Struttura e composizione delle mandibole delle formiche a mascella trappola

Le mandibole delle formiche si sono evolute per svolgere un’ampia varietà di funzioni, tra cui foraggiamento, trasformazione alimentare, difesa, cura della covata e scavo del nido. Questa diversità funzionale si riflette nell’impressionante quantità di variazioni nella morfologia della mandibola tra diversi lignaggi di formiche. Le formiche trappola-mascella hanno mandibole particolarmente specializzate: sono in grado di schioccare rapidamente le mandibole allungate chiuse per catturare prede veloci o pericolose e sperimentare forze 400 volte il peso corporeo delle formiche. Per verificare l’ipotesi che la cuticola mandibolare trappola-mascella sia rinforzata per resistere all’usura e alla frattura in misura maggiore rispetto alle mandibole appartenenti ad altre formiche, abbiamo confrontato l’organizzazione della cuticola mandibolare e la composizione elementare delle specie di formiche con funzioni mandibolari drammaticamente diverse. Sono state studiate quattro classi di mandibole: (1) trap-jaw mandibole che esperienza ad alto impatto forze (Odontomachus brunneus), (2) rettifica mandibole che vivono in grandi forze corso di impianti di elaborazione (Pogonomyrmex badius e Atta texana); (3) generalizzata mandibole che non sono specializzati (Pseudomyrmex gracilis e Camponotus floridanus); e (4) morbido mandibole relativamente sottile cuticola (Dorymyrmex bureni e Linepithema humile). Abbiamo scoperto che i denti mandibolari distali delle formiche trappola-mascella hanno elevate quantità di esocuticolo sclerotizzato e sono rinforzati con lo zinco metallico. Tuttavia, non sono rinforzati in misura maggiore rispetto alle altre specie testate, lasciando le caratteristiche specifiche delle mandibole trappola-mascella che impediscono la loro fratturazione durante uno sciopero ancora aperta alla domanda.

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