Паразитические грибки из рода Ophiocordyceps, превращающие муравьев в беспомощных зомби, учитывают текущие погодные условия и заставляют насекомое умереть там, где оно распространит максимальное количество его спор во время лета или осени, говорится в статье, опубликованной в журнале Evolution.
"В теплую погоду "зомбированные" муравьи цепляются за листья, однако при наступлении холодов они умирают, зажав в своих жвалах кору или ветви деревьев. Это связано с тем, что в конце лета листья и палочки есть во всех окрестностях муравейников, а поздней осенью, когда деревья сбрасывают листья, муравьи начинают цепляться за веточки и даже оборачиваться вокруг них, если им не за что держаться", — рассказывает Ракель Лорето (Raquel Loreto) из университета Пенсильвании в Филадельфии (США).
В последние годы биологи открыли десятки примеров того, что паразиты могут напрямую управлять поведением хозяина. К примеру, вирус LdMNPV умеет заставлять гусениц шелкопряда забираться наверх деревьев и превращаться в "вирусную бомбу", а личинки мушек-горбаток заставляют пчел сбегать из улья. Кошачий паразит токсоплазма способен "перепрограммировать" память человека и мышей, делая первых склонными к суициду, а вторых – бесстрашными.
Самым "продвинутым" и интересным примером подобных паразитов являются грибки из рода Ophiocordyceps, поражающие муравьев, живущих в тропических лесах Южной и Центральной Америки. Когда этот "зомби"-грибок проникает в организм муравья, он радикальным образом меняет его поведение, заставляя его прикрепляться к веткам и листьям деревьев над муравейником и над тропинками, по которым муравьи отправляются на поиски еды в лес.
Как выяснили Лорето и ее коллеги год назад, Ophiocordyceps умеет напрямую управлять работой мышц насекомого, превращая их в беспомощных "пленников" внутри своего тела. При этом он действует крайне избирательным образом, проверяя их мозг на совместимость перед "зомбификацией". Если бы эти грибки сами не страдали от паразитов, то тогда бы они могли легко уничтожить почти все колонии муравьев в Новом Свете.
Лорето и ее коллеги открыли еще одну необычно "продвинутую" черту этих паразитов, расследуя странный случай "неправильной" зомбификации, о котором им рассказала Ким Флеминг, натуралист-любитель из США. Рядом с ее домом находится муравейник, чьих жителей недавно поразила необычная эпидемия "зомби"-грибка.
Жертвы Ophiocordyceps, как заметила Флеминг, странным образом вели себя в момент гибели – они прикреплялись не к листьям дерева, а к его веточкам, оборачиваясь вокруг них, а не закрепляя себя челюстями, как это делают их тропические "сородичи" в Бразилии и других странах Южной Америки.
Столь "неправильное" поведение грибка заинтересовало ученых, и они попытались раскрыть корни этой аномалии, расшифровав и сравнив ДНК разных штаммов Ophiocordyceps, живущих в США и в тропиках. Как оказалось, паразит выработал необычно сложную стратегию управления муравьями, научившись менять ее в зависимости от того, в каких погодных условиях он находится.
Подобное умение, как показало сравнение геномов, появилось у грибка-"зомби" далеко не сразу после того, как он научился заражать муравьев, что произошло около 40 миллионов лет назад. В то время, как отмечают ученые, на планете царил мягкий и теплый климат, и поэтому у грибка не было нужды знать, какие температуры и погода царят "снаружи".
Примерно 20 миллионов лет назад, как показывает анализ ДНК, ситуация поменялась, и грибок научился определять, в каких условиях он живет, причем предки современных видов Ophiocordyceps приобрели это умение сразу в двух разных местах – в Японии и в Северной Америке.
Что примечательно, в это же время началось Аквитанское похолодание, во время которого температуры на планете резко снизились. Это положило начало переходу от "парникового климата" древней Земли к холодному климату современности, и послужило причиной рождения нового вида Ophiocordyceps, Ophiocordyceps kimflemingiae, названного в честь Ким Флеминг.
Источник: РИА Новости
Муравьи доят тлю, пауки защищают лягушек от хищников, совы используют змей в качестве пылесоса, а обезьяны подбирают брошенных котят. Ученые сравнивают такое поведение с человеческой тягой к одомашниванию животных. Кто и зачем в дикой природе заводит себе питомцев — в материале РИА Новости.
Человек приручал животных чаще всего в прагматичных целях. Коровы и козы стали источником мяса и молока, лошади — транспортным средством, собаки охраняли жилище и стада, помогали охотиться. Насчет кошки нет единого мнения: возможно, их брали в дом, чтобы ловить мышей, но не исключен и чистый альтруизм. Оказывается, приручением занимаются не только люди. Некоторые животные тоже заводят домашних питомцев из неродственных видов.
Муравьи известны своей хозяйственностью. По некоторым данным, в муравейниках может находиться до тысячи "гостевых" видов живых организмов, приносящих хозяевам ту или иную пользу. В науке для них даже есть специальный термин — "мирмекофилы", то есть "любящие муравьев".
Наиболее распространенные мирмекофилы — листовая тля и мучнистые червецы. Для муравьев это своего рода дойные коровы. Тля питается соком растений, а в качестве отходов выделяет сахар — сладкие капельки, называемые медвяной росой. Это важный источник энергии для муравьев, поэтому они разводят целые колонии тли, обеспечивают их питанием, перенося с растения на растение, и защищают от естественных врагов — божьих коровок и мух-журчалок. Зимует тля в теплом муравейнике, а за ее яйцами муравьи ухаживают, как и за своими собственными.
Безжальные пчелы рода Schwarzula, обитающие в Бразилии, Боливии, Перу и Эквадоре, получают от своих "одомашненных" насекомых ложнощитовок (вида Cryptostigma) не только питательный сахар, подобно муравьям, но и воск для строительства гнезда.
Ложнощитовки живут в пчелиных гнездах, обеспечивая хозяев медвяной росой (пчелы превращают ее в мед) и воском, который выделяется из желез на спине насекомых. "Питомцы" дают так много воска, что безжальным пчелам не нужно самим его производить. Избытки воска хранятся в трещинах деревьев, откуда иногда его крадут другие виды пчел.
В каждом гнезде живет около двухсот ложнощитовок. Пчелы защищают их от хищников и обеспечивают пищей.
Гигантские пауки-птицееды, обитающие в Северной Америке, Перу, Индии и на Шри-Ланке, держат в своих гнездах маленьких — чуть больше сантиметра — узкоротых лягушек, известных также как микроквакши. Земноводные истребляют насекомых, в основном муравьев, поедающих зарытые паучьи яйца. В благодарность пауки защищают лягушек от хищников — змей и крупных членистоногих.
Интересно, что птицееды запросто съедают амфибию, которая в несколько раз больше лягушки, но своего земноводного питомца не трогают. Кожа лягушки выделяет специальный химический сигнал, который и распознают пауки.
Североамериканские совки используют в домашнем хозяйстве узкоротую змею. Маленькая, длиной не более тридцати сантиметров, похожая на земляного червя, она живет в почве и под камнями, питается мелкими насекомыми. Совы специально их ловят, переносят в свои гнезда и используют в качестве пылесоса.
Основа рациона птиц — мыши и большие жуки. Добытая на охоте для птенцов еда очень привлекает муравьев и мух. Змея, живущая в гнезде, питается насекомыми, приползающими и прилетающими на запах добычи, и оставшимися от совят кусочками пищи. В результате в совином доме — уют и чистота.
Приручить другое животное ради того, чтобы заботиться о нем, способны, вероятно, только приматы. Первый прецедент такого рода наблюдали в зоопарке Сан-Франциско в 1984 году, когда горилла Коко взяла на воспитание котят. В зоопарке Флориды самка орангутанга Тонда долго заботилась о кошке по кличке Tи Кей.
Обезьяны, живущие в дикой природе, подбирают брошенных котят или детенышей других животных. Известны случаи, когда шимпанзе усыновляли котят генеты (хищное млекопитающее семейства виверровых), кормили и защищали их от хищников, а капуцины заботились о детеныше игрунки — обезьяны другого вида.
Интересно, что некоторые животные сами ищут общество приматов и набиваются к ним в компаньоны. В Эфиопии абиссинские волки предпочитают жить среди гелад (приматов семейства мартышковых), потому что в обезьяньем стаде легче ловить грызунов — основную добычу волка. Кроме общения, гелады никакой пользы от волков не получают. Ученые полагают, что дружба волков и обезьян может пролить свет на одомашнивание человеком собак — возможно, инициатива исходила не от людей.
Источник: РИА Новости
Муравьи быстро осваивают районы Земли, где прежде не обитали. Им невольно помогает человек: расширившееся в эпоху глобализации транспортное сообщение и международная торговля дают возможность насекомым преодолевать огромные расстояния.
К такому выводу пришли ученые Лозаннского университета.
Сейчас муравьи присутствуют на всех континентах, за исключением Антарктиды. Из примерно 13 тыс. известных сейчас видов представители 241 вида были непреднамеренно перенесены человеком в места, не являвшиеся их первоначальным ареалом распространения, говорится в сообщении, опубликованном на сайте университета. Из этого числа 19 видов считаются инвазивными вследствие ущерба, который они наносят биоразнообразию, сельскому хозяйству и в целом экономике в новых районах обитания.
Чтобы лучше понять процессы вторжения и распространения муравьев, исследователи Клео Бертельсмайер и Лоран Келлер проанализированы данные, собранные в аэропортах и морских портах США и Новой Зеландии. Выяснилось, что за последние 100 лет завезенных из дальних стран муравьев там перехватывали более 4 тыс. 500 раз. При этом в Соединенные Штаты в 75% случаев, как установили ученые, насекомые прибыли не со своей "родины", а из регионов, которые они колонизовали.
В Новой Зеландии этот показатель еще выше - около 90%. "В обоих случаях насекомые проникали через географически близкие зоны, воспользовавшись интенсивной торговлей, в частности, фруктами и овощами: из Латинской Америки они попали в США, а с тихоокеанских островов (Тонга, Фиджи, Самоа) в Новую Зеландию", - отметила Бертельсмайер.
По словам Келлера, процесс напоминает снежный ком. "Чем больше представители животного мира путешествуют, тем больше у них шансов поселиться в регионе в большом количестве. А чем больше их поселилось, тем у них больше шансов продолжить путешествие в другие страны", - пояснил ученый. Таким образом, процесс распространения муравьев "подпитывается сам по себе, что предвещает рост биологических инвазий в будущем", констатирует Лозаннский университет.
Наибольшую обеспокоенность у специалистов вызывает вторичное распространение муравьев. Энтомологи в этой связи ссылаются на хрестоматийный пример, касающийся красных огненных муравьев. В 1930-е годы они были случайно завезены в США из Южной Америки. Ущерб от этих насекомых для американской экономики оценивается сейчас экспертами в $6 млрд в год. Из Северной Америки красные огненные муравьи попали в Китай, а затем были перехвачены в Японии, куда прибыли из Гонконга.
В интервью швейцарской газете Le Tempes Бертельсмайер сообщила, что чаще путешествуют представители видов, имеющих маленький размер, разнообразный режим питания и не обладающих сложной структурой колоний. Эти муравьи способны к совместному обитанию с другими колониями, что может приводить к образованию суперколоний.
Источник: ТАСС
Ученые выяснили, как паразитическим грибам удается манипулировать поведением муравьев. Оказалось, грибы строят в теле муравья трехмерную сеть из гифов (грибных нитей), но при этом оставляют его мозг нетронутым.
опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Об этом говорится в статье американских специалистов из Университета штата Пенсильвания,Отношения гриба Ophiocordyceps unilateralis и муравьев-древоточцев Camponotus являют собой один из самых поразительных примеров того, как примитивный паразит может манипулировать поведением жертвы, которая значительно превосходит его по степени организации.
Гриб, заражая муравьев, заставляет их уходить из муравейника и прикрепляться челюстями к листьям растений недалеко от земли, где повышенная влажность благоприятствует развитию спор. После того, как муравей вцепляется в лист, из его головы вырастает плодовое тело гриба.
Авторы статьи решили выяснить, как грибу удается превратить муравья в послушную марионетку. Для этого они с помощью микротома делали микроскопические срезы через тело зараженного насекомого. Расстояние между плоскостью срезов составляло всего 50 нм.
Сфотографировав каждый срез, ученые создали трехмерную реконструкцию внутренних органов муравья. Оказалось, все они буквально оплетены гифами гриба - его клетки врастают в голову, грудь, брюшко и ноги муравья. Многие из грибных клеток связаны между собой, образуя общую сеть.
Мышечные волокна зараженного муравья также оплетены грибными нитями. Фактически, единственной частью тела муравья, свободной от них, остается его мозг.
«Обычно у животных поведение контролируется мозгом, который посылает сигналы к мышцам, но наши результаты показывают, что паразит манипулирует хозяином из периферии. Подобно тому, как кукловод дергает за ниточки конечности марионетки, так и гриб контролирует мышцы муравья, чтобы шевелить его ногами и челюстями», -- пояснил Дэвид Хаггс, соавтор статьи.
Один из открытых недавно муравьев, живших в меловом периоде, как выясняется, насаживал своих жертв на специальный металлизированный рог, росший у него на лбу, и жадно всасывал вытекающую из добычи гемолимфу – распространенный у членистоногих аналог крови.
Остатки очередного насекомого возрастом 98,8 млн лет нашел в бирманском янтаре и описал американский палеоэнтомолог Филип Бардин (Phillip Barden) из Технологического института Нью-Джерси. Linguamyrmex vladi, как назвали животное, заметно отличается от большинства своих родственников и при жизни использовал адаптивную стратегию, не встречающуюся у современных муравьев.
Челюсти лингвамирмекса напоминали слабо изогнутые бивни или даже сабли с обращенными вверх лезвиями. Но больше поразил исследователей веслообразный заостренный вырост на голове муравья, усиленный, по данным рентгеновского исследования, каким-то металлом. Известно, что некоторые современные муравьи укрепляют подобным образом свои челюсти, но металлизированный рог встретился палеонтологам впервые.
"Вероятно, металл помогал сохранить рог от повреждений", – предполагает не принимавший участия в этом исследовании Винсент Перришо (Vincent Perrichot) из французского университета Ренна, который в 2016 году опубликовал описание другого рогатого адского муравья, которого назвал "муравьем-единорогом".
"Усилить этот (придаток) явно имело смысл", – соглашается Бардин, аргументируя это тем, что рог должен был выдерживать неоднократные удары челюстей. По его мнению, необычное сочетание челюстей и рога Linguamyrmex vladi использовал для охоты. Разводя и резко соединяя челюсти, он как бы насаживал добычу на рог, причем сведенные челюсти в это момент образовывали своего рода лоток, по которому вытекающая из поврежденного тела жертвы жидкость – гемолимфа – попадала прямо в рот муравья-вампира.
Кстати, возле завязшего в янтаре лингвамирмекса обнаружилась личинка жука – как раз такое "мясистое", богатое гемолимфой насекомое, которое могло бы его заинтересовать. Возможно, оно должно было стать очередным блюдом в вампирской трапезе, но смола, ставшая затем янтарем, на миллионы лет зафиксировала и хищника, и его несостоявшуюся жертву.
В целом ротовой аппарат Linguamyrmex vladi отдаленно напоминает современных муравьев-одонтомахусов (Odontomachus), знаменитых мощными, мгновенно смыкающимися челюстями-капканами. Вполне возможно, что у лингвамирмекса челюсти также смыкались резко, а спусковым механизмом для этого служили специальные щетинки, которые Бардин и его коллеги разглядели на застывшей в янтаре голове муравья.
С систематической точки зрения Linguamyrmex vladi принадлежит к группе Haidomyrmecini – муравьев Аида, или, проще говоря, адских муравьев. Типовой род Haidomyrmex был описан в 1996 году российским мирмекологом Геннадием Длусским, также из бирманского янтаря.
Источник: PaleoNews
Ученые выяснили, что наиболее продвинутые формы сельского хозяйства возникли у муравьев примерно 35 млн лет назад. В это время климат на Земле стал засушливым и холодным, что заставило муравьев окончательно одомашнить грибы.
К такому выводу пришли американские специалисты из Университета Юты, чья статья опубликована в журнале Proceedings of Royal Society B.
Помимо людей и термитов, южноамериканские муравьи из группы Attini - это единственные живые существа на нашей планете, кому удалось освоить фермерство. Они отрезают от листьев растений кусочки и затем выращивают на них грибы. Считалось, что грибоводство среди муравьев возникло в дождевых лесах Южной Америки 61-57 млн лет назад, вскоре после окончания мелового периода.
Авторы статьи внесли важное уточнение в этот сценарий, построив родословную группы Attini на основе молекулярных данных. Всего они сравнили 1500 позиций в геноме у 78 муравьев-фермеров, а также у 40 близких к ним видов, не практикующих сельское хозяйство. Выяснилось, что первые шаги муравьи-грибоводы действительно делали в условиях дождевого леса, а вот высшие формы грибоводства возникли значительно позже, уже в засушливых условиях.
Муравьи выращивают множество различных видов грибов. Однако некоторые из них могут развиваться и без помощи муравьев, скрещиваясь при этом с дикоживущими типами. По сути, такие грибы не до конца одомашнены, и муравьи, выращивающие их, расцениваются как примитивные фермеры. Напротив, грибы, культивируемые муравьями вроде Atta и Acromyrmex, не могут жить без помощи своих хозяев, и потому эти муравьи считаются продвинутыми фермерами.
Так вот, оказалось, что продвинутые муравьи-грибоводы появились примерно 35 млн лет назад, в условиях резкой сезонности, в прериях и саваннах Южной Америки. В это время температура планеты резко скакнула вниз, на полюсах появились ледниковые шапки, а климат сделался засушливым. Виды грибов, привыкшие к повышенной влажности, не смогли бы пережить эти времена, но тут на помощь к ним пришли муравьи.
В муравьином гнезде поддерживается стабильный микроклимат - если становится слишком сухо, муравьи приносят воду, если делается слишком влажно - проветривают «помещение». Фактически, муравьи создали в своих гнездах своеобразную теплицу, в которой грибы смогли выжить, но при этом оказались изолированы от неблагоприятной внешней среды. Именно это и привело к окончательному одомашниванию грибов и росту их зависимости от муравьев.
Напомним, недавно биологи установили, что гены муравьев модифицировались таким образом, что они, в свою очередь, стали абсолютно зависимыми от грибов, которые ими выращиваются. Напротив, люди на генетическом уровне не связаны столь тесно ни с одной из сельскохозяйственных культур.
Источник: infox.ru
Ученые рассказали о тропических муравьях, которые расселяют и выращивают растения, чтобы затем обустроить в них себе жилье. Ранее считалось, что столь плотные симбиотические отношения у муравьев есть только с грибами.
опубликованы в журнале Nature Plants.
Результаты исследования, проведенного немецкими специалистами из Мюнхенского университета,Муравьи заслуженно пользуются репутацией прекрасных садоводов. Например, муравьи-листорезы выращивают в своих гнездах грибные плантации – грибы и их хозяева столь тесно связаны, что не могут существовать друг без друга. Авторы статьи показали, что похожими отношениями муравьи связали себя также с тропическим растением Squamellaria.
Это растение относится к эпифитам, то есть оно произрастает не за земле, а на стволах других деревьев. Ученые обнаружили на острове Фиджи шесть видов Squamellaria, клубни которых всегда заселены муравьями вида Philidris nagasau. Клубни пронизаны сложной системой ходов и предоставляют муравьям надежное убежище и сладковатые выделения. В ответ муравьи удобряют растения своими испражнениями – они служат для Squamellaria важным источником азота, с дефицитом которого сталкиваются все эпифиты.
Исследователи выяснили, что муравьи вытаскивают семена Squamellaria из плодов до их полного созревания, когда те становятся лакомой пищей для птиц. Муравьи разносят эти семена по стволу дерева и затем засовывают их в трещины коры. Когда семена прорастают, муравьи навещают их, удобряя своими экскрементами. Получается, что муравьи не только расселяют растение, но и культивируют его.
Интересно, что данный вид муравьев может занимать сразу несколько индивидуальных Squamellaria, расположенных на одном дереве или даже на нескольких соседних деревьях, соприкасающихся ветками. Одно из этих растений служит штаб-квартирой для матки, а в других обитают рабочие и муравьиный расплод. Отдельные дома связаны между собой феромонными дорожками.
Источник: infox.ru
Ученые выяснили, что Панамский перешеек мог возникнуть значительно раньше, чем принято считать. Об этом свидетельствуют генетические различия между кочевыми муравьями, населяющими Южную и Северную Америки.
Считается, что
Авторы статьи сосредоточились на еще одних южноамериканских мигрантах, заселивших Северную Америку – кочевых муравьях Eciton. Ни царицы, ни рабочие особи этих муравьев не имеют крыльев, так что они могут путешествовать только по суше. К тому же при основании новой колонии царица забирает с собой половину муравьев из старой семьи, так что с такой большой «свитой» она едва ли способна пересекать водные преграды.
В ходе работы был проведен генетический анализ всех 9 видов Eciton, населяющих пространство от Бразилии до юга Мексики. Мексиканские муравьи этого рода являются потомками выходцев из
«Полученные генетические данные – это очень сильное доказательство того, что муравьи пересекли данный регион гораздо раньше, чем в соответствии с существующей моделью сомкнулся Панамский перешеек», -- пояснила Кори Моро, соавтор статьи.
Источник: infox.ru
Ученые обнаружили в янтаре мелового периода муравья с необычным строением головы. На лбу муравей нес длинный рог, который помогал ему в охоте на крупную добычу.
журнале Current Biology.
Описание находки, подготовленное учеными из Франции, Китая и США, опубликовано вБирманский янтарь, чей возраст оценивается в 99 млн лет, является уникальным источником информации о первых этапах эволюции муравьев. Например, недавно в нем были найдены дерущиеся муравьи - такие поединки неизвестны среди современных перепончатокрылых, живущих по одиночке, однако они типичны для социальных насекомых.
Тем не менее, облик большинства муравьев, происходящих из бирманского янтаря, достаточно стандартен. Но авторам статьи посчастливилось отыскать в нем муравья с очень длинным рогом, имеющим расширение на конце. Рог является выростом клипеуса – так называется передняя часть головы насекомых. Ничего похожего на этот рог среди современных муравьев неизвестно.
Муравей получил название Ceratomyrmex ellenbergeri. Пока неясно, вел ли он одиночный или социальный образ жизни. Однако авторы статьи уверены, что рог понадобился муравью для охоты - он схватывал добычу двумя саблевидными челюстями, загнутыми вверх, а рог надежно фиксировал жертву сверху.
Специальные чувствительные щетинки на голове муравья указывают, что он мог мгновенно реагировать на любое шевеление потенциальной добычи. В случае, если бы рог предназначался, например, исключительно для переноса личинок внутри гнезда, такие щетинки муравью не понадобились бы.
Ранее в бирманском янтаре уже находили муравья с рогом (он известен под именем Haidomyrmex). Однако у нового вида рог значительно длиннее. Вместе с Haidomyrmex муравей-единорог относится к группе Haidomyrmecini – они считаются самыми примитивными среди муравьев. Тем не менее, находка доказывает, что уже среди них наблюдалось большое морфологическое разнообразие.
Источник: infox.ru
Ученые обнаружили в кусках бирманского янтаря древнейших термитов-солдат. Возможно, им приходилось выяснять отношения с муравьями.
опубликованной в журнале Current Biology.
Об этом говорится в статье палеоэнтомологов из Американского музея естественной истории,Современные термиты являются единственной группой среди социальных насекомых, все виды которых имеют солдат – специальных особей с крупной головой, защищающих гнездо от захватчиков. Древнейшими известными представителями этой касты считались термиты из доминиканского янтаря (миоцен, 17-20 млн лет).
Авторам статьи посчастливилось найти термитов-солдат в куда более древнем янтаре из Бирмы (меловой период, возраст 100 млн лет). Они относятся к двум разным видам, а по расположению зубчиков на челюстях напоминают современных термитов из примитивного семейства Archotermopsidae.
Один из вновь открытых видов, получивший название Ginormotermes rex, удивил ученых своими размерами – по длине тела, которая составляет около 2 сантиметров, он сравним с крупнейшими термитами-солдатами, живущими в наши дни.
Кроме того, ученые нашли в бирманском янтаре девять рабочих-термитов. Один из них соседствовал в одном куске янтаря с рабочим муравьем из рода Gerontoformica. Находка доказывает, что уже в середине мелового периода термитам и муравьям приходилось сталкиваться. В наши дни муравьи считаются злейшими врагами термитов, разоряя их гнезда и используя их в качестве пищевой базы.
Судя по палеонтологической летописи, термиты появились примерно на 30 млн раньше, чем муравьи. Древнейший термит, представляющий собой крылатую репродуктивную особь, был найден в нижнемеловых отложениях Забайкалья (местонахождение Байса). Находки же древнейших муравьев происходят из французского мелового янтаря возрастом 99 млн лет.
Источник: infox.ru
Американские энтомологи обнаружили, что один из видов тропических муравьев умеет прыгать не только с помощью челюстей, но и с помощью ног. Возможно, такие прыжки помогают муравьям ловить добычу.
опубликована в журнале Frontiers in Ecology and the Environment.
К такому выводу пришла Магдален Соджер из Университета штата Северная Каролина, чья статьяДаже школьники знают, что многие насекомые, например, кузнечики и блохи, умеют прыгать, отталкиваясь ногами от поверхности. Однако среди муравьев этот навык встречается крайне редко - только про 3 рода муравьев из 326 было известно, что они используют конечности для прыганья. Соджер смогли найти четвертый род муравьев, который отличается этой особенностью.
Открытие было сделано случайно, когда Соджер отправилась на остров Борнео изучать муравьев Odontomachus. Было известно, что эти создания способны прыгать с помощью своих длинных изогнутых челюстей. Расставляя челюсти в стороны с упором на субстрат и резко их захлопывая, Odontomachus подпрыгивают со скоростью до 60 метров в секунду.
Однако Соджер заметила, что данные муравьи, если их потревожить, подпрыгивают и на своих конечностях. При этом они летят вперед, тогда как прыгая с помощью челюстей, они отлетают назад и часто оказываются на спине. Прыжки на ногах позволяют муравьям точнее выбирать место своего приземления, поэтому они могут служить не только для избегания опасности, но и для ловли добычи.
В целом Odontomachus предпочитают именно «ножные» прыжки - исследовательница зарегистрировала почти 3000 прыжков в природе, и только в 4% случаев муравьи свершали их при помощи челюстей. Интересно, что в отличие от других трех родов муравьев, которые прыгают ногами, глаза у Odontomachus некрупные, поскольку большую часть времени они проводят под опавшими листьями.
Источник: infox.ru
Энтомологи впервые установили, что муравьи, подобно людям, начинают прием лекарств в случае болезни. Этот феномен наблюдается, когда муравьев заражает грибок.
Об этом говорится в статье финских ученых из университета Хельсинки, опубликованной в журнале Evolution.
Как известно, в дополнение к врожденному физиологическому ответу на заболевания люди и некоторые млекопитающие начинают принимать лекарства. Прием лекарств не всегда можно отличить от простой перемены диеты. Однако в тех случаях, когда потребляемая субстанция очевидно вредна в здоровом состоянии, она практически наверняка является лекарством.
Руководствуясь этим критерием, авторы статьи показали, что толк в лекарственных препаратах понимают и муравьи. В ходе эксперимента они кормили бурых лесных муравьев (Formica fusca) сиропом, содержащим перекись водорода. Во время проникновения паразитов организм начинает вырабатывать больше этого вещества, чтобы остановить их размножение, хотя сама по себе перекись водорода разрушительно влияет на внутренние органы.
Сначала исследователи показали, что в нормальных условиях муравьи всегда выбирают сироп, в котором нет перекиси водорода. Если же здоровых муравьев кормить таким сиропом принудительно, то смертность среди них значительно повышается.
Затем ученые заражали муравьев патогенным грибом Beauveria bassiana и вновь предлагали им выбрать между сиропом с перекисью и обычной пищей. На этот раз большинство муравьев прикладывалось к перекиси водорода, причем смертность среди них была на 20% ниже по сравнению с зараженными муравьями, лишенными доступа к этому «лекарству».
«Для нас было удивлением узнать, что у муравьев имеются представления о здоровье и о том, как поправлять его с помощью медицинских препаратов», -- пояснил Ник Бос, соавтор статьи.
Источник: infox.ru
Ученые из Кембриджского университета (Великобритания), под руководством докторанта Александра Хакманна (Alexander Hackmann) разобрались в том, как муравьи вида Camponotusrufifemur чистят свои антенны. Этот механизм оказался очень интересным и может найти применение в нанотехнологиях. Подробную статью об этом, опубликованную в журнале Open Science, пересказывает пресс-релиз университета.
Антенны, расположенные на голове муравья и покрытые тончайшими чувствительными волосками, играют в его жизни огромную роль. С помощью них муравей ищет по запаху еду, распознает феромоны потенциального полового партнера и общается со своими собратьями. По этой причине антенны жизненно важно держать в полной чистоте. Ранее ученые уже выяснили, что муравьи уделяют процессу чистки (грумминга) антенн много времени и делают это с помощью передних лапок. Однако конкретный физический механизм такой очистки до сих пор был неизвестен.
Ученые из Кембриджа сначала засняли весь процесс на видео с помощью макросъемки, затем рассмотрели передние ноги муравьев под микроскопом, и в результате построили объемную модель муравьиного чистящего аппарата.
Оказалось, что он устроен следующим образом. На каждой передней ноге муравья есть длинный вырост и идущее под ним углубление, которое вместе образуют нечто вроде миниатюрной клешни. Внутренняя поверхность каждого пальца этой клешни усеяна волосками, которые образуют три полоски: «щетину» (редко расположенные крупные волоски), «расческу» (волоски среднего размера, расположенные ближе) и «щетку» (густые маленькие волоски).
Когда антенна скользит между пальцами клешни, «щетина», «расческа» и «щетка» по очереди счищают с нее, соответственно, крупные, средние и мелкие частицы грязи. Причем если «щетина» и «расческа» делают это механически, то «щетка» работает по принципу адгезии — прилипания под действием межмолекулярного взаимодействия.
По словам Хакманна, это открытие может иметь прикладное значение для нанотехнологии. «С помощью “щетины”, “расчески” и “щетки” муравьи эффективно очищают свои антенны всего одним движением, — объяснил он. — Производство современных наноустройств также требует тщательной очистки поверхностей. Мы надеемся, что понимание этой биологической системы поможет создать бионические методы чистки на микро- и наноуровнях».
Источник: Научная Россия
Биологи выяснили, что муравьи могут манипулировать широким диапазоном электромагнитных волн, чтобы избежать перегрева. Возможно, их навыки смогут взять на вооружение и люди.
опубликованной в свежем выпуске журнала Science.
Об этом говорится в статье немецких и американских физиков,Сахарские серебристые муравьи (Cataglyphis bombycina), живущие в африканских пустынях, известны своей способностью переносить экстремальные температуры. Они передвигаются на самом солнцепеке, собирая погибших членистоногих - это позволяет избежать им встречи с ящерицами, которые неактивны в данное время суток из-за жары.
Несмотря на то, что песок в пустыне раскаляется до 70 градусов Цельсия, температура тела муравьев никогда не поднимается выше критической для них отметки в 53.6 градусов. Авторы статьи решили выяснить, как им это удается. Оказалось, что всё дело в серебристых волосках, покрывающих тело этих насекомых.
Выяснилось, что волоски муравьев, треугольные в поперечном сечении, выполняют двоякую функцию. Во-первых, они отражают видимый свет и излучение в ближней инфракрасной области - именно такие волны являются главным компонентом солнечной радиации.
Во-вторых, волоски возвращают тепло в окружающую среду в виде излучения в средней инфракрасной области. Ученые показали, что если ощипать муравьев, то они нагреваются примерно на 5-10 градусов сильнее, чем обычно.
«Тот факт, что муравьи способны манипулировать электромагнитными волнами в столь широкой части спектра доказывает, сколь комплексную функцию могут выполнять на первый взгляд простые органы насекомых», -- пояснил Норман Нанши, соавтор работы.
Ученые надеются, что открытие поможет создать новые виды материалов, обладающие устойчивостью к высоким температурам.
Источник: infox.ru
Муравьи рода Odontomachus используют свои большие челюсти, чтобы подпрыгивать в воздух и спасаться таким образом от врагов. Об этом говорят результаты наблюдений зоологов из университета Иллинойса (США), под руководством получающего магистерскую степень Фредрика Лараби (Fredrick Larabee), опубликованные в журнале PLOS ONE. Вкратце их пересказывает сайт журнала Science.
Муравьи рода Odontomachus имеют длинные зазубренные челюсти, которые способны защелкиваться со скоростью 230 км/ч, разрубая мелкую добычу пополам, а от крупной откусывая больше куски. Кроме того, ранее уже было установлено, что с помощью этих челюстей они могут, сражаясь с муравьями других видов, атакующих их муравейник, подбрасывать их в воздух. Теперь выяснилось, что столь же успешно Odontomachus могут подбрасывать вверх и свое собственное тело.
Для того чтобы выяснить это, ученые из Иллинойса посадили муравьев в контейнеры, дно которых засыпали четырехсантиметровым слоем песка. В этом песке зоологи поселили личинок муравьиного льва. Как известно, эти личинки, закапываясь, образуют воронки-ловушки. Попав в них, муравей скатывается по их наклонным стенкам прямо в пасть муравьиному льву.
Попав в такую ситуацию, муравьи Odontomachus пытались спастись, используя свои челюсти. Они упирали их в песок и резко захлопывали, подбрасывая таким образом свое тело в воздух. В 15% такой прыжок срабатывал и муравьям удалось спастись от хищника. Таким образом они повышали свои шансы выжить в целых два раза. Как это происходило, можно посмотреть на видео.
По собственному признанию Лараби, этот был эксперимент типа «делай с животными глупые вещи и смотри, что они будут делать». Однако, применяя такой подход, можно открыть новые способности животных, что и произошло в данном случае.
Кроме того, автор научной работы признался, что ему было жаль бросать муравьев на практически верную смерть, в воронки муравьиных львов, потому что они (муравьи) «очень харизматичные создания».
Источник: Научная Россия
Ученые подвели итоги эксперимента на Международной космической станции (МКС), в котором участвовали муравьи. Выяснилось, что невесомость ухудшает способность этих насекомых к освоению нового пространства, но не подавляет ее полностью.
опубликованы в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.
Результаты исследования, проведенного по инициативе американских специалистов из Стэндфордского университета,Эксперимент, проходивший на МКС в январе 2014 года, был проведен силами астронавтов NASA. Ракета-носитель доставила на станцию вместе с прочими грузами 8 колоний дерновых муравьев (Tetramorium caespitum), каждая из которых насчитывала 80 особей.
На Земле эти 2-4-миллиметровые насекомые строят гнезда в грунте, однако на МКС они обитали в специальных пробирках. В ходе эксперимента астронавты выпускали муравьев на пластиковую арену, часть которой была закрыта. Через какое-то время заслонка снималась, и муравьи получали возможность исследовать уже всё пространство. На всех этапах поведение насекомых записывалось на видеокамеру.
Аналогичные опыты были проведены и на Земле, после чего авторы статьи сравнили результаты. Выяснилось, что в обычных условиях муравьи при попадании на новую территорию изменяют свои маршруты так, чтобы охватить больше неизведанных участков. В результате уже через пять минут на арене не остается угла, где бы не побывали муравьи.
В условиях же невесомости муравьи реже меняли направление движения, так что большие участки арены так и остались неохваченными их активностью. Возможно, муравьев дезориентировал периодический отрыв от субстрата – из-за отсутствия гравитации они периодически зависали над ареной на 3-8 секунд. В каждый момент времени примерно 10% всей колонии парило в воздухе.
Вид Tetramorium caespitum известен своей инвазивностью – он расселился по Северной Америке, попав туда из Евразии. Поэтому поисковые навыки дерновых муравьев могут быть особенно продвинутыми. В дальнейшем авторы работы планируют провести схожие опыты также с малоизученными видами тропических муравьев – правда, на МКС их отправлять пока не будут.
Источник: infox.ru
Палеонтологи обнаружили первое ископаемое свидетельство паразитирования «зомбирующего» гриба на муравьях. Оказалось, что грибы впервые овладели мозгом муравьев десятки миллионов лет назад.
Об этом говорится в статье американских и немецких ученых, опубликованной в журнале Biology Letters.
Одним из самых впечатляющих примеров паразитизма является ассоциация гриба Ophiocordyceps unilateralis и муравьев-древоточцев из рода Camponotus. Гриб, заражая этих насекомых, заставляет их уходить из муравейника и прикрепляться челюстями (мандибулами) к листьям растений недалеко от земли, где повышенная влажность благоприятствует развитию спор. После того, как муравей вцепляется в лист, из его головы вырастает плодовое тело гриба.
Авторы статьи, изучая образцы ископаемой флоры из карьера Мессель на юге Германии, обнаружили лист растения Byttnertiopsis daphnogenes (семейство Мальвовые) с характерными парными дырочками вдоль жилок. Именно такие следы в наши дни остаются от муравьев-зомби, когда они закрепляются на листьях. Из этого ученые сделали вывод, что уже в среднем эоцене, 48 миллионов лет назад (возраст отложений Месселя) грибы паразитировали на муравьях.
По словам исследователей, в Месселе не находили муравьев рода Camponotus, однако они известны из балтийского янтаря, который образовался примерно в то же время. Большое количество парных отверстий на листе говорит о значительной концентрации муравьев-зомби, что нередко наблюдается и в наши дни – так, в дождевых лесах Таиланда их плотность может достигать 26 особей на квадратный метр.
Источник: infox.ru
Муравьи редко болеют инфекционными болезнями, но зато часто страдают от так называемых социальных паразитов — других муравьёв (и других насекомых), которые проникают в колонию и безвозмездно пользуются её ресурсами. Этим паразитам, естественно, нужно как-то защититься от самих хозяев, и для этого они используют широкий спектр приспособлений: кто-то с помощью химических веществ маскируется под хозяев, кто-то, наоборот, вырабатывает вещества, к которым муравьи питают непреодолимое отвращение, а потому не смеют тронуть того, кто так пахнет.
К примеру, муравьи Megalomyrmex, паразитирующие на чужих колониях, выделяют алкалоидный яд, отпугивающий и отравляющий других муравьёв. Кроме того, не стоит забывать, что многие виды муравьёв попросту живут за счёт грабежа чужих колоний, уничтожая взрослых особей и забирая запасы и потомство в своё гнездо.
Но иногда на один и тот же мирный вид муравьёв претендуют два паразита-захватчика, и в этом случае жертва извлекает хорошую пользу из столкновения чужих интересов. Так происходит, например, с муравьями-листорезами, известными своими грибными колониями, которые они выращивают на переработанной биомассе растений. Листорезы Sericomyrmex страдают от набегов Gnamptogenys, которые перемещаются от одного гнезда к другому, разгоняя рабочих и охрану и съедая грибы и расплод.
Сами листорезы не могут противостоять захватчикам, однако и у них есть что противопоставить врагу. Как пишут в PNAS зоологи из Копенгагенского университета (Дания), противовесом захватчикам выступают муравьи рода Megalomyrmex — те самые, что выделяют яд. Они пользуются грибными ресурсами колонии листорезов, и хозяевам приходится терпеть гостей.
Если же колонии угрожает нападение муравьёв-рейдеров, листорезы почти не предпринимают никаких действий. Но зато на их защиту активно поднимаются ядовитые гости: заметив врага, Megalomyrmex уходит вглубь колонии листорезов, чтобы предупредить своих ядовитых сородичей. Яд токсичен и для захватчиков, кроме того, он портит систему распознавания других муравьёв, так что вторгшиеся разбойники начинают нападать друг на друга, спутав себя с врагом.
Эффективность ядовитых Megalomyrmex довольно велика, так что довольно трудно найти колонию листорезов, где бы не было этих социальных паразитов. Сами захватчики Gnamptogenys вполне осведомлены о силе Megalomyrmex и, по словам авторов работы, перед началом вторжения сначала выясняют, есть ли в выбранной колонии листорезов опасные гости. Ну а листорезы, напомним, не предпринимают почти ничего, чтобы защититься от нападающих, то есть их гости служат им чем-то вроде наёмных вооружённых солдат, которым предоставляется стол и дом.
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
Трудно представить себе более странную дружбу, чем та, что существует между муравьями Camponotus schmitzi и насекомоядным растением Nepenthes bicalcarata!
Camponotus schmitzi без страха путешествуют по скользким поверхностям растительной ловушки, свободно плавают и ныряют в пищеварительных жидкостях, добывая нектар и отбирая у растения часть добычи, не сумевшей выбраться из ловушки.
Растение это, как и другие виды непентесов, получает питательные вещества из насекомых, которые попадают в специальный ловчий кувшин — модифицированный лист, наполненный пищеварительным соком. Между тем муравьиCamponotus schmitzi предпочитают жить рядом с Nepenthes bicalcarata, и выгода для муравьёв от такого соседства очевидна. Долгое время биологи полагали, что муравьи просто обкрадывают хищные растения, пока вдруг не обнаружилось, что и растения получают «навар» от этого содружества: непентесы, рядом с которыми жили муравьи, были крупнее, чем те, что росли без муравьёв под боком.
Кембриджского университета (Великобритания) решила выяснить, как именно муравьи помогают насекомоядным непентесам.
Группа исследователей под руководством Вальтера Федерле изВо-первых, польза от муравьёв состоит в том, что они поддерживают ловушки растений в чистоте, следят, так сказать, за гигиеной непентесов. Во-вторых (и это, по мнению исследователей, важнее), оказалось, что Camponotus schmitzi вылавливают из кувшинов Nepenthes bicalcarata личинок комаров, которые живут в жидкости, наполняющей эти ёмкости, и действительно обкрадывают растения, поедая попавшуюся добычу.
Личинки комаров, как известно, развиваются в воде, а потому в кувшинах непентесов много непрошеных гостей. С помощью радиоактивных изотопов азота учёные проследили интенсивность поступления питательных веществ в растения в присутствии или без муравьёв. В присутствии Camponotus schmitzi поток питательных веществ в Nepenthes bicalcarata существенно возрастал. И, как особо подчёркивают исследователи в веб-журнале PLoS ONE, это происходило вовсе не потому, что растения начинали переваривать самих муравьёв, а как раз из-за уничтожения личинок-грабителей.
Получается следующая схема: хищные растения, сами того не желая, предоставили инкубатор для личинок комаров, которые начали отбирать добычу у самих растений, но тут пришла помощь в виде ныряющих муравьёв Camponotus schmitzi, которые стали уничтожать паразитов и заодно следить за гигиеной непентесов. В итоге и непентесы сыты, и муравьи, и все довольны — кроме, разве что, комариных личинок.
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
Мы знаем, что в муравейнике лишь самка-королева может откладывать яйца. Но у всякого правила есть исключения: у муравьёв
Однако у этих муравьёв часто наблюдается странное поведение: когда кто-то начинает откладывать яйца, члены колонии могут вдруг наброситься на него, вытащить из муравейника и убить, причём казнь может растянуться на несколько часов, а то и дней. Если учесть, что все муравьи генетически идентичны друг другу, то объяснить это становится ещё сложнее. Зачем им уничтожать копии собственных же генов?
Как пишут в
Репродуктивный цикл у Cerapachys biroi починён жёсткому распорядку: все особи, которые могут откладывать яйца, делают это в одно и то же время. Затем, когда личинки выведутся, взрослые члены колонии сообща займутся заботой о потомстве. Очевидно, существуют некие социальные сигналы, которые «дирижируют» сообществом. Но некоторые муравьи эти сигналы не понимают и продолжают откладывать яйца, когда остальные члены колонии уже заняты поиском пищи для взрослеющих личинок. У таких особей, как показал анатомический анализ, слишком много яйцевых трубочек, и обычно они выходят из-под контроля у молодых муравьёв, которые откладыванием яиц ещё не занимались.
Так или иначе, муравьи избавляются от того, кто нарушает строй и снижает эффективность работы колонии в целом. О конкуренции между особями речи нет — всё направлено на благо колонии как единого организма (или государства, если угодно). И в данном случае благо колонии заключается в слаженной работе всех её членов, а вовсе не в максимальной плодовитости каждой особи, как можно было бы подумать.
Исследователи сравнивают поведение муравьёв с поведением иммунной системы по отношению к раковым клеткам: ведь и в этом случае речь идёт об истреблении ренегатов, угрожающих целостности организма. То есть эволюция опять использовала одно и то же по сути решение на разных уровнях организации жизни. Правда, для нас, обычных людей, аналогия между колонией муравьёв и организмом пока ещё довольно необычна.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
09-08-2017 Просмотров:4068 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые из международного научного проекта eFLOWER реконструировали внешний вид и строение древнейшего цветка, который был у первых цветковых растений, когда они только появились. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature...
12-10-2010 Просмотров:10970 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Генетический код вируса возрастом как минимум 19 миллионов лет обнаружили в ДНК зебровой амадины учёные из Техасского университета в Арлингтоне (UT Arlington). Находка относится к той же группе, что и...
14-02-2014 Просмотров:9388 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Китайские ученые нашли объяснение необычайно хорошей сохранности ископаемой фауны местонахождения Жэхэ. Оказывается, дойти до наших дней перьям динозавров и цветам давно вымерших деревьев помогло катастрофическое извержение вулкана. Иллюстрация: George Arthur Bush Местонахождение...
05-04-2011 Просмотров:13109 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Взаимодействие термитов с человеком, оказывается, более сложное, чем предполагалось раньше. Традиционно их считают вредителями, разрушающими любые деревянные постройки в тропических странах. ТермитНедавно австралийские ученые установили, что взаимодействие термитов с человеком не...
15-02-2013 Просмотров:11327 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей
О прионах принято говорить как о безусловном зле: эти белки, склонные принимать альтернативные пространственные формы, вызывают тяжелейшие и неизлечимые неврологические заболевания, которые неизбежно ведут к смерти. Хотя классические прионные болезни...
Рыбы, продолжая жить в воде, могли приобретать детали анатомического строения, свойственные наземным животным. Из отложений каменноугольного периода Шотландии (их возраст составляет около 345 млн лет) был описан угорь с необычным строением…
Когда вы решите половить рыбку в мутной воде, закройте глаза и положитесь на уши. Именно так поступили дельфины, косатки и прочие зубатые киты: они издают высокочастотный звук, который, отражаясь от окружающей…
Необычные эксперименты на мышах помогли биологам подтвердить, что диарея является средством очистки организма от токсинов и патогенов, и раскрыть молекулярные механизмы ее развития, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Host & Microbe. Бактериальная инфекция"Гипотеза о том, что…
Геном человека не сидел зря последние пять тысяч лет. Население росло в геометрической прогрессии, и новые генетические мутации возникали с каждым поколением. И теперь мы обладаем замечательным обилием редких генетических…
С точки зрения классической науки, легкие и прочные кератиновые клювы появились у птиц, заменив тяжелые и громоздкие зубы в ходе адаптации к полету. Но зачем были нужны клювы многотонным растительноядным…
Китайские ученые расшифровали геном дерева гинкго - «живого ископаемого», которое дожило до наших дней с мезозойской эры. Новые данные проливают свет на причины живучести этого растения. ГинкгоРезультаты работы, проведенной генетиками из…
У российских специалистов осталась всего неделя на то, чтобы добраться до антарктического озера Восток и успешно завершить грандиозный двадцатилетний проект (собиралисьещё в прошлом году, но не вышло). Если получится, человечество впервые…
Секрет эволюционного успеха современных птиц кроется не только в крыльях. Как установили палеонтологи, заселить самые разные экологические ниши на всех континентах пернатым помогла удивительная эволюционная пластичность задних конечностей. Ноги помогли птицам…
Палеоэнтомологи обнаружили в янтаре мелового периода сетчатокрылых насекомых, которые обладали самыми короткими хоботками среди всех опылителей той эпохи. О своей открытии ученые из Китайского сельскохозяйственного университета рассказали в журнале Scientific Reports. В последнее время…