Struktur und Zusammensetzung von Trap-jaw ant mandibles

Ant Mandibles haben sich entwickelt, um eine Vielzahl von Funktionen auszuführen, einschließlich Nahrungssuche, Lebensmittelverarbeitung, Verteidigung, Brutpflege und Nestaushub. Diese funktionelle Vielfalt spiegelt sich in der beeindruckenden Variation der Unterkiefermorphologie über verschiedene Ameisenlinien hinweg wider. Trap-Kieferameisen haben besonders spezialisierte Unterkiefer: sie sind in der Lage, ihre länglichen Unterkiefer schnell zu schnappen, um schnelle oder gefährliche Beute zu fangen, und erfahren Kräfte, die das 400-fache des Körpergewichts der Ameisen betragen. Um die Hypothese zu testen, dass die Nagelhaut des Unterkiefers verstärkt ist, um Verschleiß und Bruch in größerem Maße zu widerstehen als die von anderen Ameisen gehörenden Unterkiefer, verglichen wir die Organisation und elementare Zusammensetzung der Unterkieferkutikula von Ameisenarten mit dramatisch unterschiedlichen Unterkieferfunktionen. Vier Klassen von Mandibeln wurden untersucht: (1) Fallkieferkiefer, die hohe Aufprallkräfte erfahren (Odontomachus brunneus), (2) Schleifkieferkiefer, die während der Pflanzenverarbeitung große Kräfte erfahren (Pogonomyrmex badius und Atta texana); (3) generalisierte Unterkieferkiefer, die nicht spezialisiert sind (Pseudomyrmex gracilis und Camponotus floridanus); und (4) weiche Unterkieferkiefer mit relativ dünner Kutikula (Dorymyrmex bureni und Linepithema humile). Wir fanden heraus, dass die distalen Unterkieferzähne von Fangkieferameisen einen hohen Anteil an sklerotisierter Exokutikula aufweisen und mit dem Metall Zink verstärkt sind. Sie sind jedoch nicht stärker verstärkt als die anderen getesteten Arten, so dass die spezifischen Merkmale von Fallkieferkiefern, die ihr Brechen während eines Streiks verhindern, noch in Frage gestellt werden.

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