• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Биологи раскрыли секрет слаженной работы термитов при строительстве гнезд


Типичные термитники в Австралии / © depositphotos.com

Гнезда, которые термиты строят из песка, глины, собственной слюны и прочих естественных материалов, могут достигать нескольких метров в высоту. Они имеют длинные и запутанные, но крайне продуманные ходы и галереи, которые обеспечивают эффективную связь и вентиляцию внутренней части жилища. Однако принцип, по которому тысячам насекомых удается слаженно, песчинка за песчинкой, отстраивать термитники, остается загадкой для энтомологов.

В случае с муравьями, по образу жизни и гнездам во многом похожих на термитов, ученые уже хорошо изучили принцип строительства их сложных жилищ. Эти насекомые пропитывают строительный материал специальным химическим веществом — феромоном, который привлекает других муравьев и сообщает им, где необходимо продолжить строительство. Таким образом, действие одного рабочего муравья запускает активность других насекомых, а сигнал к строительству довольно быстро распространяется по всей колонии.

Международная команда исследователей на этот раз попыталась проследить за слаженной работой популяции термитов Coptotermes gestroi родом из Южной Азии, но распространившихся на Восточном побережье США. Для этого ученые создали искусственные арены с глиняными конструкциями разной высоты и формы, а также равномерно разбросанными гранулами — будущими кирпичиками термитника. Свои наблюдения и выводы авторы представили в статье, опубликованной в журнале eLife.

Если бы термиты, как и муравьи, при строительстве полагались на разметку химическими веществами, то для них не было бы разницы, где складывать заранее подготовленные глиняные гранулы, поскольку на искусственных аренах изначально не было никаких феромонов. Однако, если на ровной площадке исследователи предварительно создавали небольшие выступы-столбы, то термиты собирали гранулы по всей арене и крепили их к уже существующим неровностям.

Термиты Coptotermes gestroi на экспериментальной глиняной арене. На видео можно также заметить красный луч, используемый 3D-сканером для количественной оценки хода строительства / © Giulio Facchini

Может показаться, что термиты способны оценивать высоту уже готовых конструкций и начинать работу с них. Но это было не так: используя столбики разной высоты и размера на одной арене, ученые показали, что насекомые с одинаковой вероятностью крепят к ним найденные строительные блоки. Следующей гипотезой стала способность термитов чувствовать кривизну готового строительного фундамента.

Как показало предварительное компьютерное моделирование, если добавлять гранулы в места с наибольшим показателем кривизны, то этого достаточно для создания сложных структур, напоминающих термитники. И действительно, когда термитам на арене предлагали разные искусственные конструкции, они всегда предпочитали строить в местах с максимальной кривизной поверхности. Причем, если это были глиняные столбы, то насекомых привлекали именно их верхние окончания, а если это были стены — два верхних острых угла, где кривизна достигает максимума.

Верхний ряд: снимки строительного эксперимента с подсказкой «столбы» ( A ) и подсказкой «стена» ( B ). Нижний ряд: снимки экспериментов в химическом саду (после пропитки глины содой), при размещении подсказки «столбы» ( C ) и подсказки «стена» ( D ) / © Giulio Facchini et al, eLife (2024)

Авторы исследования предположили, что наблюдаемая чувствительность к кривизне поверхности на самом деле обусловлена сильной чувствительностью термитов к влажности. Это выражается не только тем, что из-за тонкого экзоскелета и мягкой кутикулы длительное пребывание термитов в месте с влажностью менее 70 процентов может быть для них смертельным. Но также, видимо, их способностью чувствовать локальные градиенты влажности и подстраивать под них свое поведение.

Ученые проверили эту гипотезу, подготовив новую арену со специальной глиной, пропитанной раствором гидрокарбоната натрия (пищевая сода). По мере того как вода испарялась, кристаллы соли проявлялись и росли на глине, отмечая области наибольшего испарения, а значит, и влажности. И каждый раз, в каждом эксперименте, именно в этом месте термиты начинали строить гнездо.

«Мы показали, что сложность гнезда возникает из одного простого механизма: термитам лишь нужно добавлять гранулы глины в зависимости от локальной влажности. Но строительные блоки, которые они добавляют, в свою очередь, меняют всю картину испарения и влажности, побуждая других термитов строить уже в новом месте и так далее, пока не будут созданы крайне сложные многометровые конструкции. Что нас по-настоящему удивило, так это то, что термиты используют столь простой механизм для решения очень сложной задачи», — подытожили авторы исследования.


Source: https://oaoo.ru/biolog/biologi-raskryli-sekret-slajennoi-raboty-termitov-pri-stroitelstve-gnezd.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Необычно огромные глаза многощетинкового червя связали с ультрафиолетовой биолюминесценцией

Необычно огромные глаза многощетинкового червя связали с ультрафиолетовой биолюминесценцией / © Current Biology, Michael J. Bok et al....

Экологи подсчитали, скольким видам угрожают кошки

Кот мейн-кун на охоте / © Getty Images/Nils Jacobi / Автор: Euclio Drusus В центре внимания авторов новой...

Вверх брюхом по жизни: странная манера плавания удильщиков оказалась постоянным поведением

Плавание вверх брюхом оказалось типичным поведением для длиннощуповых удильщиков (Gigantactis) / © Japan Agency for Marine-Earth Science and...

Мыши впервые узнали себя в зеркале, после чего биологи отключили им это умение

Лабораторная мышь / © Getty images / Автор: Ирина Мельникова Зеркальный тест — это эксперимент, который в 1970...

Биологи выяснили, когда животные впервые научились чувствовать горечь

Большая белая акула / © oceana.org / Автор: Visellia Orfius Человек и многие другие животные испытывают несколько вкусовых...

Чувствительность к электричеству снабдила дельфинов встроенным компасом

Дельфины-афалины / © Getty images / Автор: Дмитрий Жуков Электрорецепцией называют способность животных ощущать электрические поля и сигналы...

У кошек насчитали почти 300 выражений морды

Многие люди до сих пор ошибочно считают кошек в значительной степени асоциальным видом / © Unsplash / Автор:...

В тканях крупнейших акул нашли микропластик и целлюлозное волокно

Большие белые акулы (Carcharodon carcharias) — самые крупные хищные рыбы / © Unsplash Австралийские ученые из Университета Гриффита...

Грязный воздух изменил половые предпочтения насекомых

Феромоны помогают насекомым находить партнера для спаривания / © Shutterstock, Silmiart Тропосферный озон — один из основных парниковых...

Микробиом из кишки личинки станет «машиной» по переработке пластика

Zophobas atratus / Ⓒ The Scientist / Автор: Caristania Fabricius В последнее десятилетие личинки чешуекрылых и жесткокрылых насекомых, таких как Tenebrio...

Механизм поворота подсолнухов за солнцем оказался сложнее, чем считалось

© Flickr / Greg Bishop / Автор: Ирина Мельникова Фототропизмом растений управляет реагирующий на свет рецептор фототропин, чувствительный...

Число видов под угрозой исчезновения выросло на 2000 за год

Зеленая черепаха Chelonia mydas / © Keystone Press Agency / Автор: Milonia Larcius Международный союз охраны природы на...

Запах слез женщины заблокировал мужскую агрессию

Кадр из фильма «Дрянные девчонки» / © Toner / Автор: Анастасия Кожевникова Ученые из Научного института Вейцмана (Израиль)...

Оплошность ученых позволила выяснить, что шмели живут под водой неделю

Матки шмелей после спаривания роют небольшие гнезда под землей и уходят туда «в спячку». Диапауза у них может...

Биологи объяснили разнообразие змей «эволюционной сингулярностью»

Блестящая остроголовая змея (Oxybelis fulgidus) в Бразилии / © Ivan Prates Известно около 40 тысяч видов позвоночных, среди...

В Амазонии обнаружили новый вид гигантской анаконды

Мухи на голове северной зеленой анаконды / © Karine Aigner Согласно исследованию, опубликованному в журнале MDPI Diversity, зеленая...

Генетики обнаружили на X-хромосоме кошачьих «горячую точку» эволюции

Детеныши тигра и льва / © www.independent.co.uk / Автор: Андрей Чернов Кошачьи — это семейство своеобразных хищных зверей,...

Самки шимпанзе играют со своими детенышами чаще в голодные времена, чем в сытые

Самка шимпанзе во время игры со своим детенышем. Снимок сделан в Национальном парке Кибале в Уганде / ©...

Биологи выяснили, как тихоходки выживают в экстремальных условиях

Тихоходка под микроскопом / © Getty Images / Автор: Messiena Lucretius Тихоходки (Tardigrada) — восьминогие микроскопические беспозвоночные, которых...

Первые роды косатки в неволе в России: врачи и ученые рассказали Naked Science о рисках

Косатка Ная в «Москвариуме» / © naya.moskvarium.ru / Автор: Euclio Drusus Неволя — это не место для морских...