Зонтичные муравьи могут выглядеть беззащитными, смотря на вражеского муравья-солдата, который во много раз больше его в размерах. Но у некоторых более мелких муравьев есть секрет: все их тело полностью покрыто тонким, но удивительно прочным слоем минеральной брони. Впервые такой тип внешней минерализации всего тела был обнаружен у взрослого насекомого, сообщают исследователи в сети Nature Communications 24 ноября.
«Я обнаружил буквально каменных муравьев», — вспоминает биолог-эволюционист Хунцзе Ли, рассказывая своему коллеге Кэмерону Карри, когда появились первые экспериментальные результаты твердого покрытия. «Я до сих пор взволнован», — говорит Ли.
Данное открытие было случайным, говорит Карри из Университета Висконсин-Мэдисон, который изучает зонтичных муравьев более 20 лет. Ученые из его лаборатории работали над изучением взаимодействия между муравьями и их внешними микробами, которые, как предполагается, играют ключевую роль в агротехнике муравьев, когда команда обнаружила белый блеск на экзоскелете Acromyrmex echinatior.
Это покрытие на муравьях необходимо было снять, чтобы исследователи могли более подробно изучить структуру экзоскелета. Поэтому Карри поручила Ли, в то время докторанту в его лаборатории, который сейчас работает в университете Нинбо в Китае, растворить его. Но, похоже, ничего не помогло, поэтому предполагалось, что покрытие не было воском или другим углеродным составом. Затем, когда Ли чистил зубы, его осенило: жидкость для полоскания рта. Она помогает устранять всевозможные остатки пищи, не повреждая слизистую, и растворяет минеральные отложения на зубах, поэтому Ли решил попробовать ее.
Жидкость для полоскания рта сделала свое дело, а также дала команде первый ключ к пониманию того, что покрытие на муравьях имеет минеральную природу. Дальнейшие химические, рентгеновские и микроскопические исследования выявили тонкий слой кальцита с высоким содержанием магния.
Чтобы понять, насколько защищает броня, исследователи проверили твердость экзоскелета муравья, протыкая бронированные и небронированные части до тех пор, пока не образуется углубление. Ученые обнаружили, что, несмотря на то, что толщина кальцитового покрытия составляет всего 7 процентов от общей толщины экзоскелета, твердость экзоскелета, как минимум, удваивается.
Неясно, как именно создана броня, хотя Карри считает, что в этом замешаны бактерии. Если это так, то это может быть еще один вариант, при котором микробиом муравьев имеет огромное значение для выживания насекомых.
Результаты исследования стали известны благодаря журналистке Кристи Уилкокс и ее статье.
