Четыре необычных и удивительных способа объединения насекомых | Наука

Когда муравей-жнец забегает в яму в земле, он попадает в лабиринт коридоров и комнат, которые он помог построить, которые могут уходить в землю на многие футы. Насекомые известны своими инженерными подвигами, такими как рытье туннелей в земле или строительство шестиугольных домов, покрытых медом. Ученые уже давно удивляются тому, как люди с крошечным мозгом создают эти амбициозные проекты. «Насекомых очень недооценивают», — говорит Мизуки Уэмура, энтомолог из Университета Квинсленда в Австралии. «Люди думают, что они тупые и от них мало что зависит, но у них есть чему поучиться».

Насекомые работают вместе разными способами, совершая впечатляющие начинания, которые часто остаются незамеченными. Чтобы узнать больше о необычных способах командной работы, которые совершают эти беспозвоночные, мы изучили научную литературу и вызвали четырех экспертов по насекомым. Вот некоторые из наших любимых совместных действий с насекомыми.

1. Огненные муравьи сбиваются в плотики

Во время наводнения огненные муравьи могут образовывать живые ковры, которые плавают неделями. Они поднимают свою драгоценную королеву и личинок колонии на циновки, чтобы безопасно доставить их на сушу.

Огненные муравьи живут там, где тепло и влажно. Сегодня вы можете увидеть агрессивные плоты огненных муравьев, плавающие по паводковым водам в таких местах, как Техас и Луизиана. В 16 веке испанские корабли случайно нес Южноамериканские виды по всему миру. Чтобы пережить частые наводнения в тропических лесах Амазонки, они научились эвакуировать свои наземные колонии и грести, пока не найдут подходящий дом. По словам ученых, муравьи собираются вместе в гигантский извивающийся слой, который выглядит как «живая ткань». Я ждуинженер-механик из Принстонского университета, который изучал животных, одновременно получая докторскую степень в Технологическом институте Джорджии.

Исследования Ко показывают, что муравьи, которые водонепроницаемы, но не являются хорошими пловцами, лучше плавают группами. Муравьи в жидкости слипаются так же, как кусочки хлопьев цепляются друг за друга в миске с молоком — явление, известное как «эффект Чирио». Маленькие предметы, такие как муравьи, вдавливают тонкую пленку на поверхности воды, и эта ямочка на поверхности может притянуть к себе ближайших муравьев. Как только муравьи соберутся вместе, они начнут оптимизировать форму своего плота. Липкие подушечки на ногах им помогают. складывать свои тела друг на друга и закрепляются перпендикулярно соседям. Зазоры между их телами создают воздушные карманы, которые помогают плоту плавать, делая его более плавным. труднее утонуть даже если ткнуть прямо, скажем, палкой.

Коллективное движение, при котором муравьи беспорядочно отскакивают от краев плота, образованного их товарищами, помогает колонии искать землю. Когда муравьи плавают, они часто протянуть «руки» из плота. Сверху придатки похожи на выросты амебы. Выталкивая узкие мостики, муравьи могут лучше искать место для высадки. Найдя его, они используют свои челюсти, чтобы перенести ценную королеву и личинок на сушу.

2. Пчелы делают «волну», чтобы отпугнуть шершней

Гигантские медоносные пчелы, один из крупнейших видов пчел длиной три четверти дюйма, часто образуют открытые гнезда. Вместо слоистой структуры они образуют единый гребешок диаметром несколько футов, поверхность которого спереди и сзади покрыта сотнями золотисто-коричневых особей. Открытая структура означает, что им не нужно искать такие места, как редкие дупла деревьев, популярные среди других животных; они могут гнездиться на любой крепкой ветке дерева или на идеальном краю скалы. К сожалению, такой тип дома делает их уязвимыми для потенциальных хищников. Осы и шершни, которые любят поедать гигантских пчел, могут направиться прямо к улейу и напасть.

Но у колонии есть особая техника защиты от хищных насекомых: мерцание. Когда хищник размером с осу проходит мимо гнезда, стена пчел сверкает повторяющимися волнами активности. Каждый колчан длится лишь долю секунды. Джеральд Кастбергерпчелиный биолог на пенсии из Университета Граца в Австрии, сравнивает движение пчел с скоординированным волна людей, стоящих на стадионе. «Вы должны следить за своими соседями», — говорит он.

Столкнувшись с мерцающей завесой пчел, некоторые хищники направляются в другую сторону. Например, большие дисплеи часто заставляют шершней бежать. Быстро меняющиеся модели также могут испугать более крупные хищники, такие как млекопитающие или птицы.

По словам Кастбергера, улей полагается на «пчел-спусковых крючков», чтобы запустить волну, так же, как волны на стадионе полагаются на восторженных фанатов, которые начинают первую часть движения. Цепляясь за свои соты, некоторые гигантские пчелы трясут брюшками, а другие следуют за ними. Исследования показывают, что аналогичная группа пчел инициирует мерцание каждый раз.

Размахивание животом не просто отпугивает злоумышленников. Мерцание также выделяет феромоны, которые могут подготовить насекомых на случай, если встряхивания будет недостаточно. Если хищник сохранится, члены колонии спустятся и ужалить или укусить своего противника, пока он не будет изгнан.

3. Гусеницы слипаются, ползя гуськом.

Личинки моли, или гусеницы, ползают на большие расстояния в поисках еды и безопасного места для плетения коконов. Процессионные гусеницы, которые существуют у разных видов в некоторых частях Европы и в Австралии, образуют длинные непрерывные линии, когда ходят одна за другой по земле или вдоль стволов деревьев.

Уэмура, который когда-то исследовал гусениц, говорит, что любопытное поведение может заключаться в том, чтобы обеспечить многочисленную защиту. У гусеничного конвоя есть важная защита: пушистые волоски. Щетинки, покрывающие каждое животное, покрыты белками, которые могут вызвать сыпь или раздражение глаз у людей. По ее словам, если гусеницы путешествуют вместе, у них будет меньше шансов быть атакованными хищниками, поскольку они объединят защитные механизмы — и они выглядят как более крупный организм, говорит она. Кроме того, подобно детсадовцам, идущим гуськом, они с меньшей вероятностью заблудятся, следуя за гусеницей, идущей перед ними.

Совместное пребывание в поезде также может помочь «волосатым страшилкам», как их иногда называют, когда они прибудут в пункт назначения. Уэмура говорит, что при большей численности гусеницам будет легче рыхлить почву, когда они достигнут подходящего места, чтобы зарыться и произвести свою продукцию. подземные коконы.

4. Личинки пилильщика выстукивают сообщения

Личинки пилильщиков также путешествуют стаями, как гусеницы, но обычно они перемещаются группами, а не гуськом. Одно из их необычных поведений — использование вибраций для общения друг с другом, что помогает им держаться вместе.

Лиза Ходжкин, которая изучала пилильщиков для получения докторской степени в Мельбурнском университете в Австралии, а сейчас является исследователем социальной работы в Университете Монаша, говорит, что группы из 30 или 40 особей иногда разбегаются во время кормления на дереве. Если кто-то отдалится от группы, он может поднять свое маленькое брюшко и постучать им по дереву, говорит Ходжкин, а затем остановиться. Если основная группа насекомых находится поблизости, остальная часть роя начнет стучать, как сигнал самонаведения, пока отделившаяся личинка не вернется к своим товарищам.

Постукивание также используется для начать движение всего отряда. Личинки-лидеры начнут постукивать, а остальная часть стаи постукивать — и тогда все покатятся вперед. Эта координация помогает личинкам держаться вместе, перемещаясь по деревьям в поисках пищи.

Каждая группа обычно включает в себя как личинки-лидеры, так и личинки-ведомые, поскольку колонии, в которых сочетаются и те, и другие, лучше передвигаются по эвкалиптовым деревьям и поедают больше листьев. «Это то же самое для людей и для любого другого вида», — говорит Ходжкин. «Вам нужны такие лидеры и последователи, чтобы сообщество работало».

Тернбулл, Флорида, через Wikimedia Commons / Анирной через Wikimedia Commons / Кристофер Уотсон через Wikimedia под CC By-SA 3.0 / Андреас Кей через Flickr под CC By-SA 2.0

Рекомендуемые видео