Naukowcy zbadali pustynne mrówki i odkryli, w jaki sposób ewolucja wyposażyła je do walki o przetrwanie w zabójczym upale pustyni.
Saharyjskie srebrne mrówki (Cataglyphis bombycina) wychodzą ze schronień w środku dnia i odbywają długie wędrówki w poszukiwaniu pożywienia – owadów i stawonogów – które, gorzej przystosowane do ciężkich warunków, poginęły w pustynnym słońcu. Aktywność w czasie gorącej pory dnia sprzyja także unikaniu zagrożenia ze strony drapieżnych jaszczurek. W południe na Saharze temperatury wynoszą nawet do 70˚C, więc ewolucja wyposażyła mrówki w mechanizm, który pozwala im utrzymać ciepłotę ciała poniżej granicy przeżywalności, czyli 53,6˚C.
Zajmujący się fizyką stosowaną Nanfang Yu z Columbia Engineering , wraz z badaczami z University of Zurich i University of Washington, odkryli sposób, w jaki srebrne mrówki zamieszkujące Saharę są w stanie skutecznie obniżać temperaturę swojego ciała w gorącym, pustynnym środowisku. Zespół naukowców był pierwszym, który zbadał nietypowo ukształtowane włosy, pokrywające zwierzęta. Mają one przekrój trójkąta; płaska strona (od jego podstawy) układa się wzdłuż ciała owada, zaś górne, pofalowane, skierowane są ku górze. Pomiędzy skórą mrówki i włoskami jest minimalna przerwa. Badaczy zainteresowały ich właściwości kontrolowania szerokiego zakresu fal elektromagnetycznych – od spektrum promieniowania słonecznego (widzialnego i bliskiej podczerwieni) do promieniowania termicznego (średnia podczerwień). W różnych pasmach spektralnych wykorzystywane są inne mechanizmy fizyczne, ale wszystkie spełniają tę samą biologiczną funkcję– obniżanie temperatury ciała. Efektywność odbijania promieni słońca oraz rozpraszanie ciepła przez srebrzyste włoski widać na kamerze termowizyjnej – mrówki, które zostały pozbawione swojej ochronnej pokrywy, mają 5-10˚C więcej od pozostałych.
Doktor Yu wraz ze swoim zespołem planuje przeprowadzić badania także nad innymi gatunkami zwierząt i mikroorganizmami, potrafiącymi funkcjonować w skrajnie trudnych środowiskach, by dowiedzieć się nieco o strategiach przystosowawczych, jakie w ich przypadku obrała ewolucja. Naukowiec wskazuje, że wiele znanych nam stworzeń jest w stanie postrzegać fale elektromagnetyczne i robić z tego użytek – jak na przykład pszczoły, reagujące na sygnały światła ultrafioletowego, bądź ryby głębinowe, mające oczy dostosowane do wypatrywania ofiary w ciemnych wodach, daleko od powierzchni. Naturalnie wykształcone organy, służące percepcji i manipulacji falami elektromagnetycznymi, niejednokrotnie prześcigają skonstruowane przez człowieka odpowiedniki – zarówno pod względem złożoności, jak i wydajności.
[Źródło: Phys.org; Zdjęcia: Norman Nan Shi & Nanfang Yu/Columbia-Engineering]
