• 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

Ученые узнали, почему мелкие собаки живут дольше крупных

Ученые узнали, почему мелкие собаки живут дольше крупных / © Getty images / Автор: Plinia Abito Средняя продолжительность...

Биологи впервые вывели корову, которая дает молоко с человеческим инсулином

© Unsplash Спрос на человеческий инсулин — гормон, секретируемый эндокринной частью поджелудочной железы и помогающий поддерживать глюкозу в крови на необходимом уровне...

Ученые выяснили, почему черника синяя

Черника / © pxhere.com / Автор: Никита Тарасов У многих плодоядных, ориентирующихся по зрению, глаза хорошо приспособлены к...

Эволюция закона Копа: новое исследование объяснило, почему животные со временем уменьшаются в размерах 

Синий кит – самое крупное современное животное, а также, вероятно, второе самое массивное из всех животных, когда-либо существовавших...

Покалеченные животные выжили в дикой природе вопреки естественному отбору

Примеры того, как приматы с физическими недостатками адаптируются к жизни в дикой природе / © phys.org Врожденные пороки...

Ученые впервые задокументировали специфику юмора у высших приматов

Пример игривого поддразнивания у горилл / © Max Block Шутки и юмор — важная часть человеческого общения. Одна...

В Думу внесли законопроект о биологических коллекциях и биоресурсных центрах

В Госдуму внесен законопроект, направленный на правовое регулирование работы биоресурсных центров и биологических коллекций, сообщает пресс-служба Совета Федерации...

Птицы-медоуказчики научились распознавать языки местных африканских племен

Охотник за медом из племени яо с медоуказчиком / © Claire Spottiswoode / Автор: Milonia Larcius Охотники-собиратели некоторых...

Ученые объяснили появление контрастных узоров на теле животных

Тропическая рыба Aracana ornata / © Julian Finn, Museums Victoria / Автор: Андрей Чернов Многие звери, рыбы и...

Механизм поворота подсолнухов за солнцем оказался сложнее, чем считалось

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

Кошки манипулируют хозяевами в играх с принесением предметов

© Getty / Автор: Ольга Кузьмина Игры с бросанием игрушек и других предметов питомцам широко практикуют собаководы. Описаний...

Панды оказались любителями «соцсетей»

Панды оказались любителями «соцсетей» / © Getty images / Автор: Павел Сорокин Исследование проводили в природном заповеднике China’s...

В глобальном потеплении увидели неожиданные плюсы для зеленых черепах

Зеленая морская черепаха (Chelonia mydas) / © Wikimedia Commons / Автор: Павел Сорокин Антропогенное изменение климата привело к...

Каждая третья человекообразная обезьяна может исчезнуть с лица земли из-за добычи металлов для электромобилей

Большинство районов с высокой плотностью популяции горилл, бонобо и обыкновенных шимпанзе, находятся в областях месторождений полезных ископаемых /...

Форма головы повлияла на сон плоскомордых собак

© Flickr/ Chris / Автор: Наталья Федосеева Эксперимент провели специалисты Будапештского университета совместно с коллегами из Института когнитивной...

Новый вид жуков с гениталиями в форме открывалки назвали в честь Carlsberg

Новый вид жуков-стафилинид рода Loncovilius, названный Loncovilius carlsbergi в честь датской пивоваренной компании Carlsberg / Автор: Екатерина Лебедева...

Биологи назвали самое маленькое позвоночное в мире

Brachycephalus pulex сидит на монете номиналом один бразильский реал, ее диаметр 27 миллиметров / © Renato Gaiga За...

В Амазонии обнаружили новый вид гигантской анаконды

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

Биологи выяснили, как тихоходки выживают в экстремальных условиях

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

У собак обнаружили словарный запас

Активность мозга собак измеряли с помощью электроэнцефалограммы / © Grzegorz Eliasiewicz Современные исследователи активно изучают сходства животных и...