Saharyjskie srebrne mrówki: najszybsze na świecie?

Ilekroć pojawia się pytanie, które zwierzę jest najsilniejsze lub najszybsze, myślimy o słoniach i gepardach. Choć odpowiedź na to pytanie może wydawać się zaskakująca, gdy prędkość jest mierzona w stosunku do długości ciała na sekundę, pojawia się nowy biologiczny zapis: wśród najszybciej żyjących istot jest mrówka.

Gatunek, który dziś wam pokazujemy, obejmuje serię niesamowitych bezkręgowców: saharyjskie srebrne mrówki (Cataglyphis bombycina). Ich prędkość wynosi 85,4 centymetra na sekundę, ale to nie jedyna uderzająca ich cecha.

Co decyduje o szybkości rekordu saharyjskich srebrzystych mrówek?

Zaskakująco, odległość, jaką ta mrówka pokonuje w ciągu jednej sekundy, odpowiada 108-krotności długości jej ciała. Dla porównania, gepard może przebyć tylko 16-krotność swojej długości ciała na sekundę.

Warto wziąć pod uwagę, że rekordowa prędkość olimpijczyka w sprincie na 100 metrów wynosi 10,43 metra na sekundę, co odpowiada 5,5-krotności jego wzrostu. Gdyby człowiek mógł podróżować z prędkością srebrnej mrówki z Sahary, jego maksymalna prędkość wynosiłaby około 738 kilometrów na godzinę.

W świecie zwierząt srebrna mrówka z Sahary plasuje się na godnym trzecim miejscu wśród najszybszych. Najpierw jest roztocz brzegowy Kalifornii (Paratarsotomus macropalpis), który przemieszcza się 322 razy w ciągu sekundy. Drugi to australijski chrząszcz tygrysi (Cicindela eburneola), z prędkością 170 razy większą od jego długości na sekundę.

Kontrola chodu jest niezbędna do utrzymania prędkości

Grupa naukowców nakręciła szybkie filmy przedstawiające mrówki biegające po pustyni. Doszli do wniosku, że sekret tkwi w szybkości i kontroli marszu. Według tego raportu, saharyjskie srebrne mrówki mogą kołysać nogami z prędkością do 1300 milimetrów na sekundę.

Ta umiejętność pozwala im wydłużyć krok z 4,7 do 20,8 milimetrów, gdy osiągają wyższe prędkości. Warto wiedzieć, że gdy mrówka przekracza 300 milimetrów na sekundę, zsynchronizuj wszystkie 6 nóg na ziemi jednocześnie.

Stwierdzono, że stopy stykają się z podłożem przez zaledwie 7 milisekund. Pomoże to zminimalizować zapadanie się w piasek. Niestety, do tej pory nie wiadomo, w jaki sposób muskulatura mrówek pozwala im poruszać się z tak oszałamiającymi prędkościami.

Jazda po mieszkaniu w nieprzyjaznym środowisku

Zdumiewające jest dowiedzieć się, że saharyjskie mrówki srebrzyste żyją i żerują w ekstremalnych warunkach temperaturowych na afrykańskiej pustyni. W upalne dni -przy glebie o temperaturze od 60 do 70 stopni Celsjusza-, te mrówki mogą osiągnąć maksymalną aktywność żywieniową.

W tych warunkach temperatura ich ciała waha się od 48 do 51 stopni Celsjusza. Dzięki swojej fizjologii owady te potrafią utrzymać temperaturę ciała poniżej maksymalnej temperatury krytycznej, która dla nich wynosi 53,6 stopni Celsjusza.

Saharyjskie srebrne mrówki mają najlepsze siwe włosy na świecie

Nazwa nadana tym srebrnym mrówkom nawiązuje do tego, że świecą w słońcu. Niedawno naukowcy wykazali, że włosy pokrywające grzbietową część ciała mrówki są odpowiedzialne za jej srebrzysty wygląd.

Te włosy nie są cylindryczne, ponieważ jeśli są cięte poprzecznie, widać, że są trójkątne, a dwie z ich trzech twarzy mają pofałdowane powierzchnie. Powierzchnie te pozwalają na wysokie odbicie optyczne światła w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni (NIR).

Ale dodatkowo te włosy maksymalizują odbicie energii podczerwonej, czyli ciepła. Te dwa efekty wyjaśniają niezwykłe właściwości termoregulacyjne tego gatunku.

Liczne adaptacje saharyjskiej srebrnej mrówki na pustynię

Te małe mrówki są niesamowite, zwłaszcza ze względu na mechanizmy, które opracowały, aby przystosować się do palących temperatur otoczenia. Wśród nich znajdziemy:

• Mają dłuższe nogi niż inne mrówki: to pozwala im trzymać swoje ciała dalej od palącego piasku.

• Ich ciała wytwarzają białka szoku cieplnego: to wyrażenie nie jest odpowiedzią na ciepło, ale posiadają je jeszcze przed opuszczeniem gniazda. Pomaga im to uzyskać maksymalną odporność na ciepło.
• Mogą śledzić słońce: więc zawsze mogą być świadomi najkrótszej drogi powrotnej do gniazda.

Te mrówki są pokryte wyjątkowymi włoskami o trójkątnym przekroju, które utrzymują ich ciała w chłodzie, odbijając promieniowanie słoneczne i odprowadzając nadmiar promieniowania cieplnego.

Technolodzy czekają na wyjaśnienie tajemnicy jego odporności na ciepło

Niewątpliwie, Saharyjskie mrówki srebrzyste znalazły kilka biologicznych rozwiązań problemu termoregulacji. Gdy nauka wyjaśni podstawowe mechanizmy, ta wiedza może doprowadzić do opracowania powłok biomimetycznych. Może to być przydatne na przykład do pasywnego chłodzenia obiektów.