Сверхскоростные челюсти швыряют муравья далёким кувырком

В биологии тоже составляют рейтинги самых-самых: больших, маленьких, умных… Недавно в один из таких «чартов» попал муравей и поставил абсолютный рекорд, навсегда оставив позади всех представителей животного мира. Только вот пришлось ввести несколько необычную номинацию: «Скорость части тела».

Если верить новому исследованию энтомолога Брайана Фишера (Brian L. Fisher) из Калифорнийской академии наук (California Academia of Sciences), существа, способные совершать самые скоростные движения – вовсе не леопарды или ловящие добычу языком хамелеоны, это – латиноамериканские муравьи.

Но не любые муравьи. Исследователь рассказывает о виде Odontomachus bauri. У этого вида с необыкновенной скоростью движутся челюсти. Если перевести в привычные размерности, то она достигает 230 километров в час! А это, по данным учёного, превышает возможности любых других хищников.

Муравей Odontomachus bauri за счёт этой детали своей внешности оказался среди самых быстрых существ мира
(фото с сайта myrmecos.net)

Вряд ли кто спросит что-нибудь типа: «Для чего нужна такая скорость?». Ясно дело, для чего – чтоб скорее есть или хватать. Однако, оказывается, не только для этого, но и чтобы быстро перемещаться, спасаясь от угрозы.

Впервые с феноменальными способностями муравьёв Фишер столкнулся в 2004 году. Тогда он собрал семь видов этих насекомых с необычной особенностью – их челюсти работали с «мгновенной скоростью». Вместе с коллегами Фишер приступил к исследованию поведения насекомых этих, используя для видеозаписи их движений камеру, снимающую с частотой 50 тысяч кадров в секунду.

Здесь Odontomachus bauri выглядит каким-то задумчивым. Что ж, пусть поразмыслит, всё равно жертва никуда убежать…
(фото с сайта myrmecos.net)

…не успеет
(фото с сайта myrmecos.net)

Каково же было удивление Фишера, когда выяснилось, что длительность укуса такого муравья составляет всего 0,13 миллисекунды. Как это происходит – смотрите здесь (файл MOV, 207 килобайт; только учтите, скорость воспроизведения замедлена в 1667 раз). Для сравнения – человек моргает в две тысячи (!) раз медленнее…

Устройство челюстей Odontomachus bauri можно сравнить с капканом. Перед тем, как атаковать или убегать, муравей, раскрывает их на 180 градусов и задерживает в таком положении благодаря паре мощных противодействующих мышц. В нужный момент одни мышцы расслабляются, и за счёт тех, что были в напряжении, челюсти мигом «защёлкиваются».

В некоторых ракурсах эти насекомые смотрятся весьма "гламурно"
(фото с сайта antweb.org)

Такое скоростное изобретение природы оказалось многофункциональным устройством, позволяющим не только мгновенно хватать жертву или убивать противника. Эти «резкие движения» происходят благодаря сокращению мышц настолько мощных, что их энергии вполне хватает, чтобы отбросить (или подбросить) себя на приличное расстояние.

На карте красными точками показаны основные места расселения Odontomachus bauri
(иллюстрация с сайта antweb.org)

Чтобы транспортироваться таким необычным способом, муравью нужно всего лишь резко оттолкнуться от поверхности и катапультироваться подальше от опасности. Как муравей полетит дальше – уже будет зависеть от его «намерений». Можно и в длину – до 39,6 сантиметра, и в высоту – до 8,3 сантиметра. В масштабах, привычных для нашего мира, этот было бы то же самое, как если бы человек прыгал на 13,5 метров вверх и на 40 метров вдаль!

Эти два направления представляют собой фактически две стратегии защиты муравьёв. В первом случае муравей резко смыкает челюсти, ударяя ими по угрожающему объекту, одновременно отталкиваясь от него (смотрите видеоролик, MOV, 2,13 мегабайта; замедлено в 100 раз).

Так муравей отталкивается от стеклянной пластинки. Если не обратить внимания на второй кадр, где муравей ударяет челюстями о пластинку, то может создаться впечатление, что муравей просто "трогается с места" и куда-то летит
(фото S.N. Patek, J.E. Baio, B.L. Fisher, A. V.Suarez)

Чтобы подпрыгнуть вверх, Odontomachus bauri делает то же самое, только отталкиваясь от земли — и примерно на 0,27 секунды взмывает вверх (смотрите ролик; MOV, 1,28 мегабайта; замедлено в 100 раз). Этого вполне хватит, чтобы спастись от какой-нибудь голодной ящерицы.

Помимо таких удивительных способностей, эти насекомые обладают и другими, более известными муравьиными навыками. Разумеется, групповое поведение у них тоже есть.

Конечно, легко догадаться, как опасны эти насекомые во время коллективной атаки.

Эксперимент проводится в узкой камере с прозрачной стенкой. О "прыгучести" Odontomachus bauri судите сами
(фото S.N. Patek, J.E. Baio, B.L. Fisher, A. V.Suarez)

Однако свои способности муравьи часто применяют не только для нападения, но и просто, чтобы напугать хищника. Как ни странно, делается это с помощью всё тех же прыжков: если убегает, подпрыгивая, целая группа муравьёв, то это, наверняка, должно выглядеть шокирующе. Такой вариант поведения Фишер назвал «эффектом попкорна».

Всё это выглядит очень экзотично, как-никак в природе использование одних и тех же органов для питания и передвижения встречается не очень часто. Правда, по мнению Фишера, это всего лишь результат эволюции, в ходе которой челюсти развивались для более быстрых нападений на жертву.

Эта компания Odontomachus bauri, наверное, чувствует себя в большей безопасности, чем их родственники других видов
(фото с сайта myrmecos.net)

А другой участник исследования, Вульфила Гронеберг (Wulfila Gronenberg) из университета Аризоны (University of Arizona), сказал, что после того, как у муравьёв развился такой механизм, для защиты они стали пользоваться им по интуиции. Именно так.

Муравей Odontomachus bauri за счёт этой детали своей внешности оказался среди самых быстрых существ мира
(фото с сайта myrmecos.net)

Здесь Odontomachus bauri выглядит каким-то задумчивым. Что ж, пусть поразмыслит, всё равно жертва никуда убежать…
(фото с сайта myrmecos.net)

…не успеет
(фото с сайта myrmecos.net)

В некоторых ракурсах эти насекомые смотрятся весьма "гламурно"
(фото с сайта antweb.org)

На карте красными точками показаны основные места расселения Odontomachus bauri
(иллюстрация с сайта antweb.org)

Так муравей отталкивается от стеклянной пластинки. Если не обратить внимания на второй кадр, где муравей ударяет челюстями о пластинку, то может создаться впечатление, что муравей просто "трогается с места" и куда-то летит
(фото S.N. Patek, J.E. Baio, B.L. Fisher, A. V.Suarez)

Эксперимент проводится в узкой камере с прозрачной стенкой. О "прыгучести" Odontomachus bauri судите сами
(фото S.N. Patek, J.E. Baio, B.L. Fisher, A. V.Suarez)

Эта компания Odontomachus bauri, наверное, чувствует себя в большей безопасности, чем их родственники других видов
(фото с сайта myrmecos.net)