьиный плот обладает рядом привлекательных характеристик по сравнению с созданными человеком плавсредствами. Он одновременно обеспечивает целостность, плавучесть и непромокаемость для всех пассажиров. Его можно построить быстро, примерно за 100 секунд, без какого-либо дополнительного оборудования. Он может вместить тысячи и миллионы пассажиров без пострадавших. И, что, пожалуй, поражает сильнее всего, этот плот собирается сам», - отмечают ученые
Дэвид Ху из Технологического университета штата Джорджия (США) и его коллеги исследовали необычную способность огненных муравьев Solenopsis invicta, родиной которых являются тропические леса Бразилии, переживать продолжительные наводнения. Колонии из тысяч насекомых строят своеобразные «плоты» из собственных тел и таким образом могут месяцами удерживаться на плаву - в течение пары минут после попадания в воду муравьи образуют своеобразный непотопляемый комок, где часть насекомых находится под водой, пишут ученые.
Группа Ху провела серию экспериментов, в которых ученые бросали группы муравьев численностью до 8 тысяч особей в емкости с водой и изучали свойства «плотов», в которые собирались насекомые.
«Мы выяснили, что муравьи могут существенно улучшить свою «водостойкость», соединяя тела подобно тому, как плетется водонепроницаемая ткань», - говорится в статье.
Как и многие биологические материалы, хитиновая оболочка муравья обладает некоторыми водоотталкивающими свойствами. Как показали измерения, у «плотов» из тех же муравьев эти свойства почти на треть сильнее, чем у отдельного насекомого.
Ученые замораживали муравьиные «плоты» в жидком азоте, чтобы изучить их внутреннюю структуру. Оказалось, что насекомые цепляются друг за друга жвалами, коготками и липкими подушечками на теле. Замороженные плоты оказывались очень хрупкими и легко рассыпались, из чего ученые заключили, что муравьи в прямом смысле держатся друг за друга. «Плетение» муравьиного «плота» ученые сравнивают со структурой водонепроницаемой ткани.
Как отмечают ученые в работе, при сборке «плота» муравьи по краям фактически удерживаются их соседями.
«Это позволяет предположить, что кажущееся кооперативным поведение может на самом деле опираться на принуждение», - отмечается в статье.
Исследователи пробовали по одному убирать муравьев с надводной части плота - в ответ на это «нижние» насекомые поднимались вверх, чтобы поддерживать его толщину примерно постоянной. По мнению авторов статьи, насекомые могут каким-то образом чувствовать, сколько собратьев находится над ними. Подобное поведение муравьи демонстрируют и при строительстве живых «мостиков», которые распадаются только тогда, когда по ним никто не проходит.
Собственных водоотталкивающих свойств муравью достаточно для того, чтобы удерживать вокруг себя тонкий слой воздуха, помогающий насекомому оставаться на плаву. Эти пузырьки воздуха не только повышают плавучесть всей конструкции, но и помогают «подводному» слою муравьев не задохнуться: насекомые дышат «запасенным» кислородом.
Устойчивость «плота» в воде сильно зависела от ее чистоты: в воде со следами поверхностно-активных веществ (ПАВ), в частности, мыла муравьиные «плавсредства» рассыпались, и насекомые тонули. Это, по мнению Ху и его коллег, может свидетельствовать о том, что лучшему «сцеплению» насекомых способствует сила поверхностного натяжения воды.
«Если опустить миниатюрные размеры и сложности с мыльными растворами, муравьиный плот обладает рядом привлекательных характеристик по сравнению с созданными человеком плавсредствами. Он одновременно обеспечивает целостность, плавучесть и непромокаемость для всех пассажиров. Его можно построить быстро, примерно за 100 секунд, без какого-либо дополнительного оборудования. Он может вместить тысячи и миллионы пассажиров без пострадавших. И, что, пожалуй, поражает сильнее всего, этот плот собирается сам», - отмечают ученые
Обсуждения Муравьи в воде собираются в спасательные круги