La structure et la composition des mandibules de fourmis à mâchoires

Les mandibules de fourmis ont évolué pour remplir une grande variété de fonctions, notamment la recherche de nourriture, la transformation des aliments, la défense, le soin des couvées et l’excavation des nids. Cette diversité fonctionnelle se reflète dans la variation impressionnante de la morphologie de la mandibule à travers différentes lignées de fourmis. Les fourmis à mâchoires trapues ont des mandibules particulièrement spécialisées: ils sont capables de fermer rapidement leurs mandibules allongées pour attraper des proies rapides ou dangereuses et subissent des forces 400 fois plus lourdes que le poids corporel des fourmis. Pour tester l’hypothèse selon laquelle la cuticule de la mandibule de la mâchoire-piège est renforcée pour résister à l’usure et à la fracture dans une plus grande mesure que les mandibules appartenant à d’autres fourmis, nous avons comparé l’organisation de la cuticule de la mandibule et la composition élémentaire d’espèces de fourmis aux fonctions mandibulaires radicalement différentes. Quatre classes de mandibules ont été étudiées: (1) mandibules à mâchoires trapues qui subissent des forces d’impact élevées (Odontomachus brunneus), (2) mandibules de broyage qui subissent des forces importantes pendant le traitement des plantes (Pogonomyrmex badius et Atta texana); (3) mandibules généralisées qui ne sont pas spécialisées (Pseudomyrmex gracilis et Camponotus floridanus); et (4) mandibules molles à cuticule relativement mince (Dorymyrmex bureni et Linepithema humile). Nous avons constaté que les dents mandibulaires distales des fourmis à mâchoire-piège ont une grande quantité d’exocuticule sclérotisée et sont renforcées avec du zinc métallique. Cependant, elles ne sont pas renforcées dans une plus grande mesure que les autres espèces testées, laissant les caractéristiques spécifiques des mandibules à mâchoire-piège qui empêchent leur fracturation lors d’une frappe encore sujettes à caution.

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