Wissenschaftler haben herausgefunden, wie der Kieferverstärker der Ameise funktioniert. Wissenschaftler haben einen neuen Mechanismus für die Funktionsweise des Ameisenkiefers entdeckt

Die Bewohner des Ameisenhaufens sind unterteilt in 4 Gruppen:

  1. Weibchen (Königinnen)- die Gründer eines jeden Ameisenhauses, ihre Funktion besteht darin, Eier zu legen. Es gibt nur eine weibliche Königin in der Kolonie, die von den Ameisen sorgfältig beschützt, gefüttert und gepflegt wird.
  2. Männer. Sie sterben einige Zeit nach der Paarung (ihre Hauptfunktion).
  3. Arbeiterameisen(Häcksler). Zu ihren Aufgaben gehört es, sich um alle Familienmitglieder zu kümmern, Lebensmittel zu liefern und den Ameisenhaufen vor Angriffen durch Feinde zu schützen.
  4. Larven. Zukünftiger Nachwuchs. Larven werden in zwei Typen eingeteilt: solche, die sich selbstständig ernähren können, und solche, die gefüttert werden müssen. Letztere Art überwiegt; erwachsene Ameisen füttern solche Larven mit halbverdauter Nahrung aus ihrer eigenen Speiseröhre.

Das braucht die ganze große Familie riesige Mengen Essen. Was fressen Ameisen?

Mundapparat

Die Mundwerkzeuge dieser Insekten „nagen“ Der Mund enthält:

  • Oberlippe (Labrum);
  • den Boden ruinieren (Labium);
  • Mandibeln (Kiefer).

Je nach Art der Oberkiefer (Mandibeln) und niedriger (Oberkiefer) können sein: groß und klein, stumpf und sehr scharf, gezackt und einfach glatt, schließend und überlappend. Die Mandibeln haben die Fähigkeit, auch bei geschlossenem Mund selbstständig zu arbeiten.

Unterlippe hat eine Zunge, die ist Geschmacksorgan, und wird auch von Ameisen zur Reinigung ihres Körpers verwendet.

Essen

Ameisen - allesfressende Insekten. Ihre Ernährung hängt von der Art und dem Lebensraum ab.

In der warmen Jahreszeit erfolgt die Nahrungsversorgung täglich durch Arbeiterameisen. Bei kaltem Wetter passiert alles anders: Viele Arten der Ameisenfamilie halten keinen Winterschlaf und füllen daher im Herbst ihr Zuhause bis zum Rand mit Nahrung, sodass sie die kalte Jahreszeit ruhig überstehen können.

REFERENZ! Ameisen lieben es, absolut alles in ihr Zuhause zu schleppen, was ihnen in den Weg kommt. Und erst dann wird das Essen unter den Bewohnern des Ameisenhaufens verteilt. Jeder hat etwas nach seinem Geschmack.

Die Verteilung läuft wie folgt ab:

  • Larven. Sie ernähren sich von proteinhaltigen Nahrungsmitteln: Resten kleine Insekten, Eier verschiedener Schädlinge. Wenn es sich um Hausameisen (Pharaonenameisen) handelt, erhalten die Larven häufig Nahrung vom Tisch der Hausbesitzer (Fleisch, Eier, Hüttenkäse, Käse), manchmal auch Hauskakerlaken, die auch die jüngere Generation gerne isst. zur Beute der Ameisen werden;
  • Arbeiterameisen. Um ihre Kraft aufrechtzuerhalten, benötigen sie kohlenhydrathaltige Lebensmittel, die nahrhaft, energiereich und leicht verdaulich sind. Dies sind: das Fruchtfleisch von Früchten und Beeren, Samen, Nüsse, Wurzeln und Pflanzensäfte. Nachdem sie sich in Häusern niedergelassen haben, essen sie gerne Zucker und Honig. Die beliebteste Delikatesse der Ameisen ist Honigtau (Pflanzensaft, den sie bei plötzlichen Temperaturschwankungen absondern) und Honigtau (Zuckermilch von Blattläusen);
  • Uterus. Die Grundlage ihrer Ernährung ist Eiweiß. Bei vielen Arten wird das für die Königin bestimmte Futter von Arbeiterameisen gekaut und der Königin in einer für den Verzehr geeigneten Form angeboten.

REFERENZ! Bei Rothaarigen Waldameisen Honigtau und Mehltau machen fast 60 % der gesamten Nahrung aus.

Sie bewachen Blattläuse (Milchkühe) sorgfältig, züchten sie auf jungen Trieben von Bäumen und nehmen sie für den Winter mit in Ameisenhaufen.

Essen Ameisen oft, mehrmals täglich.

Ameisen fressen je nach Art


Es gibt Arten von Feinschmeckerameisen, die 1-2 konstante Produkte einer abwechslungsreichen Ernährung vorziehen:

  • Blattschneiderameise. Insekten dieser Art sammeln Baumblätter in ihrem Zuhause, zerkauen sie sorgfältig zu Brei und legen sie in spezielle Kammern. In der warmen Blattmasse entwickeln sich schnell Pilze, von denen sich die Blattschneider ernähren. Sami Blechplatten zu rau für ihren empfindlichen Magen und nicht zum Verzehr geeignet;
  • Centromexe. Sie ernähren sich ausschließlich von Termiten;
  • Dracula. Diese Ameisen saugen den Saft ihrer eigenen Larven, und diese leiden darunter kaum. Erwachsene Insekten sind mit dem Fangen beschäftigt große Insekten: Spinnen, Tausendfüßler, aber sie fressen sie nicht selbst, sondern ernähren die jüngere Generation;
  • Ernteameisen. Sie ernähren sich von den Samen getrockneter Pflanzen. Diese Nahrung ist nicht sehr verdaulich, daher zermahlen Insekten sie mit ihren starken Kiefern zu Brei;
  • Tischlerameisen. Die Kohlenhydratquelle dieser Art ist Baumharz, das an Stellen freigesetzt wird, an denen die Rinde beschädigt ist;
  • Ponerins. Dies ist eine ganze Unterfamilie. Jede Art ernährt sich von einem bestimmten Insektenschädling. Sie werden zu Recht Waldpfleger genannt.

Foto

Nützliches Video

In diesem Video erfahren Sie mehr über die Ernährung von Insekten:

Auch in der Biologie werden Bewertungen der Allerbesten zusammengestellt: groß, klein, schlau... Kürzlich stieg eine Ameise in eine dieser „Charts“ ein und stellte einen absoluten Rekord auf, der alle Vertreter der Tierwelt für immer hinter sich ließ. Erst jetzt mussten wir eine etwas ungewöhnliche Nominierung einführen: „Geschwindigkeit eines Körperteils.“

Laut einer neuen Studie des Entomologen Brian L. Fisher von der California Academy of Sciences sind die Lebewesen, die zu den schnellsten Bewegungen fähig sind, nicht Leoparden oder Zungenfangchamäleons, sondern lateinamerikanische Ameisen.

Aber nicht irgendwelche Ameisen. Der Forscher spricht über die Art Odontomachus bauri. Diese Art hat Kiefer, die sich mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit bewegen. Wenn wir es in die üblichen Dimensionen übersetzen, dann sind es 230 Kilometer pro Stunde! Und das übersteigt laut dem Wissenschaftler die Fähigkeiten aller anderen Raubtiere.

Es ist unwahrscheinlich, dass jemand so etwas fragt: „Warum brauchen wir eine solche Geschwindigkeit?“ Es ist klar, warum – zum Essen oder zum schnellen Mitnehmen. Es stellt sich jedoch nicht nur heraus, dass dies der Fall ist, sondern auch, um sich schnell zu bewegen und der Bedrohung zu entkommen.

Fischer begegnete den phänomenalen Fähigkeiten von Ameisen erstmals im Jahr 2004. Dann sammelte er sieben Arten dieser Insekten ungewöhnliches Merkmal– Ihre Kiefer arbeiteten mit „augenblicklicher Geschwindigkeit“. Zusammen mit seinen Kollegen begann Fischer, das Verhalten dieser Insekten zu untersuchen, indem er ihre Bewegungen mit einer Kamera filmte, die mit einer Frequenz von 50.000 Bildern pro Sekunde filmte.

...wird es nicht rechtzeitig schaffen (Foto von der Seite myrmecos.net).

Stellen Sie sich Fischers Überraschung vor, als sich herausstellte, dass die Bissdauer einer solchen Ameise nur 0,13 Millisekunden betrug. Sehen Sie, wie das passiert (MOV-Datei, 207 Kilobyte; bedenken Sie jedoch, dass die Wiedergabegeschwindigkeit um das 1667-fache verlangsamt wird). Zum Vergleich: Ein Mensch blinzelt zweitausend (!) Mal langsamer ...

Kieferstruktur Odontomachus bauri kann mit einer Falle verglichen werden. Bevor sie angreift oder wegläuft, öffnet die Ameise sie um 180 Grad und hält sie dank eines Paares kräftiger Gegenmuskeln in dieser Position. Im richtigen Moment entspannen sich einige Muskeln und aufgrund der Anspannung kommt es sofort zum „Knacken“.

Es stellte sich heraus, dass es sich um eine so schnelle Erfindung der Natur handelte Multifunktionsgerät Dies ermöglicht nicht nur das sofortige Ergreifen eines Opfers oder das Töten eines Feindes. Diese „plötzlichen Bewegungen“ entstehen durch die Kontraktion von Muskeln, die so stark sind, dass ihre Energie völlig ausreicht, um sich über eine beträchtliche Distanz zu werfen (oder zu werfen).

Die roten Punkte auf der Karte zeigen die Hauptsiedlungsgebiete Odontomachus bauri(Illustration von antweb.org).

So transportiert werden auf ungewöhnliche Weise, muss sich die Ameise nur abrupt von der Oberfläche abstoßen und der Gefahr entkommen. Wie die Ameise weiter fliegt, hängt von ihren „Absichten“ ab. Er kann bis zu 39,6 Zentimeter lang und bis zu 8,3 Zentimeter hoch sein. In einem uns bekannten Maßstab wäre das so, als würde ein Mensch 13,5 Meter in die Höhe und 40 Meter in die Ferne springen!

Diese beiden Richtungen stellen tatsächlich zwei Verteidigungsstrategien für Ameisen dar. Im ersten Fall schließt die Ameise scharf ihre Kiefer und schlägt damit auf ein bedrohliches Objekt ein, während sie sich gleichzeitig von ihm wegstößt (siehe Video, MOV, 2,13 Megabyte; 100-fach verlangsamt).

Dadurch stößt die Ameise von der Glasplatte ab. Wenn Sie nicht auf das zweite Bild achten, in dem die Ameise mit ihren Kiefern auf die Platte trifft, könnte der Eindruck entstehen, dass die Ameise einfach „abhebt“ und irgendwohin fliegt (Foto von S. N. Patek, J. E. Baio, B. L. Fisher , A. V. Suarez).

Aufspringen Odontomachus bauri macht das Gleiche, stößt sich nur vom Boden ab – und schwebt etwa 0,27 Sekunden lang in die Höhe (siehe Video; MOV, 1,28 Megabyte; 100-mal verlangsamt). Das reicht völlig aus, um sich vor einer hungrigen Eidechse zu retten.

Darüber hinaus erstaunliche Fähigkeiten, diese Insekten verfügen auch über andere, bekanntere Ameisenfähigkeiten. Natürlich haben sie auch Gruppenverhalten.

Wie gefährlich diese Insekten bei einem kollektiven Angriff sind, lässt sich natürlich leicht erraten.

Das Experiment wird in einer engen Kammer mit transparenter Wand durchgeführt. Über „Sprungvermögen“ Odontomachus bauri Urteilen Sie selbst (Foto von S. N. Patek, J. E. Baio, B. L. Fisher, A. V. Suarez).

Ameisen nutzen ihre Fähigkeiten jedoch oft nicht nur zum Angriff, sondern auch einfach, um das Raubtier zu erschrecken. Seltsamerweise geschieht dies mit Hilfe derselben Sprünge: Wenn eine ganze Gruppe Ameisen springend davonläuft, muss das auf jeden Fall schockierend aussehen. Fisher nannte dieses Verhalten den „Popcorn-Effekt“ (obwohl „schnelle“ Ameisen wahrscheinlich nicht so essbar sind wie …

Wenn in der Räuber-Beute-Beziehung der wichtigste evolutionäre Vorteil eines Tieres die Geschwindigkeit ist, dann ist bei Insekten alles etwas anders. Daher haben nur wenige potenzielle Opfer eine Chance, sich zu befreien, wenn sie von einer Ameise gepackt werden. Es dreht sich alles um die Mandibeln oder Mandibeln – so werden die kräftigen Kiefer dieser Insekten genannt.

Myrmoteras-Ameisen haben ihren eigenen Unterkiefermechanismus entwickelt.
Foto von Steve Shattuck.

Forscher beobachten seit langem den Mechanismus der Ameisenkiefer (und haben dabei sogar überraschende Entdeckungen gemacht). Das wurde bereits zuvor festgestellt verschiedene Gruppen Ameisen mit Fangkiefer entwickelten sich unabhängig voneinander komplexe Systeme Griffe mit sogenannten Riegeln und Federn.

Aber wie sich herausstellt, wissen Wissenschaftler immer noch nicht alles. Zum ersten Mal hat ein Team des Smithsonian National Museum of Natural History einen detaillierten Blick auf die Mandibeln von Ameisenameisen geworfen. Myrmoteras. Diese Insekten sind in Deutschland recht selten Tierwelt, und in Laborbedingungen sie sind praktisch nicht überlebensfähig.

Die Forscher konnten jedoch einige Zeit lang mehrere Kolonien dieser Ameisen beobachten und machten dabei eine erstaunliche Entdeckung: Mandibeln Myrmoteras Sie funktionieren völlig anders als alle anderen Ameisen.

„Es ist sehr interessantes Beispiel Konvergente Evolution, sagt der Leiter Forschungsgruppe Fredrick Larabee. „Die untersuchte Gruppe entwickelte ihren eigenen Mechanismus völlig unabhängig von ihren Verwandten.“

Ameisen Myrmoteras leben in den Tropen Südostasiens und ernähren sich hauptsächlich von Springschwänzen – winzigen Arthropoden, die sich bei Gefahr sehr schnell verstecken und wie Flöhe springen können. Bei der Jagd halten Ameisen ihren Kiefer geöffnet (in einem Winkel von etwa 280 Grad), was dazu beiträgt, elastische Energie zu sparen. Das Öffnen und Schließen der Backen dauert buchstäblich den Bruchteil einer Sekunde.

Um genau zu verstehen, wie lange diese „Bruchteile einer Sekunde“ dauern, untersuchten Biologen zunächst Insekten unter einem Mikroskop und kombinierten dann mehrere Beobachtungsmethoden – Mikrocomputertomographie, eine Hochgeschwindigkeitskamera, die bis zu 50.000 Bilder pro Sekunde aufnimmt, sowie ein dreidimensionales Visualisierungssystem, das Röntgenaufnahmen verwendet, um die inneren Strukturen eines Objekts darzustellen. Das Ergebnis war ein unten dargestelltes Modell der Unterkieferbewegung.

Berechnungen zufolge dauert eine Bewegung des Unterkiefers einer Ameise nur etwa eine halbe Millisekunde. Das ist 700-mal schneller als wir blinzeln. Höchstgeschwindigkeit Kieferbewegungen Myrmoteras betrug 80 Kilometer pro Stunde. Bei Ameisen ist das kein Rekord: Manche Individuen sind doppelt so schnell.

Laut den Forschern benötigen Formicines jedoch keine Höchstgeschwindigkeit, um ihr Mittagessen zu fangen. „Sie müssen nur schneller sein als ihre Beute; für Springschwänze sind sie ziemlich schnell“, erklärt Larabee.

Seiner Meinung nach war das Interessanteste nicht die Bewegungsgeschwindigkeit der Mandibeln, sondern der Mechanismus selbst. Bei der Untersuchung der Scanergebnisse entdeckten die Forscher ein Merkmal: die Struktur des Gelenks des Unterkiefers von Ameisen Myrmoteras deutlich von anderen unterscheiden. Sie haben eine kleine „Klinge“ am Hinterkopf, die vor dem Schnappgriff zusammengedrückt wird und wie eine potentielle Energiefeder wirkt. Dann gibt der „Trigger“-Muskel den Kiefer frei und damit wird die gesamte Energie freigesetzt.

Die Muskeln, die den Unterkiefer steuern, sind blau, rot und weiß hervorgehoben (lila markiert).

„Es ist interessant, dass sich die Muskelanordnung und die Kieferfunktion völlig von denen anderer untersuchter Eindringlingsameisen unterscheiden. Es scheint sich um eine völlig einzigartige Entwicklung dieses Systems zu handeln“, schließt Larabee.

Sein Team plant, diese Mechanismen weiter zu untersuchen. Insbesondere interessiert die Autoren das Wie verschiedene Systeme korrelieren mit der Geschwindigkeit und Effizienz der Opfererfassung.

Mehr ausführliche Beschreibung ungewöhnliche Ameisen und ihre Mandibeln wurden im Journal of Experimental Biology veröffentlicht.

Ameisen sind Insekten, die Einsamkeit nicht erkennen und in Kolonien leben. Ameisenhaufen ist unterirdische Behausung, wer hat große Zahl Kameras Sie sind durch Gänge miteinander verbunden. Auf dem Nest wird ein Ameisenhaufen errichtet, um den Nachwuchs aufzuziehen. Sie können sich auch in morschem Holz und Baumstümpfen niederlassen, die sie für ein angenehmes Leben gestalten.

Video über Ameisen:

Leben der Ameisen: Beschreibung der Koloniemitglieder

Die Bewohner des Ameisenhauses werden in vier Gruppen eingeteilt. Sie sind unterteilt in:

  • Weibchen (Königinnen), die die Gründerinnen eines jeden Ameisenhaufens sind. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Eier zu legen. IN Ameisenkolonie es gibt nur eine weibliche Königin, ihre Ameisen bewachen, füttern und kümmern sich gewissenhaft um sie;
  • Männchen, die einige Zeit nach der Paarung sterben. Ihre Funktion ist die Fortpflanzung;
  • Arbeitsameisen (Häcksler), die verpflichtet sind, sich um alle Familienmitglieder zu kümmern, Nahrung zu liefern und ihr Zuhause vor Angriffen von Feinden zu schützen;
  • Larven - zukünftige Nachkommen.

Interessante Fakten über Ameisen:

Mundapparat

Ameisen nagen oraler Apparat. Es besteht aus:

  • Oberlippe (Labrum);
  • Unterlippe (Labium);
  • Mandibeln (Kiefer).

Die Arten des Ober- (Mandibeln) und Unterkiefers (Maxillae) hängen von der Art der Ameisen ab:

REFERENZ: Die Kiefer können unabhängig voneinander arbeiten, auch wenn der Mund geschlossen ist. Die Unterlippe verfügt über ein Zäpfchen, das als Geschmacksorgan dient und von Insekten zur Reinigung ihres Körpers genutzt wird.

  • Groß oder klein;
  • Stumpf oder sehr scharf;
  • Ob es Zähne gibt oder nicht;
  • Ineinandergreifend oder überbrückend.

Was fressen Ameisen?

Ameisen sind Allesfresser. Ihre Nahrungspräferenzen werden durch ihre Art und ihren Lebensraum bestimmt. In der warmen Jahreszeit wird täglich Futter von Sammlern bereitgestellt. Mit Beginn des kalten Wetters ändert sich alles: Die meisten Arten der Ameisenfamilie halten keinen Winterschlaf, also Herbstzeit den Vorrat an Lebensmitteln bis zur Kapazitätsgrenze auffüllen. Dadurch können sie die Kälteperiode problemlos überstehen.

REFERENZ: Insekten schleppen fast alles, was ihnen unterwegs begegnet, in ihren Ameisenhaufen.

Ameisen fressen je nach Art

Im Ameisenhaufen wird das Futter unter den Bewohnern verteilt. Das Essen wird wie folgt verteilt:

  • Die Larven bekommen es Proteinnahrung: Überreste kleiner Insekten, Eier verschiedener Schädlinge;

REFERENZ: Die Larven von Hausameisen (Pharaonenameisen) ernähren sich häufig vom Tisch des Besitzers (Fleisch, Eier, Hüttenkäse, Käse), und der heranwachsende Nachwuchs zögert nicht, preußische Kakerlaken zu fressen.

REFERENZ: Das Essen wird ihr in zerkauter Form geliefert.

Die Nahrung der Waldameisen besteht zu fast 60 % aus Honigtau und Tau. Sie bewachen ihre Milchkuh sorgfältig, züchten sie und bringen sie zum Überwintern in einen Ameisenhaufen.

Wie oft fressen sie bzw. was fressen sie im Winter?

REFERENZ: Ameisen sind recht mobile und wendige Insekten. Sie haben so etwas wie ein Gehirn, da sie in der Lage sind, einen sozialen Lebensstil zu führen. Sie essen mehrmals am Tag. Arbeitsameisen suchen und liefern Nahrung nach Hause, die sie auch fressen. Diejenigen im Ameisenhaufen fressen die gesammelten Vorräte. Diese Insekten können langer Zeitraum existieren ohne Nahrung Winterzeit

, aber nur, wenn sie unterkühlt sind. Ameisen, die in Nordrussland leben, bleiben fast neun Monate lang ohne Nahrung in suspendierter Animation. Die meisten Arten fallen nicht darunter Winterzeit

in den Winterschlaf und bleiben weiterhin aktiv. Sie ernähren sich von vorab gesammelten Vorräten.

Beispiele für eine enge Lebensmittelspezialisierung

  • Blattschneider lagern Baumblätter ein, die sie vorher zu Brei zerkauen. Der Pilz entwickelt sich darin recht schnell und Blattschneider ernähren sich davon. Sie schlucken keine Blätter, da ihr Magen empfindlich genug für grobe Ballaststoffe ist;
  • Centromyrmex fressen nur Termiten, ohne andere Nahrung zu sich zu nehmen;
  • Jede Unterfamilie der Ponerine ernährt sich von ihrem Lieblingsinsekten;
  • Draculas trinken den Saft ihrer eigenen Larven, die unter solchen Aktionen überhaupt nicht leiden. Erwachsene fangen und lagern große Spinnen, Tausendfüßler und andere Insekten. Sie bilden die Nahrung heranwachsender Nachkommen;
  • Holzwürmer lieben Harz, das eine Kohlenhydratquelle ist. Es wird vom Baum dort freigesetzt, wo die Rinde beschädigt ist;
  • Schnitter bevorzugen die Samen getrockneter Pflanzen. Damit sie perfekt verdaut werden können, zermahlen sie sie mit Hilfe ihrer kräftigen Kiefer zu einem Brei.

Was fressen Larven?

Larven werden in zwei Typen unterteilt:

  • Kann Essen zu sich nehmen;
  • Diejenigen, die etwas zu essen brauchen.

Die erste Art ernährt sich von toten Insekten und anderen proteinhaltigen Nahrungsmitteln. Die zweite Art ernährt sich von halbverdauter Nahrung aus der Speiseröhre erwachsener Tiere.

Ameisen sind außergewöhnliche Lebewesen. Tatkräftige Arbeiter, die den Wäldern großen Nutzen bringen: Sie lockern den Boden und vernichten Insektenschädlinge. Sie können Gärtnern und Gemüsegärtnern schwere Schäden zufügen, da sie sich von Setzlingen, Blättern und reifen Hackfrüchten ernähren persönliche Grundstücke sowie Lebensmittelvorräte im Haushalt einer Person.