В тропиках Африки, Азии и Австралии обитает неуловимый род муравьев, известный как муравей Дракулы, так называемый, потому что его взрослые члены питаются кровью своих личинок. Насекомые проводят большую часть своего времени, бегая под землей или в стволах деревьев, поэтому их трудно изучать. Но, как сообщает Douglas Quenqua для New York Times, исследователи недавно смогли поближе познакомиться с тем, как один из видов муравьев-дракулов обладает своими мощными мандибульными мышцами, и при этом они обнаружили, что этот крошечный зверь обладает самым быстрым из всех придатков животное.
Эндрю Суарес, профессор биологии животных и энтомологии в Университете Иллинойса, сумел собрать образцы разновидностей Mystrium camillae в Борнео в 2014 году. Он и его коллеги, среди которых Фредрик Лараби, энтомолог из Смитсоновского музея естествознания, - исследовали Муравьи в Университете Дьюка, использующие удивительно быструю камеру, способную снимать до одного миллиона кадров в секунду. Команда также использовала рентгеновский снимок для изучения анатомии насекомых в трех измерениях и провела компьютерное моделирование, чтобы показать, как форма нижней челюсти различных каст муравьев Дракулы влияет на их способность к захвату.
Результаты исследования команды, опубликованные в Royal Society Open Science, показали, что Mystrium camillae может разрывать мандибулы со скоростью до 90 метров в секунду (более 200 миль в час). Это в 5000 раз быстрее, чем мгновение ока, и в три раза быстрее, чем скорость захвата нижней челюсти муравья-ловушки, ранее являвшегося самым быстрым насекомым, известным ученым. Челюсти муравья Дракулы разгоняются до максимальной скорости всего за 0, 000015 секунд.
Муравьи Дракулы могут похвастаться уникальными мандибульями, «среди муравьев, которые усиливают челюсти», - объясняет Суарес. «Вместо использования трех разных частей для пружины, защелки и рычага все три соединены в нижней челюсти». И, в отличие от муравья-ловушки, например, муравьи-дракулы не закрывают челюсти из открытого положения. Готовясь к защелкиванию, насекомые натирают кончики своих нижних челюстей, создавая напряжения, которые снимаются, когда одна нижняя челюсть скользит по другой - мало чем отличается от щелчка человеческого пальца.
Сила, создаваемая этим действием, настолько велика, что она может оглушить или убить добычу, которую муравьи затем кормят своими личинками. По словам Ханны Девлин из The Guardian, взрослые муравьи Дракулы не могут есть твердую пищу, поэтому они выживают, питаясь кровью своего сытого детеныша. Такое поведение известно как «неразрушающий родительский каннибализм», потому что оно не убивает личинок; это просто оставляет их «дырявыми».
Тем не менее, ученые еще не знают, развили ли муравьи Дракулы свои уникальные челюсти для целей хищничества или защиты. Но новое исследование демонстрирует, как челюсти насекомых приспособились к щелчкам на чрезвычайно высоких скоростях. Исследователи сравнили рентгеновские снимки Mystrium camillae с таковыми у Stigmatomma pallipes, тесно связанного муравья, который использует свои челюсти, чтобы кусать, а не щелкать. Они обнаружили, что нижние челюсти муравьев Дракулы сплющены таким образом, что их челюсти сгибаются и освобождаются, как пружина.
Новое исследование также показывает, как совершенствование технологии камер помогает ученым изучать скорости животных с беспрецедентной точностью. Таким образом, хотя Mystrium camillae в настоящее время является обладателем титула самой быстрой записи челюсти, Лараби сомневается, что этот кровососущий вид будет царить надолго.
«Существует много других видов Мистриума и много других термитов», - говорит он. «Работа по защемлению термитов только начинается, и есть много информации о том, насколько они быстры».
