Ученые из Кембриджского университета (Великобритания), под руководством докторанта Александра Хакманна (Alexander Hackmann) разобрались в том, как муравьи вида Camponotus rufifemur чистят свои антенны. Этот механизм оказался очень интересным и может найти применение в нанотехнологиях. Подробную статью об этом, опубликованную в журнале Open Science, пересказывает пресс-релиз университета.
Антенны, расположенные на голове муравья и покрытые тончайшими чувствительными волосками, играют в его жизни огромную роль. С помощью них муравей ищет по запаху еду, распознает феромоны потенциального полового партнера и общается со своими собратьями. По этой причине антенны жизненно важно держать в полной чистоте. Ранее ученые уже выяснили, что муравьи уделяют процессу чистки (грумминга) антенн много времени и делают это с помощью передних лапок. Однако конкретный физический механизм такой очистки до сих пор был неизвестен.
Ученые из Кембриджа сначала засняли весь процесс на видео с помощью макросъемки, затем рассмотрели передние ноги муравьев под микроскопом, и в результате построили объемную модель муравьиного чистящего аппарата. (Видеоклип, на котором показано, как все это происходит, вы можете увидеть под новостью.)
Оказалось, что он устроен следующим образом. На каждой передней ноге муравья есть длинный вырост и идущее под ним углубление, которое вместе образуют нечто вроде миниатюрной клешни. Внутренняя поверхность каждого пальца этой клешни усеяна волосками, которые образуют три полоски: «щетину» (редко расположенные крупные волоски), «расческу» (волоски среднего размера, расположенные ближе) и «щетку» (густые маленькие волоски).
Когда антенна скользит между пальцами клешни, «щетина», «расческа» и «щетка» по очереди счищают с нее, соответственно, крупные, средние и мелкие частицы грязи. Причем если «щетина» и «расческа» делают это механически, то «щетка» работает по принципу адгезии — прилипания под действием межмолекулярного взаимодействия.
По словам Хакманна, это открытие может иметь прикладное значение для нанотехнологии. «С помощью “щетины”, “расчески” и “щетки” муравьи эффективно очищают свои антенны всего одним движением, — объяснил он. — Производство современных наноустройств также требует тщательной очистки поверхностей. Мы надеемся, что понимание этой биологической системы поможет создать бионические методы чистки на микро- и наноуровнях».
Отметим, что в последнее время мы узнали о муравьях много нового и интересного. Оказалось, что разные их виды используют против грибов химическое оружие, прыгают при помощи своих мощных челюстей и спасаются от жары в Сахаре благодаря усеивающим их тело серебристым волоскам.
