Furnicile care dispun de un număr mare de lucrători tind să investească mai puțin în protecția acestora. Acest echilibru între calitate și cantitate este o dilemă economică fundamentală, care, se pare, a modelat și traiectoria evolutivă a furnicilor, una dintre cele mai de succes grupuri de organisme de pe Pământ.
Un grup de cercetători din Marea Britanie, Statele Unite ale Americii și Japonia a descoperit că pe măsură ce societățile de furnici s-au dezvoltat în complexitate și număr, nu numai că au redus dimensiunea lucrătorilor, dar i-au și făcut mai puțin costisitori.
În lumea insectelor, exoscheletul cunoscut sub numele de cuticulă servește ca barieră de protecție împotriva prădătorilor, patogenilor și deshidratării, oferind în același timp cadrul structural pentru atașarea mușchilor. Totuși, această protecție are un preț. Construirea unei cuticule robuste necesită cantități semnificative de azot și minerale rare precum zincul și manganul. Deși economisirea la armura unui insect individual poate însemna o sentință la moarte, evoluția furnicilor pare să fi găsit o soluție.
„Există această întrebare în biologie despre ce se întâmplă cu indivizii pe măsură ce societățile în care trăiesc devin mai complexe?” afirmă Evan Economo, entomolog la Universitatea din Maryland și coautor al studiului. „De exemplu, indivizii pot deveni mai simpli deoarece sarcinile pe care un organism solitar ar trebui să le îndeplinească pot fi gestionate de un colectiv.”
Echipa lui Economo a ipotetizat că echilibrul metabolic din spatele investiției în cuticule la insectele sociale, cum ar fi furnicile, ar putea favoriza colectivul în detrimentul individului. Conceptul era că o colonie de 10,000 de lucrători ar putea pierde câțiva indivizi în fața unui prădător fără consecințe majore, așa că investiția masivă în apărarea fiecărui lucrător ar părea o risipă de nutrienți prețioși. Pentru a testa această ipoteză, ei au examinat dacă liniile de furnici care mențin o forță de muncă masivă și specializată reduc investiția în exoscheletele lucrătorilor individuali.
Pentru a testa această idee, cercetătorii au realizat un studiu comparativ la o scară fără precedent. „Am lucrat cu scanări ale specimenelor de furnici și specii din întreaga lume pentru a capta diversitatea globală a furnicilor,” spune Economo. Echipa a folosit o bază de date masivă numită Antscan, care conține imagini tridimensionale prin microtomografie cu raze X ale furnicilor din întreaga lume.
Microtomografia funcționează similar cu scanările CT medicale, dar la o rezoluție mult mai mare. Cu toate acestea, tehnica în sine putea genera doar o mulțime de date precise — acestea tot trebuiau interpretate. Analiza imaginilor 3D a peste 880 de specimene, incluzând lucrători, regine și masculi aparținând a peste 500 de specii diferite, a fost o altă provocare. „Scanarea 3D în sine este o tehnologie foarte avansată,” spune Arthur Matte, cercetător la Universitatea din Cambridge și autor principal al studiului. „Dar odată ce ai furnicile în trei dimensiuni, este încă foarte dificil să segmentezi manual fiecare țesut care te interesează.”
Poll: Care a fost rezultatul studiului realizat de echipa de cercetători privind investiția în exoscheletele lucrătorilor de furnici în societățile sociale?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply