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火蚁:专家挖掘机如何成为最佳入侵者

时间:2019-03-05编辑:Black

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  火蚁:专家挖掘机如何成为最佳入侵者

  谁是最好的挖掘者?是人类吗?幻想矮人?鼹鼠?不......就专家而言,火蚂蚁拿走了蛋糕。新的研究表明,这些小家伙是如此成功的入侵者的主要原因之一是他们能够彻底挖掘复杂的殖民地,无论他们决定在哪里定居 - 无论是湿粘土还是粗糙和难以形状的沙子。

  至少根据最近发表在“实验生物学杂志”上的一项研究,该研究详细介绍了入侵性火蚁(Solenopsis invicta)如何能够根据挖掘土壤的类型改变其挖掘技术。

  乔治亚理工学院的Dan Goldman在最近的一次发布中承认,他对动物与复杂材料的相互作用感兴趣。在过去,他一直密切关注穿过沙子的缠绕蛇和沙鱼蜥蜴等生物。

  因此,由于火蚁是侵入格鲁吉亚草皮的几种昆虫之一,他也不能帮助将放大镜转向它们 - 当然不是燃烧,而是研究。

  在他的同事Nick Gravish,Daria Monaenkova和Sarah Sharpe的帮助下,Goldman能够在受控的实验室环境中模拟多种类型的土壤。土壤的范围从粘土状颗粒到蚂蚁头大小的沙粒,也可以是从完全干燥到接近泥浆的任何地方。在这些土壤环境中引入了大约100只火蚁的小菌落,并在20小时的窗口内进行挖掘。 (滚动阅读...)

   

  然后Monaenkova的任务是对每个殖民地的工作进行成像,即使他们不受干扰。为了实现这一目标,她选择使用X射线图像,每个巢穴估计有400次射击,然后与她的同事一起使用3D建模程序精心重建挖掘工作。

  这种劳动的成果是一套易于比较的蚁群模型。有趣的是,该团队发现,总体而言,匆忙挖掘的巢穴的复杂程度并没有变化,尽管小昆虫挖掘大颗粒或形成干燥隧道应该更难以理解。不同的是殖民地本身的结构,好像每个巢穴的结构都是由所用材料决定的。

  “这只是让他们如何能够如此好地挖掘,”戈德曼说。

  为了确定是什么使他们成为如此优秀的挖掘机,该团队最终在玻璃容器中设置了充满微小玻璃珠的菌落。

   这使他们能够实时观察蚂蚁的工作情况,即使他们正在努力挖掘光滑的珠子;但他们挖了。

  “基本上情况是,一旦你的水分含量超过5%,它们就会挖掘隧道,”高盛最近告诉BBC新闻,解释了如何以正确的方式使用水颗粒以确保“土壤”颗粒粘在一起。

  根据这项研究,当土壤粗糙时,他们抓住一粒谷物,然后向后拖曳隧道,拖着它们。然而,当土壤很好并且蚂蚁可以抓住多个谷物时,它们将它们聚集成颗粒并向上行进 - 这表明在某些内在层面上,他们可能会理解不同的环境需要不同的策略。然而,目前尚不清楚他们是如何知道这一点的。

  “他们80年前入侵了美国,他们从格鲁吉亚到洛杉矶挖了巢,”戈德曼补充道,承认他对顽强的昆虫的敬畏。 “他们可以挖掘任何东西。”

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