Сахарский серебряный муравей
| Сахарский серебряный муравей | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Перепончатокрылые |
| Семья: | Формициды |
| Подсемейство: | Муравьи |
| Род: | Катаглифис |
| Разновидность: | С. бомбицина
|
| Биномиальное имя | |
| Катаглифис бомбицина Роджер , 1859 г.
| |
Сахарский серебряный муравей ( Cataglyphis Bombycina ) — вид насекомых , обитающий в пустыне Сахара . Это самый быстрый из 12 000 известных видов муравьев в мире , его скорость составляет 855 миллиметров в секунду (более 1,9 мили в час или 3,1 километра в час). Он может путешествовать на расстояние, в 108 раз превышающее длину его собственного тела в секунду. Это достижение превосходят только два других существа: австралийский тигровый жук Rivacindela hudsoni и калифорнийский прибрежный клещ Paratarsotomus macropalpis . Это почти скорость ходьбы человека, и по сравнению с размером его тела это будет соответствовать скорости около 200 м / с (720 км / ч) для бегуна ростом 180 см (6 футов).
Во многом из-за чрезвычайно высоких температур их среды обитания, а также из-за угрозы хищников , муравьи активны вне своего гнезда всего около десяти минут в день. [ 1 ] Двойное давление хищников и температуры ограничивает их надземную активность в пределах узкого температурного диапазона между температурой, при которой хищные ящерицы прекращают активность, и собственным верхним порогом муравьев. [ 2 ]
Муравьи часто преодолевают полуденную температуру около 47 ° C (117 ° F), чтобы добыть трупы животных, пострадавших от жары. [ 3 ] Чтобы справиться с такими высокими температурами, у муравьев есть несколько уникальных приспособлений.
При движении на полной скорости они используют только четыре из шести ног. Такая походка на четвероногих достигается за счет поднятия передней пары ног. [ 4 ] Несколько других адаптаций, в том числе очень высокая частота шагов, делают C. Bombycina одним из самых быстроходных видов животных относительно размера их тела. [ 5 ]
Отслеживая положение солнца, муравьи могут ориентироваться , всегда зная прямой путь обратно к своему гнезду, что позволяет свести к минимуму время, проведенное на жаре. [ 6 ] Несколько разведчиков наблюдают и предупреждают колонию , когда ящерицы, питающиеся муравьями, укрываются в их норах. Затем вся колония, сотни муравьев, уходит на поиски еды, хотя им нужно завершить свою работу до того, как температура достигнет 53 °C (127 °F), температуры, способной их убить.
Сахарские серебряные муравьи производят белки теплового шока (HSP), но, в отличие от других животных, они делают это не в ответ на жару. Вместо этого они делают это перед тем, как покинуть гнездо, чтобы не понести первоначальный ущерб, когда температура их тела быстро повышается. Эти HSP позволяют клеточным функциям продолжаться даже при очень высоких температурах тела. Если бы они не производили белки в ожидании сильной жары, они бы умерли прежде, чем белки смогли бы оказать свое действие.
По словам одного исследователя, продукция этого белка «не отражает острую реакцию на клеточное повреждение или денатурацию белка, а, по-видимому, является адаптивной реакцией, позволяющей организму выполнять работу при повышенных температурах во время температурных изменений, слишком резких, чтобы дать возможность организму выполнять работу при повышенных температурах». животному возможность извлечь выгоду из de novo », синтеза HSP [ 7 ] кроме того, «несколько минут безумия поиска пищи слишком коротки для синтеза этих защитных белков после воздействия тепла». [ 2 ] Эта и другие адаптации привели к тому, что муравья назвали «одним из самых жаростойких известных животных». [ 7 ] Его критический тепловой максимум составляет 53,6 ° C (128,5 ° F). [ 8 ]
Серебряные муравьи сверху и по бокам тела покрыты волосками уникальной формы с треугольным поперечным сечением, которые сохраняют прохладу двумя способами. Эти волосы обладают высокой отражательной способностью в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, т. е. в области максимального солнечного излучения. Волосы также обладают высокой излучательной способностью в средней инфракрасной части электромагнитного спектра, где они служат антиотражающим слоем, который увеличивает способность муравьев отводить избыточное тепло за счет теплового излучения, которое излучается от горячего тела муравьев в воздух. Этот эффект пассивного охлаждения работает под ярким солнцем. [ 9 ] [ 10 ] Для этого они вдохновили исследования в области пассивного дневного радиационного охлаждения . [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Венер, Р.; Марш, AC; Венер, С. (1992). «Пустынные муравьи на термическом канате». Природа . 357 (6379): 586–7. Бибкод : 1992Natur.357..586W . дои : 10.1038/357586a0 . S2CID 11774194 .
- ^ Jump up to: а б Гуллан, Пи Джей; Крэнстон, PS (13 сентября 2004 г.). Насекомые: Очерк энтомологии . Уайли. ISBN 9781405111133 .
- ^ Юн, Кэрол Кэсук (30 июня 1992 г.). «Жизнь в крайностях: муравьи бросают вызов жаре пустыни» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 14 января 2016 г.
- ^ Золликофер, К. (1994). «Схема шагов у муравьев - влияние морфологии тела» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 192 (1): 107–118. дои : 10.1242/jeb.192.1.107 . ПМИД 9317436 . Проверено 14 января 2016 г.
- ^ Пфеффер, Сара Элизабет; Валь, Верена Луиза; Виттлингер, Матиас; Вольф, Харальд (2019). «Высокоскоростное передвижение сахарского серебряного муравья Cataglyphis Bombycina » . Журнал экспериментальной биологии . 222 (20): jeb198705. дои : 10.1242/jeb.198705 . ПМИД 31619540 .
- ^ The Amazing Cataglyphis Ant , 26 февраля 2006 г. , получено 14 января 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Мозли, Поуп Л. (1 ноября 1997 г.). «Белки теплового шока и тепловая адаптация всего организма». Журнал прикладной физиологии . 83 (5): 1413–1417. дои : 10.1152/яп.1997.83.5.1413 . ISSN 8750-7587 . ПМИД 9375300 .
- ^ Чоун, Стивен Л.; Николсон, Сью В. (15 июля 2004 г.). Физиологическая экология насекомых: механизмы и закономерности . ОУП Оксфорд. ISBN 9780198515487 .
- ^ Ши, NN; Цай, К.-К.; Камино, Ф.; Бернар, Грузия; Ю, Н.; Венер, Р. (18 июня 2015 г.). «Сохранение прохлады: улучшенное оптическое отражение и радиационное рассеивание тепла у сахарских серебряных муравьев» . Наука . 349 (6245): 298–301. Бибкод : 2015Sci...349..298S . дои : 10.1126/science.aab3564 . ПМИД 26089358 .
- ^ «Пресс-релиз: Сахарские серебряные муравьи используют волосы, чтобы пережить самые высокие температуры на Земле | UW News» . Университет Вашингтона . 18 июня 2015 г.
- ^ Ву, Ванчунь; Линь, Шэнхуа; Вэй, Минмин; Хуан, Цзиньхуа; Сюй, Хуа; Лу, Юэхуэй; Сун, Вэйцзе (июнь 2020 г.). «Гибкое пассивное радиационное охлаждение, вдохновленное сахарскими серебряными муравьями» . Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 210 : 110512. doi : 10.1016/j.solmat.2020.110512 . S2CID 216200857 – через Elsevier Science Direct.