Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Przyoczka mrówek spełniają rolę dodatkowego kompasu

Recommended Posts

Dzięki przyoczkom (ocelli) australijskie mrówki Melophorus bagoti łatwiej znajdują drogę do mrowiska.

Dotąd naukowcy wiedzieli, do czego używają zlokalizowanych na czole przyoczek grzbietowych owady latające, np. ważki (te ostatnie mogą dzięki nim stabilizować lot, ponieważ odnotowują różnice w oświetleniu w wyniku zmiany kierunku lub wysokości). Zachodzili jednak w głowę, po co przyoczka owadom prowadzącym naziemny tryb życia. Miały to rozstrzygnąć badania zespołu z Macquarie University i Uniwersytetu Tuluza III - Paul Sabatier.

Okazało się, że dane z przyoczek i oczu złożonych upewniają mrówki, że zmierzają do mrowiska najkrótszą drogą. Wiele mrówek korzysta podczas nawigowania ze śladów chemicznych, ale na gorącej, suchej pustyni każdy zapach poza gniazdem szybko wyparuje. Zamiast tego mrówki pustynne posługują się punktami orientacyjnymi, takimi jak drzewa czy krzaki, oraz tzw. spójnością szlaku [z wzorcem], co pozwala im śledzić odległości i kierunek podróży oraz wybrać najkrótszą drogę do domu – tłumaczy dr Sebastian Schwarz.

By ustalić, jaką rolę spełniają przyoczka w nawigacji, biolodzy nakłaniali mrówki do przebycia drogi w kształcie litery V do karmnika i z powrotem. Grupie eksperymentalnej zasłaniano oczy złożone lub przyoczka, a grupa kontrolna miała odsłonięte i jedne, i drugie. Mrówki z zasłoniętymi przyoczkami i otwartymi oczami złożonymi potrafiły z niewielkimi problemami wrócić do gniazda, podążając swoimi śladami przy wykorzystaniu wskazówek kompasowych z nieba [polaryzacji światła, gradientu koloru nieba czy pozycji słońca]. Kiedy jednak zakryto oczy złożone, mrówki były jedynie w stanie dojść, klucząc, do końca pierwszego ramienia ścieżki. Oznacza to, że dane kierunkowe z oczu fasetkowych są niedostępne dla przyoczek.

Oczy złożone dostarczają informacji kierunkowych do globalnego integratora ścieżki, który kontroluje położenie gniazda. Przyoczka przesyłają zaś dane kierunkowe do odrębnego mechanizmu odpowiadającego za ostatni etap podróży. Francusko-australijski zespół uważa, że podwójny mechanizm kompasowy stanowi pokłosie wyglądu habitatu mrówek i tego, że często spotykają inne wrogo nastawione mrówki. Ocelli pozwalają omijać przeszkody i wracać na dawną trasę.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mrówki Solenopsis richteri posługują się piaskiem jak narzędziem, by pozyskać ciekły pokarm (roztwór cukru), nie tonąc w nim. Autorzy artykułu z pisma Functional Ecology podkreślają, że to pokazuje, że dostosowują strategię korzystania z narzędzi do ryzyka związanego z żerowaniem.
      S. richteri pochodzą z Ameryki Południowej. Po introdukcji do południowych USA są tu uznawane za gatunek inwazyjny.
      Gdy mrówkom zapewniono niewielkie pojemniczki z roztworem cukru, dzięki hydrofobowemu egzoszkieletowi były w stanie unosić się na powierzchni i żerować. Gdy jednak naukowcy zmniejszyli napięcie powierzchniowe, S. richteri zaczęły przenosić piasek, by spuścić ciecz z naczynia.
      Odkryliśmy, że mrówki budują strukturę z piasku, która skutecznie wyciąga ciecz z pojemnika, tak aby później można ją było zebrać - opowiada dr Aiming Zhou z Huazhong Agricultural University. Ta niesamowita umiejętność nie tylko zmniejszała ryzyko utonięcia, ale i zapewniała większą powierzchnię do zbierania roztworu.
      Okazało się, że struktury z piasku były tak skuteczne, że w ciągu 5 minut mogły wyciągać z pojemniczków niemal połowę cieczy.
      Naukowcy zmieniali napięcie powierzchniowe za pomocą surfaktantu. Gdy jego stężenie wynosiło ponad 0,05%, co przekładało się na znaczące ryzyko utonięcia, mrówki budowały struktury z piasku. Nie tworzyły ich, żerując na czystym roztworze cukru. Podczas eksperymentów owadom dostarczano piasek o różnej wielkości ziaren; w ten sposób można było określić ich preferencje budowlane w takiej sytuacji.
      Wiemy, że niektóre gatunki mrówek są w stanie posługiwać się narzędziami, szczególnie przy zbieraniu ciekłego pokarmu. Byliśmy jednak zaskoczeni niesamowitymi umiejętnościami S. richteri w tym zakresie - dodaje dr Jian Chen, entomolog z amerykańskiego Departamentu Rolnictwa.
      Dr Zhu podkreśla, że konieczne są dalsze badania. Nasze eksperymenty były prowadzone w laboratorium i dotyczyły wyłącznie S. richteri. Kolejnym krokiem powinno być ustalenie, jak bardzo zachowanie to jest rozpowszechnione u innych gatunków mrówek.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W gniazdach brazylijskich mrówek z plemienia Attini zidentyfikowano związek przeciwgrzybiczy, który może znaleźć praktyczne zastosowanie w medycynie. Od dawna wiadomo, że Attini hodują grzyby, którymi się pożywiają. Bakterie Psuedonocardia i Streptomyces wytwarzają zaś metabolity, które chronią mrówcze uprawy przed patogenami. Jednak dotychczasowe badania pokazywały, że mimo iż mrówki na różnych obszarach mają wspólnego przodka, to metabolity bakterii miały różną strukturę.
      Teraz na łamach ACS Central Science czytamy, że udało się zidentyfikować pierwszy związek przeciwgrzybiczny, który występuje w gniazdach mrówek w różnych lokalizacjach na terenie Brazylii i który można zastosować w medycynie.
      Opisaliśmy strukturę attinimycyny, jej geny oraz jej ewolucyjne związki z oksaheliną A (oxachelin A) oraz cahuitamycyną A (cahuitamycin A). To trzy nierybosomalne peptydy, będące strukturalnymi izomerami o różnej sekwencji peptydowej, stwierdzają autorzy badań.
      Attinimycyna wykazuje żelazozależną aktywność przeciwgrzybiczą skierowaną przeciwko grzybiczym patogenom, ale nie przeciwko grzybom uprawianym przez mrówki. W badaniach in vivo wykazała ona silne działanie przeciwko mysiemu modelowi infekcji Candida albicans. Siła oddziaływania attinimycyny jest porównywalna do azoli przeciwgrzybiczych. Wykrycie attinimycyny zarówno w gniazdach mrówek jak i na ciele robotnic to dowód na rolę, jaką odgrywa attinimycyna w ochronie upraw grzybów przed patogenami, mówią naukowcy z Uniwersytetu w São Paulo.
      Bliższe badania pokazały, że attinimycyna wytwarzana jest przez niemal 2/3 szczepów Pseudonocardia. Jako, że siła działania nowego związku jest porównywalna do azoli (np. ketokonazol, mikonazol czy flukonazol), uczeni mają nadzieję, że przyda się on w praktyce klinicznej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mrówki hamują co najmniej 14 chorób roślinnych. Jest to możliwe, bo uwalniają z gruczołów szereg antybiotyków. Na ich odnóżach i innych częściach ciała znajdują się też kolonie bakterii wydzielających antybiotyki. Naukowcy z Uniwersytetu w Aarhus mają nadzieję, że dzięki temu uda się opracować pestycydy, które pomogą zwalczać oporne choroby roślin.
      Autorzy artykułu z pisma Oikos podkreślają, że mrówki utrzymują w koloniach bliskie kontakty, dlatego grozi im rozprzestrzenianie infekcji. Owady mogą się jednak przed nimi chronić. Po pierwsze, dbają o higienę. Po drugie, leczą siebie i inne mrówki za pomocą wytwarzanych antybiotyków. Antybiotyki pochodzą z dwóch źródeł: z gruczołów na ciele i z kolonii bakteryjnych hodowanych m.in. na odnóżach.
      Wcześniejsze 2-letnie badania duńskich naukowców pokazały (ich wyniki ukazały się w sierpniowym wydaniu pisma Sociobiology), że wprowadzenie mrówek ćmawych (Formica polyctena) do sadu zmniejszało występowanie parcha jabłoni oraz brunatnej zgnilizny drzew ziarnkowych i pestkowych. Skłoniło to akademików do przejrzenia dostępnej literatury. W ten sposób znaleźli oni naukowe dowody, że mrówki mogą hamować co najmniej 14 chorób roślinnych.
      Na razie nie wiemy jeszcze, jak mrówki mogą leczyć rośliny. Wiemy jednak, że znakują one drogę prowadzącą po roślinach feromonami, a część z nich ma właściwości antybiotyczne. Efekt leczniczy może więc być wynikiem działania feromonów - opowiada Joachim Offenberg.
      Mamy nadzieję, że kolejne badania terenowe ujawnią nowe rodzaje czynników biologicznych do zwalczania opornych chorób roślin [...].
      Duńczycy są przekonani, że to jak najbardziej realne rozwiązanie, gdyż np. 2 lata temu zespół z Uniwersytetu Wschodniej Anglii odkrył na afrykańskich mrówkach Tetraponera penzigi bakterie, którym nadano nazwę Streptomyces formicae. Wytwarzają one antybiotyki - formikamycyny. Testy laboratoryjne pokazały, że są one skuteczne zarówno wobec MRSA (metycylinoopornego gronkowca złocistego), jak i opornych na wankomycynę enterokoków (ang. Vancomycin-Resistant Enterococci, VRE). Niewykluczone więc, że mrówcze antybiotyki przydadzą się zarówno w ludzkiej medycynie, jak i w rolnictwie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Choć są znacznie więksi, żołnierze mrówek z rodzaju Eciton nie mają wcale większych mózgów niż inne robotnice z tej samej kolonii, które wykonują znacznie bardziej złożone zadania.
      Naukowcy z międzynarodowego zespołu uważają, że skoro zadania realizowane przez żołnierzy są bardzo specyficzne i mało wymagające poznawczo, inwestowanie w rozwój tkanki mózgowej również uległ ograniczeniu.
      By porównać kasty - żołnierzy i pozostałe robotnice, wykorzystaliśmy wyróżniających się żołnierzy z kolonii mrówek Eciton. Żołnierze wyglądają inaczej - są więksi od pozostałych członków kolonii - ale i zachowują się inaczej: mają prostszy repertuar behawioralny. Nasze wyniki stanowią poparcie dla teorii, że prostsze zachowania żołnierzy pozwalają ograniczyć nakłady na rozwój mózgu - opowiada prof. Sean O'Donnell z Drexel University.
      Autorzy artykułu z pisma BMC Zoology podkreślają, że mrówki są owadami eusocjalnymi, co oznacza, że różnice w zdolnościach indywidualnych są podporządkowane korzyściom kolonii. Naukowcy dywagowali, że dobór na poziomie kolonii może prowadzić do różnych wielkości mózgu u poszczególnych kast robotnic. Wszystko miałoby zależeć od wymogów poznawczych stwarzanych przez funkcje pełnione w kolonii.
      By sprawdzić, czy tak rzeczywiście jest, zespół porównywał wielkość mózgu i ciała 109 robotnic i 39 żołnierzy 8 gatunków i podgatunków Eciton (E. burchellii foreli, E. burchellii cupiens, E. burchellii parvispinum, E. dulcium, E. hamatum, E. lucanoides, E. mexicanum i E. vagans).
      Biolodzy analizowali płaty czułkowe, które odbierają dane czuciowe, i ciała grzybkowate, które odpowiadają za pamięć i uczenie. Sprawdzali także, czy architektura mózgu żołnierzy i robotnic jest inna. Okazało się, że choć żołnierze są więksi od robotnic, ogólna objętość ich mózgu nie jest już znacząco różna. Ponadto płaty czułkowe i ciała grzybkowate okazały się relatywnie mniejsze.
      Ekipa O'Donnella uważa więc, że wyniki sugerują, że skoro rozwój i utrzymanie tkanki mózgowej są kosztowne zarówno dla pojedynczego organizmu, jak i kolonii, dobór naturalny na poziomie kolonii faworyzuje ograniczone inwestycje w tkankę mózgu żołnierzy, których zadania są poznawczo mniej wymagające od zadań innych robotnic.
      Jako że mięśnie związane z żuchwami wykorzystywanymi do walki okazały się u żołnierzy pokaźniejsze, biolodzy doszli do wniosku, że w grę może wchodzić kompromis i rozwój mięśni zachodzi w takich uzasadnionych przypadkach kosztem rozwoju mózgu.
      Wcześniejsze studia tego rodzaju porównywały różne gatunki albo polegały na określaniu czynników, które mogłyby sprzyjać zwiększonemu inwestowaniu w mózg na poziomie jednostki. My ocenialiśmy, jak ograniczenie zdolności behawioralnych, i związany z tym spadek inwestycji w mózg, u poszczególnych osobników przynosi korzyści grupie jako całości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mrówki Leptogenys distinguenda zamieszkują tropikalne obszary Azji. Jako gatunek nomadny urządzają zbiorowe rajdy, podczas których zdobywają sporo łupów. Nie mogą się jednak czuć spokojne, ponieważ dzielą gniazdo z różnymi pasożytami. np. pająkami i ślimakami. Szczególnie dużo kłopotów przysparzają im kleptopasożytnicze rybiki Malayatelura ponerophila, które nauczyły się chować przed gospodarzami, pokrywając się ich własnym zapachem. Mrówki słabo widzą, dlatego wykorzystują głównie wskazówki zapachowe.
      Christoph von Beeren i Volker Witte z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana zebrali w lesie deszczowymi Ulu Gombak w Malezji przedstawicieli obu gatunków. Stwierdzili, że w kutykuli mrówek występuje aż 70 unikatowych węglowodorów. U rybików nie odkryto związków, które byłyby typowe tylko dla nich, zamiast tego pokrywały je substancje zapachowe mrówek.
      Niemieccy biolodzy prześledzili transfer oznakowanych węglowodorów (zwykły wodór zastąpiono w nich deuterem). Szybko stało się jasne, że rybiki "kradną" tożsamość zapachową mrówek, prawdopodobnie ocierając się o bezbronne niedojrzałe owady.
      By uniknąć śmierci, rybiki muszą stale uzupełniać powłokę zapachową. Gdy oddzielono je od kolonii, były potem ścigane i kąsane przez robotnice. Prof. Witte porównuje działania mrówek i rybików do wyścigu zbrojeń. Mrówki rozwinęły skomplikowany system rozpoznawania "swoich", by chronić kolonię, ale rybiki okazały się sprytniejsze. Dzięki temu mogą bezkarnie korzystać z cudzych zapasów i dachu nad głową.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...