Энтомологи исследовали живые муравьиные плоты

В нечеловеческих опытах пострадали не только муравьи, но и люди. Укус огненного мураша довольно болезненный: эффект похож на ожог. Отсюда и название кусачих насекомых (фото David Hu, Nathan J. Mlot).

Американские учёные всесторонне изучили способность огненных муравьёв образовывать живые плоты, которые могут дрейфовать на поверхности воды месяцами. Выживать в непростых условиях насекомых «обучили» влажные леса. Отчасти благодаря этому умению оккупанты распространились по всему миру.

Казалось бы, тысячи муравьёв просто обязаны утонуть под тяжестью своего суммарного веса. Однако этого не происходит, и биологи из года в год наблюдают, как порою целые колонии мурашей передвигаются по затопленным территориям и сплавляются вниз по рекам родной Южной Америки. Исследователи из технологического института Джорджии выяснили, как им это удаётся.

В серии экспериментов энтомологи бросали в воду кучки муравьёв и смотрели, сколько особей создают плот, как он изменяется во времени, измеряли скорость передвижения кусачих насекомых по головам сородичей, замораживали плоты в жидком азоте, чтобы тщательно изучить, какие структуры образуют мураши.

Экзоскелет мурашей является гидрофобным, попросту говоря, не намокает при соприкосновении с водой. Отдельный муравей не тонет в воде за счёт подъёмной силы пузырька, который образуется на волосках туловища насекомого, и поверхностного натяжения жидкости.

Чтобы лучше изучить этот процесс, учёным пришлось привязывать мурашей к ниткам, погружать в воду и подвешивать груз (фото Ant Laboratory/Georgia Institute of Technology).

Попадая в воду, муравьи быстро рассредоточиваются по поверхности, крепко зацепляясь друга за друга. Образуется нечто вроде плотно сплетённого блина. Получается самосборка в макромасштабе. При этом те насекомые, что частично опускаются под воду, не тонут (они также могут дышать воздухом из пузырьков).

Потопить живой плот, порой состоящий из тысяч насекомых, не так-то просто. Поэтому на нём мураши часто спасают свой выводок и королев. Внизу справа: захват двух мурашей, отснятый сканирующим электронным микроскопом (фото Mlot et al./PNAS Early Edition, T. Nowack).

В другом опыте учёные приклеили одного муравья к стеклянной подложке, вокруг талии другого обвязали нить и дали насекомым уцепиться друг за друга, а затем потянули их в разные стороны, чтобы измерить силу сцепления. Оказалось, что передние лапки и мандибулы огненных мурашей выдерживают вес, превышающий их собственный в 400 раз.

Под названием «огненные муравьи» объединяются несколько видов мурашей. Эти насекомые единственные среди своих сородичей в ходе эволюции научились формировать живые плоты. Впрочем, некоторые другие виды могут похвастаться умением создавать из своих тел подобия башен и мостов (фото David Hu, Nathan J. Mlot).

В статье, опубликованной в PNAS, американские инженеры рассказывают о создании моделей живых плотов. Эти компьютерные расчёты могут пригодиться при создании новых водоотталкивающих материалов и самостоятельно восстанавливающихся спасательных плотов, а также самосборных автономных роботов.

Кстати, если вам вдруг понадобится потопить такую «флотилию», просто долейте в воду мыльный раствор, советуют биологи. Это приведёт к изменению поверхностного натяжения, и, как следствие, живой плот пойдёт ко дну в течение нескольких секунд.

Исследователи также обнаружили, что группы муравьёв могут вести себя не только как макроорганизм, но и как жидкость, например перетекать из одного сосуда в другой. Плотность такой «жидкости» — как у воды, а поверхностное натяжение выше в десять раз, вязкость же больше во все 10 миллионов раз (фото Ant Laboratory, Georgia Institute of Technology).



Слоны протянули друг другу хобот помощи

10 марта 2011

Биологи прочитали ДНК мурашей и рекордсмена по генам

15 февраля 2011

Биологи открыли сельское хозяйство у амёб

20 января 2011

Открыта коллективная миграция пылевых клещей

18 января 2011

Открыт захват пчёлами-королевами чужих ульев

21 октября 2010
  • Роберто   27 апреля, 19:11
    Здравствуйте.
    Объясните кто-нибудь, пожалуста ,
    смысл борьбы за существование и эволюции.
    Что тайное движет этими процессами и какова конечная цель???
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  27 апреля, 20:44
    Это вопрос к Конструктору.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Владимиров  27 апреля, 21:51
    НУ есть такая версия — что все это супер реалистичная а-ля 3D (или больше) компьютерная игра — с максимально доступном на данном уровне игры (развития) набором ощущений и чувств.
    Смысла никакого — все равно умрем. Цель — получить навыки и развить имеющиеся. Задача — перейти на следующий уровень.
    Отсюда некоторые глюки, различие в развитии, феномены и прочее.
    Все остальное кроме людей — боты — фон.
    Всем движет ПО.
    ОтветитьНравится
  • Роберто   27 апреля, 23:03
    А это кто?Телефон!
    ОтветитьНравится
  • Роберто   27 апреля, 23:03
    Ребята.Ну в самом деле....ну кто как думает из вас??
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  28 апреля, 00:54
    Есть также вариант что Бог – самооптимизирующаяся функция, которая ищет глобальный минимум методами генетического программирования :)
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  28 апреля, 10:57
    Эти процессы происходят благодаря вездесущим флуктуациям, а закрепляются благодаря нахождению равновесия (устойчивого, неустойчивого, динамического и т.д.).
    Смысл и цель придумывает человек сам.
    А объективная реальность заключается в том, что всё происходит не «для того чтобы», а «потому что». А «для того чтобы» — это всего лишь метод решения частных и кратковременных задач.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Лучкин  28 апреля, 11:13
    Первый закон термодинамики и второй закон термодинамики.
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 17:17
    что такое-"глобальный минимум"!
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 17:18
    ?
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 17:20
    про равновесие понятно.нужна устойчивость для дальнейшего усложнения.Но вот что именно создает эту устойчивость?

    «Смысл и цель придумывает человек сам»
    а до человека и после-что или кто придумывает?!

    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 17:24
    но вот зачем ,зачем частичкам материи усложняться ,если проще им распасться?все стремиться к хаосу ,а живое -к порядку.что это такое...
    какая такая сила заставляет это все развиваться..зачеммм???
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  28 апреля, 20:34
    Предположим пансаермию для которой в последнее время найдено много косвенных свидетельств (она не противоречит Дарвину, просто утверждает что все началось раньше и в другом месте). Выходит в разных системах вокруг нас живет нечто подобное – вариации ДНК-овой парадигмы жизни. И если зеленые человечки есть (тоже ИМХО наивно полагать мы все такие уж уникальные тут) то разные решения на поиск этого минимума вроде как сходиться (летать-то семянами жизни могут только весьма примитивные формы вроде бактерий да тардиград). К чему оно сойдется можете подумать сами, я не берусь даже предполагать.
    Это если локально, что до более глобальных минимумов, то нет даже намеков на ответ. Единственно что выглядит интуитивно наивным предположение что ДНК-овая жизнь такая себе мега оптимальная и доминирует везде или что остальная часть вселенной мертва.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  28 апреля, 20:52
    Непонятно откуда взялись утверждения, что частичкам проще распасться. Это смотря какие частички и в каких случаях. Возьмите два магнита из винчестера и соедините — руками не разорвете. Это как частный пример.
    Равно как и утверждение, что все кроме живого стремится к хаосу. Если мы не видим в чем-то закономерости — это еще не значит, что это хаос. И что все? Да можно найти миллиард примеров в неживой природе «стремления к порядку».
    Любое обобщение — ложь :)
    Вот прекрасное объяснение смысла существования и развития человечества :)))
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 21:50
    Почему именно ДНК?
    Может реплицироваться.Для условий других планет ДНК уже не подойдет
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 21:51
    Но какая сила заставляет усложняться??Развиваться от простого к сложному?
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 21:55
    но эти же два магнита вместе с винчестером положите в воду и через 100000 лет что с ними станется?
    а вот возьмите одну бактерию и поместите ее в бульон!)Вылезет человек!
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 22:01
    думал как то в свободное время ,чего очень много...
    так вот.кажется естественно -некое слияние разумов в космосе...
    разума-некая сила, которая развивает свою влиятельность на материю...
    Опять будет некое усложнение живого в виде взаимодействия разумного разных планет,
    для получения какой то более радостной гармонии...гм.или это сумасшествие()
    ОтветитьНравится
  • Евгений Храмцов  29 апреля, 17:10
    Если мы «разум» на этой планете, то, пожалуй, одна из самых негармоничных форм жизни. По поведению к нам ближе всего вирусы, имхо.
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  29 апреля, 18:16
    Устойчивость возникает благодаря обратным связям. Например, естественный отбор — это положительная обратная связь. При обнаружении чуть более эффективной (в данном месте и в данное время) мутации, оная получает преференции к более широкому распространению.
    В других ситуациях устойчивость возникает благодаря равенству противодествующих сил.

    Рискну предположить, что смысл и цель могут появится только после достижения системой определённого уровня сложности.

    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  29 апреля, 18:57
    Собственно теория Дарвина и была попыткой объяснить самовозникновение всего живого многообразия без внешнего вмешательства исключительно внутренними движущими силами. Вцелом мне эта теория симпатична, есть только 2 момента:
    1. Теория локальна т.е. зациклена на жизни где все всех могут сожрать и конкурируют за одни и те же ресурсы. Что будет от смеси нас с полевой формой жизни эта теория предсказать не может.
    2. Если есть существенное влияние измерителя на результат эксперимента (Эффект Паули) то в понятие самый приспособленный становиться перегруженным. Тесть существо с высокой мерой влияния на результаты измерений (с максимальной фортуной) будет неким универсальным доминатором независимо от экологической ниши чем и убьет все разнообразие. (или сойдется поиск глобального минимума?)
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  29 апреля, 19:17
    Почему именно ДНК?
    Самый очевидный (мне как биологу) ответ почему ДНК – так быть не должно. Рассматривать the вопрос можно с разных сторон: почему пара молекул ясно – для надежности. А вот нуклеотидный состав ни в какие ворота не лезет. Представите предбиотическую эволюцию – разные полинуклетодные цепи ищут себе подобные фрагменты и растут комплементарно. Но проблема в том, что они полианионы, т.е. кулон между новым основанием и фрагментом тем хуже, чем длиннее фрагмент. А вот гидрофобика не меняется после там 5 оснований. Вот и вопрос как в такой эволюции могли победить длинные фрагменты? (Может они были без фосфора и вязались в цепочки иначе, т.к. с тем что есть – никак…) Потом состав, из 5-и оснований более-менее нормально нарабатывается абиогенно только аденин. Почему не сделать бинарную ДНК А-Т(U) типа из хоть немного доступных оснований? И где разнообразие рибозимов с эпохи добелковой эволюции (жалкие крохи в сплайсинге скорее фетиш, нежели наследие былых времен). Ну т.д. короче моя позиция понятна.
    ОтветитьНравится
  • Роберто   30 апреля, 01:33
    я смарю на твои фотки ..ты постоянно где то виснешь..
    ты думаешь это настоящая жизнь?хрень это,так себе
    надо следовать велению души;-)что больше всего хочешь в душе?
    ОтветитьНравится
  • Роберто   1 мая, 08:34
    Да,не спорю,устойчивость возникает путем некой естественной сортировки более эффективных форм жизни,причем это происходит параллельно-как у растений так и у животных.

    Но в этой системе (биологической)как раз таки и нет устойчивости.есть дальнейшее развитие.почему!?

    Система уже достигла ощутимого уровня сложности и она развивается дальше.Но зачем ,куда и что толкает ее на это развитие..Что такого хорошего в сложном ,чем оно лучше простого ,что к этому заставляет стремиться,какая внутренняя сила или закон?Смысл и цель!?

    ОтветитьНравится
  • Роберто   1 мая, 08:55
    Мы не достигли гармонии с природой .Скажите ,а у какого животного нет эгоизма???))Это естественно.Зачем человек должен себе отказывать ,не жить ради кого то..
    Но снизить потребности не в ущерб ощущению счастья легко можно и нужно.Это должен быть высокий культурный уровень .Лет через 50-100
    ОтветитьНравится
  • какие фотки? о чем Вы? И когда мы перешли на «ты»?
    ОтветитьНравится
  • Абсолютно точно можно сказать, что эгоизма нет у всех форм жизни, у которых отсутствует высшая нервная деятельность.

    На счет снижения потребностей и счастья — утопизм.

    ОтветитьНравится
  • у вирусов нет поведения. по крайней мере того поведения, что есть у живых существ.
    ОтветитьНравится
  • Она вылетает в течение нескольких десятков поколений. Рекомбинация генов — процесс превалирующий. Остальное — домыслы.
    ОтветитьНравится
  • Извините, комплементарность — это чистая математика. В химии такого нет. 2 или 3 водородных связи имеет бесконечное множество органических веществ. В химии эволюции нет. Оно все не проходит априори.
    ОтветитьНравится
  • Роберто   2 мая, 13:06
    Простите ,предыдущий пост по ошибке отправил .Глубоко извиняюсь
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  2 мая, 17:57
    Вопрос неверный. Он отражает внутреннюю установку на «неупорядоченную телеологию». См. elementy.ru/news/430521
    Если вопрос к науке, то нужно спрашивать «почему», а вопросы «почему» и «для чего» — это либо философские, либо теософские вопросы.
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  2 мая, 18:13
    Вы о чём? Разве многообразие генов — не результат мутаций?
    Речь была не о том, что является превалирующим, а о том, что по сути имеем систему поиска решения максимальной эффективности (цель — сохрание во времени и пространстве) методом случайных блужданий. И совершенно неважно, происходит ли это на уровне генов, или групп генов.
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  2 мая, 18:14
    Опечатался. Должно быть: «Если вопрос к науке, то нужно спрашивать «почему», а вопросы «какой смысл» и «для чего» — это либо философские, либо теософские вопросы.»
    ОтветитьНравится
  • Ну мутации могут быть случайные, а могут быть и программные.
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  2 мая, 20:34
    А что плохово в использовании мощнейшего на даный момент источника знаний для фильтрации теософских идей?
    Еще позвольте не согласиться с Вашим мнением о цели «(цель — сохрание во времени и пространстве)». Цель разумееться экспансия и доминирование, что можно аргументировать хотябы тем что все виды производит потомков значительно больше чем размер их ниши.
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  2 мая, 20:49
    Я не совсем понимаю Ваш пост. К сожалению с понятной мне частью не могу согласиться. Мы – химическая форма жизни и рассматривая процес ее появления (в эволюционном смысле :) ) надо или признать что а) все это «кто-то» сделал или б) что есть некий способ организации примитивнейшей жизни исключительно в рамках химии. Попытка построить сценарий б) типа и называеться теорией предбиотической еволюции. Кроме того из факта что химия не рассматривает явления еволюции никак не следует отсутсвие последней (к примеру химики долго не верили и в реакцию Белоусова—Жаботинского что, в свою очередь, напорядки проще еволюции).
    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  2 мая, 21:36
    Я думаю он под словом поведение подразумевал то, что вирусы как и мы используют одну и туже тактику. Заполняют пригодное для жизни пространство, делятся, используют ресурсы, занимают другое пригодное пространство. Если я правильно понял.
    ОтветитьНравится
  • Это фантазии. Причем здессь реакция БФ? Химия не описывает «эволюцию». Ни белки, ни НК согласно основам физхимии самополучаться не должны. От подобных идей химики плюются.
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  3 мая, 18:58
    Но первоначально они были случайные? Программные появились значительно позже, когда «технология» достигла определённого уровня. Так сказать, в процессе совершенствования инструмента (И1) родился инструмент (И2) для совершенствованя И1. Настоящий уровень генетики позволяет говорить о следующем уровне развития. Гены способствовали развитию мозга, который будет совершенствовать гены. ;)
    Хотелось бы зацепить и следующий этап — когда человек (или уже не человек ;) ) сможет самостоятельно, автономно управлять своим геномом. :)
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  3 мая, 19:23
    Теософские идеи не стыкуются с научной методологией.

    Я обозначил «цель» как «сохранение во времени и пространстве» только применительно к «поиску решения максимальной эффективности». За пределами оного цели нет. Цель — это всего лишь интерпретация, вытекающая из свойств нашего мира. То, что обеспечивает себе сохранение — сохраняется. Тавтология, конечно, но подчёркивает суть происходящего. Экспансия — всего лишь один из методов самосохранения. Доминирование — тоже.

    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  3 мая, 19:34
    просто в свое время химики похожим образом отзывались о существовании реакций с колебательным режимом...
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  3 мая, 19:42
    Да Вы правы, речь идет исключительно об интерпретациях. Едиственно почему большинство (знакомых мне) товарищей придерживаються экспании это возможность сказать какой из видов лучше, некий критерий сходимости глобального поиска. Те виды что миллионы лет сохраняет свое состояние — еволюционные тупики. Повторюсь, это все лишь интерпретации.
    ОтветитьНравится
  • Это недоказуемые фантазии. Случайно и белок не появится, ибо обратная реакция распада термодинамически явно предпочтительна.
    ОтветитьНравится
  • Стыкуются. Вот вам пример — ролик посмотрите — rodstvo.ru/
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  4 мая, 21:23
    Про недоказуемость в лабораторной пробирке абсолютно с Вами согласен. Этот факт, однако, не доказывает отсутсвие химической еволюци, более того,. имеет надлежащее теоретическое обоснование.
    И еще, пожалуйста, не подменяйте понятий :). Эпоха гипотетической химичкской еволюции — это эпоха рибозимов, к чему приплетпть сюда белок?
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  5 мая, 18:04
    И каким же образом к генетике (или геногенеалогии) имеет теософия?
    ОтветитьНравится
  • Виктор Бутрий  5 мая, 18:11
    Не понял что Вы назвали «недоказуемой фантазией».

    А кто утверждает что жизнь самодостаточна? Естественно, что ей нужен источник энергии, и в нашей Вселенной этого добра навалом.

    ОтветитьНравится
  • Михаил Тарасов  27 апреля, 20:32
    Это вы хотите, чтобы вам в комментариях рассказали «В кратце»? :)
    ОтветитьНравится
  • Роберто   27 апреля, 23:05
    ну да.Как например E=mc2 ,но касательно биологии !
    ОтветитьНравится
  • Константин Болотов  27 апреля, 23:29
    В к рат це!
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 17:24
    неее..не то (
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  28 апреля, 18:04
    Ага, то есть E=mc2 это все понятно да? Ну тогда касательно эволюции, это выживание и захват ресурсов. Все. Разве непонятно?
    ОтветитьНравится
  • Роберто   28 апреля, 21:52
    Но это не выживание.это усложнение и развитие;-)
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  28 апреля, 23:38
    Усложнение и развитие, это методы. Цель — выживание особи и вида в целом.
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  27 апреля, 20:45
    Кста, они ж еще и летать умеют. По крайней мере, самки.
    ОтветитьНравится
  • Алексей Заикин  27 апреля, 23:37
    И самцы тоже.
    Те особи, которые родились для продолжения рода.
    ОтветитьНравится
  • Георгий Ратушный  27 апреля, 22:52
    последнее фото — кандидат на шнобелевку. оценивать вязкость и поверхностное натяжение муравьев это круто)
    ОтветитьНравится
  • Макс Подалов  28 апреля, 01:15
    Жить и размножаться.
    ОтветитьНравится
  • Алексей Заплатин  28 апреля, 03:26
    Эволюцию движет довольно сложная сила. Просто только «правильные» вещи выживают в мире, рождающем живое, и лишь «правильная» жизнь может создать новую жизнь.
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  28 апреля, 06:49
    А что правильно, скажет Учитель.
    ОтветитьНравится
  • Николай Захаров  28 апреля, 10:39
    http://vkontakte.ru/note12592130_10514163 — про муравьёв и цель жизни

    Пока люди не поймут, что Земля живой организм, как и всё во вселенной, то будут выдвигать теории Богов или безсмысленность жизни!

    to Роберт Садрисламов:
    vkontakte.ru/note12592130_10739491 — первые три комментария — о смысле жизни с биологической точки зрения

    ОтветитьНравится
  • Сергей Кремлёв  28 апреля, 13:43
    Почему нет собщения, что в процессе опытов никто из животных не пострадал?
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  28 апреля, 15:29
    К сожалению, пострадали. Вряд ли можно выжить после глубокой заморозки жидким азотом.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Самченко  28 апреля, 14:13
    Их мстя будет жестокой
    ОтветитьНравится
  • Константин Дубовец  28 апреля, 22:07
    Согласен! Недавно глядел какой-то фильм про мстю мурашей, да ещё и зелёные челы с ними заодно были. Видать за зону 51 мстили!:)
    ОтветитьНравится
  • Гарик Архимов  29 апреля, 01:41
    прикольно, чтоб наши военные так умели
    ОтветитьНравится
  • Олег Апарцев  3 мая, 11:55
    Конечно, жизнь существует там, где за неё цепляются изо всех сил.
    Мы просто не воспринимаем ежеднвные доказательства того, что жизнь, начавшаяся как повтор обменных химических процессов на фоне радиационно-термических циклов, получила, среди остальных процессов распада и диссипации, небольшую толику процессов, имеющих механизм к удержанию и воспроизведению этого слабоустойчивого обмена.
    И нам нужно быть благодарными той первой амебе, за ту настойчивость, с которой она цеплялась за возможность сохранить эти ничтожные , по большому космическому счету, старания и умения.
    Причем ей удалось передать — оставить в наследство потомкам эту волю, пусть даже через самоотрицание — обязательную и неминуемую гибель.
    Там, где эта воля к жизни сохраняется, там и предательская изменчивость среды идет во благо.
    Не хотел бы переводить разговор в обсуждение роли Творца в этом процессе, замечу лишь, что человеческий эгоизм склонен узурпировать обладание «родствеными связями» с ним и идет по пути «вочеловечивапния» его образа, приписывая ему свои страхи и сомнения.
    ОтветитьНравится