Біологія
Біологія

У мурах-листорізів виявили біомінеральну броню

Американські вчені виявили у мурах-листорізів біомінеральну броню зі збагаченого магнієм кальциту. Хоча карбонат кальцію є поширеним компонентом скелету безхребетних, дотепер його не знаходили у комах, тим більше в комплексі з магнієм, що й без того є рідкісною комбінацією в природі. Дослідження опубліковане у журналі Nature Communications.

Робоча мураха Acromyrmex echinatior та солдат Atta cephalotes. Caitlin M. Carlson

Робоча мураха Acromyrmex echinatior та солдат Atta cephalotes. Caitlin M. Carlson

Поширеність карбонату кальцію у тварин

Біомінеральні екзоскелети, особливо із карбонату кальцію, є доволі звичним явищем у багатьох морських тварин. Із карбонату кальцію зроблені тверді частини коралів, мушлі молюсків, голки морських їжаків та частини тіла багатьох інших тварин. Що стосується морських їжаків, то до того ж у їхніх зубах міститься збагачений магнієм кальцит, який надає особливої міцності, що допомагає тваринам подрібнювати вапняк. Зважаючи на поширеність кальцифікованих структур у природі та переваги вмісту в ньому магнію, здається доволі дивним, що магнієвмісні кальцити надзвичайно рідкісні у природі. І ще дивнішим є те, що екзоскелети з карбонатом кальцію властиві ракоподібним, але їх не знаходили у представників найрізноманітнішої групи тварин, яка походить від ракоподібних - комах. Але, схоже, вчені з Університету Вісконсину в Медісоні нарешті знайшли виняток із правила.

Що вчені відкрили?

Науковці займалися вивченням мурах-листорізів Acromyrmex echinatior. Ці комахи формують величезні колонії з мільйонів особин, а відомі головно через їхню розвинену сільськогосподарську діяльність. Мурахи-листорізи вирощують у своїх мурашниках гриби, якими харчуються. При цьому вони дуже ретельно стежать за підтриманням необхідних умов для зростання культури - чистоти, температури, вологості, кількості поживних речовин та добрив.

На поверхні тіла комах вчені помітили білуватий зернистий наліт, який після мікроскопічного вивчення виявився кристалами кальциту, збагаченими магнієм, розміром близько 3-5 мікрометрів. Вперше у комах було виявлено такого типу екзоскелет.

Для чого мурахам така броня?

Зважаючи на наявність мінеральної броні лише у дорослих особин, дослідники припустили, що міцний скелет необхідний комахам для захисту від інших мурах. Вчені перевірили це у дослідах, коли в лабораторних умовах зімітували територіальну битву між солдатами мурах Atta cephalotes та представниками листорізів Acromyrmex echinatior із захисним покриттям та без нього. У носіїв броні виявилася набагато вищою виживаність та меншими пошкодження, ніж у позбавлених біомінералу мурашок. До того ж кальцієвий захист робить мурах менш сприйнятливими до зараження грибом Metarhizium anisopliae.

Поки що науковці не знають, яким чином мурахи-листорізи розвинули таке пристосування, але вони вважають, що в природі мають бути й інші комахи із таким захистом.

Раніше вчені з'ясували, що люди та мурахи-листорізи у процесі фермерства стикаються з подібними перешкодами.