Multifunctional mandibles of ants: Variation in gripping behavior facilitated by specific microstructures and kinematics

aug 25, 2021
admin

A bizonyos hangyafajok hosszúkás mandibulái ügyes markolók, amelyek a különböző feladatokhoz szükséges erők széles skáláját képesek kifejteni. Kombinált kísérleti és elméleti kutatásunk feltárja a Harpegnathos venator mandibuláinak multifunkcionalitását, amelyet specifikus mikrostruktúrák és jellegzetes kinematika segít elő. Először is megállapítottuk, hogy a H. venator hosszú mandibuláinak összezárásával képes lehúzni egy pók (Heteropoda venatoria) lábát. Megfigyeltük, hogy a hangya általában mandibuláinak disztális vagy középső részével szorítja meg a pók lábát. Ezzel szemben a hangya a tojást az állkapcsának proximális részével is megragadhatja anélkül, hogy kárt okozna. Eredményeink azt mutatták, hogy a pók lábai mindig a coxa-trochanteralis ízületnél törnek el. Másodszor, megállapítottuk, hogy a pók lábának töréséhez szükséges erő akár a hangya testsúlyának 500-szorosa is lehet. Másrészt a tojás megragadása közben a maximális erő 2×10-6N-nál kisebbre szabályozható. A mikroszerkezeti képalkotás, a kinematikai követés és a matematikai modellezés kombinálásával feltártuk, hogy az állkapocs belső oldalán lévő éles fogak és sűrű sörték határozzák meg a nagy tapadóerőt, míg az állkapocs homorú fogai és kéttengelyű forgása elősegíti a kíméletes megragadást. Megállapításainkat egy mesterséges állkapocspár megépítésével validáltuk. Ez a munka bővíti a hangya mandibulák fiziológiai multifunkcionalitásával kapcsolatos ismereteinket, és újszerű módszereket kínál a rovarok függelékeinek multifunkcionalitásának feltárására a mechanikai analízis és a kapcsolódó kísérleti eszközök alkalmazásával.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.