Черепаха и муравей картинки: Картинки с Мудрой Черепахой и Муравьем Вопросиком (38 фото)

Черепашка рисунок карандашом. Как нарисовать муравья ребенку

В этом уроке я хочу показать, как нарисовать муравья ребенку. Пошаговый процесс очень легкий, так что у вас обязательно должно получиться, а результат выходит ну очень классный.

Первым делом нарисуем вот такую конструкцию (слева направо) – вытянутая фигурка (голова муравья), круг среднего размера, два маленьких кружка и вытянутая фигура с формой капельки. Делайте все аккуратно – возможно, у ребенка не сразу получится сделать все правильно – главное не расстраиваться.

От второго и третьего круга рисуем четыре лапки из полосочек. Можете нарисовать их любой формы и в любом направлении – главное чтобы было похоже.

На тело муравья добавляем полосочки. Рисуем один большой глаз и длинные усики на голове.

Теперь можно раскрасить муравья любимым цветом – отлично подойдет красный или оранжевый, также можно использовать коричневые карандаши или краски.

Если у вас получилось нарисовать муравья для детей – обязательно отправляйте результат в комментарии! Спасибо, что посещаете наш сайт.

www.lessdraw.com

Как нарисовать муравья, муравья Вопросика и мудрую Черепаху карандашом поэтапно для начинающих и детей? Как нарисовать черепаху и муравья вместе ребенку?

Пошаговые фото и описание рисования муравья и черепахи природных и мультяшных. Примеры детских рисунков и изображений для срисовывания.

Дети познают окружающий мир не только через наблюдения, но и образы, общение, занимательные рассказы. Родители отмечают разный интерес к рисованию у своих крох. Одни готовы часами сидеть за увлекательным занятием с бумагой и карандашами, другим интересно рисовать только любимых мультяшных героев, третьим нужна история, озвучиваемая в процессе творческого процесса. Согласитесь, без учета нюансов, рисовать нравится всем.

Продолжая тему изображения разных зверей, мультгероев, сказочных персонажей, остановимся сегодня на муравье и черепахе.

Как нарисовать обычного муравья карандашом поэтапно для начинающих и детей?

поэтапное изображение муравья карандашом

Понимая устройство тела муравья, его можно нарисовать человеку, владеющему данным искусством в легкой форме. Действуйте так:

• изобразите 5 шаров разной формы и размера слева направо — голова с заостренным концом впереди, средний круг, 2 маленьких, и крупный овал-хвост,
• дорисуйте лапки, растущие из 2 и 3 овалов,
• добавьте полос на теле муравья,
• изобразите усики, большой глаз и улыбку на мордочке,
• раскрасьте муравья фломастерами, карандашами или красками.

Ниже фото инструкция словесного описания рисования муравья.

пошаговый рисунок муравья для начинающих, пример 1
пошаговый рисунок муравья для начинающи, пример 2

Как нарисовать мультяшного муравья Вопросика карандашом поэтапно для начинающих и детей?

мультяшный муравьишка на рисунке

Мультяшный герой муравей имеет отличия во внешности со своим братом из реальной жизни. Он носит шапку, сапоги, рюкзак. Нарисуем его с учетом обозначенных отличий.

• Обозначьте туловище, состоящее из 2 овалов каплеобразного вида, между которыми вытянутый удлиненный элемент.
• Нарисуйте шапку и усики, сотрите линию внутри головного убора.
• Добавьте глаз и улыбку.
• Из овала посередине прорисуйте 4 лапки, направленные к голове, и 2 ножки к земле. На последних добавьте сапоги.
• Нарисуйте объемный ранец на спине муравья. Добавьте детали — пряжки, карманы.

Ниже представлена фото-инструкция словесного описания рисования муравья Вопросика.

муравей Вопросик поэтапно карандашом, шаг 1 и 2
муравей Вопросик поэтапно карандашом, шаг 3 и 4
муравей Вопросик поэтапно карандашом, шаг 5 и 6
муравей Вопросик поэтапно карандашом, шаг 7 и 8

Как нарисовать мудрую Черепаху карандашом поэтапно для начинающих и детей?

Чтобы изобразить мудрую Черепаху, которую просит ребенок, действуйте так:

• обозначьте овал готовы, переходящий в шею
• нарисуйте очки угловатой формы и зрачки в них
• дальше добавьте платок, один конец которого развивается за шеей животного
• изобразите панцирь мягким выпуклым полукругом
• добавьте передние лапы и грудь
• опустите линию вниз и соедините с панцирем, это будет живот черепахи
• прорисуйте нижние лапы и короткий хвост
• наметьте прямоугольник — будущий портфель черепахи
• добавьте ему пряжки, ручку, объем
• сотрите все лишние линии

Добавим пошаговую инструкцию на рисунках.

поэтапные рисунки мудрой Черепахи карандашом, первые 4 шага
поэтапные рисунки мудрой Черепахи карандашом, 5 и 6 шаг
поэтапные рисунки мудрой Черепахи карандашом, 7 и 8 шаг
поэтапные рисунки мудрой Черепахи карандашом, 9 и 10 шаг

Как нарисовать черепаху и муравья вместе ребенку, первокласснику для урока Окружающий мир?

детские рисунки муравья Вопросика и мудрой Черепахи

Во-первых, это зависит от художественных способностей ребенка. Если он отлично владеет карандашом, то вполне способен изобразить их максимально похожими к реальности.

Если навыки к изобразительному искусству у первоклассника скромнее, воспользуйтесь подсказками из предыдущих разделов статьи. Либо воспользуйтесь следующими советами:

• Черепаху изобразите просто — овал-панцирь, пара лап, хвост, голова и глаз. Актуально для рисования животного в профиль, когда оно расположено параллельно земле.
• Муравья соберите из тела, состоящего из 3 сегментов, лап и усиков. Расположите его стоящим или идущим по земле всеми лапами или опирающимися на нее только двумя нижними.

Черепаха и муравей на рисунке могут общаться, стоять рядом, быть в окружении травы. Либо ваш вариант и фантазия.

Рисунок муравья Вопросика и мудрой Черепахи для срисовки: фото

фото мудрой Черепахи на радуге для срисовки

Для освоения и укрепления навыков рисования удобно пользоваться готовыми картинами для визуального копирования. Так молодой или начинающий художник учится переносить линии и образы к себе на холст.

Добавим несколько готовых рисунков муравья Вопросика и мудрой Черепахи для срисовывания.

рисунки мудрой Черепахи, выполненные детьми
мудрая Черепаха, рисунок для срисовывания 2
муравей Вопросик, рисунок для срисовывания 1
муравей Вопросик, рисунок для срисовывания 2 муравей Вопросик, рисунок для срисовывания 3
муравей Вопросик и мудрая Черепаха, рисунок для срисовывания 4 мудрая Черепаха, рисунок для срисовывания 5

Детские рисунки черепахи и муравья: фото

детский рисунок черепахи

Чтобы вдохновить вашего ребенка на создание своих шедевров на бумаге, добавляем подборку детских рисунков черепахи и муравья.

детские рисунки мудрой Черепахи и муравья Вопросика, пример 1
детские рисунки муравьев, пример 2 детские рисунки муравья, пример 3
детские рисунки черепахи, пример 4
детские рисунки черепахи, пример 5
детские рисунки черепахи, пример 6
детские рисунки черепахи, пример 7
детские рисунки черепахи, пример 8
детские рисунки черепахи, пример 9
детские рисунки черепахи, пример 10
детские рисунки черепахи, пример 11
детские рисунки черепахи, пример 12
детские рисунки черепахи, пример 13
детские рисунки муравья, пример 14
детские рисунки муравья, пример 15 детские рисунки муравья, пример 16
детские рисунки муравья, пример 17
детские рисунки муравья, пример 18
детские рисунки муравья, пример 19
детские рисунки муравья, пример 20

Итак, мы рассмотрели пошаговые инструкции рисования черепахи и муравья карандашом, а также их мультяшных братьев. Вдохновились от просмотра готовых детских рисунков и фото для срисовки.

Вдохновения вам и чудесных шедевров!

Видео: Как нарисовать черепаху?

heaclub.ru

Как нарисовать муравья

О том, как нарисовать муравья, безусловно, знают все опытные живописцы, однако для новичка такая задача может показаться очень сложной. Ведь нарисовать муравья ребенку либо взрослому человеку с натуры едва ли удастся, так как эти насекомые имеют очень небольшие размеры. Поэтому лучше учиться их изображать, используя всевозможные вспомогательные материалы, например, такие как качественные фотографии или же иллюстрации, выполненные профессиональными художниками, которые можно найти в учебниках, энциклопедиях или же в познавательных журналах.

Перед тем как нарисовать муравья, конечно же, стоит приготовить все те канцелярские принадлежности, которые для этого понадобятся. Этот список достаточно короткий:

1). Листик бумаги;

2). Цветные карандашики;

3). Гелевая ручка или же линер;

4). Карандаш;

5). Ластик.

Проще всего новичку нарисовать муравья поэтапно:

Теперь рисунок муравья готов! Зная, как нарисовать муравья карандашом поэтапно, вы сможете создавать очень интересные иллюстрации. Например, можно нарисовать с ребенком картинку к сказке о том, как маленький муравей спешил в свой муравейник. Для раскрашивания насекомого можно выбрать не только цветные карандаши, но и практически любые другие материалы. Например, малышам наверняка придется по душе рисование этого симпатичного насекомого гуашью. А люди постарше могут использовать и более сложные материалы, например, такие как акрил или же пастель.

moy-maluch.com

Инструкция для детей: Как нарисовать муравья

Если вы хотите узнать, как нарисовать муравья, мой новый урок поможет вам в этом разобраться. Эта инструкция не слишком сложная, поэтому изобразить насекомое сможет даже ребенок.

1. Пять овалов

Здесь я расскажу, как поэтапно нарисовать муравья карандашом и раскрасить красками или фломастерами для детей.

Для начала начертите пять овалов разного размера, как на фото выше. Они должны располагаться друг за другом.

2. Стираем лишнее

В тех местах, где овалы пересекают друг друга, удалите лишние линии при помощи ластика. Вот и готов контур туловища и головы нашего насекомого.

3. Лапки

На рисунке муравья для детей вы видите три пары лапок. Попробуйте повторить мой набросок, но не старайтесь скопировать его один в один, дайте волю своей фантазии.

4. Мелкие детали

Поработайте над мелкими деталями рисунка. Помогите своему ребенку поэтапно нарисовать муравья. Закончите эскиз, добавив глаза, нос, рот, усики и т.д.

5. Приступаем к раскрашиванию

Теперь вы знаете, как рисовать муравья с нуля. Самое время переходить к цвету. Для своего рисунка я использовала два оттенка коричневого, закрасила рот красным, а глаза сделала голубыми.

На заметку: Если вы хотите просто раскрасить красками или фломастерами готовые нарисованные картинки муравьев, можете распечатать мой эскиз и использовать его в качестве раскраски.

6. Рисуем фон

Я учу, как нарисовать муравья поэтапно, шаг за шагом. Завершающий этап – это фон изображения. Здесь можно пофантазировать и не следовать строгим правилам. Для своей картинки в качестве фона я выбрала травинку и голубое небо.

Многим родителям приходится выполнять различные домашние задания, которые задали их малышам в детском саду. Одним из таких заданий может быть рисунок репки. Изобразить ее совсем не сложно.

Вам понадобится

• Лист бумаги, простой карандаш, ластик, материалы для работы в цвете

Инструкция

Расположите лист бумаги вертикально. С помощью простого карандаша начните выполнять набросок этого корнеплода.

В нижней части листа нарисуйте круг, но так, чтобы он не занимал больше половины листа. Если круг будет не ровный – ничего страшного, в реальности корнеплод не имеет идеальную форму геометрической фигуры. Репки бывают и приплюснутые, и вытянутые.

Далее вверху круга нарисуйте листья. Для этого из «макушки» репки выведите несколько вытянутых овалов, идеальное количество – три-пять штук. Затем посмотрите в интернете изображения репы, обратите внимание на строение листьев. Конечно, не обязательно передавать точную форму. Слегка измените форму края листа, сделайте ее волнистой. В середине каждого листика проведите линию – это будет маленькая жилка.

У каждой репки есть корень, который при выкапывание остается хвостиком. В нижней части корнеплода нарисуйте небольшой хвостик, как у мышки. Для этого внизу из центра тела корнеплода проведите две линии, которые пересекутся между собой. Набросок готов. Проредактируйте ластиком ненужные карандашные линии.

Приготовьте материалы для работы в цвете. Это могут быть краски (акварель или гуашь), цветные карандаши, мелки, фломастеры и прочее. Заполнять рисунок начните с фона, он может быть светлым и однотонным. Достаточно нанести цвет вокруг рисунка – голубоваты, розовый или серый. Затем заполните цветом саму репку. Штриховку старайтесь выполнять по форме корнеплода, от краям к центру. Мазки гуашью старайтесь выполнять так же, акварель же сама растечется. Не делайте репку однотонной, смешивайте несколько цветов. Например, в центре она может быть желтой, по краям – оранжевой, а на макушке светло-зеленой. Так же старайтесь смешивать цвета при раскраске листьев.

Вариант первый

Вариант второй

Вариант третий

Вариант четвертый (пошагово)

Шаг первый. В левой части листа нарисуем большой горизонтальный овал – будущую голову. Ниже, вплотную, расположим фигуру, похожую на полукруг.

Шаг второй. А теперь с помощью двух изогнутых линий, исходящих из одной точки, соединим панцирь и голову нашей черепашки. Сверху овала – пририсуем фигуру: ощущение, будто за овалом спрятался круг.

Шаг третий. Пририсуем три ноги: две больше, одна поменьше. Четвертую мы не видим. Из-под панциря выглядывает тело животного: проведем линию. Нарисуем острый небольшой хвостик.

Шаг четвертый. Пожалуй, это самый сложный шаг. Чтобы узнать, как нарисовать черепаху похожую настоящую придется присмотреться повнимательнее. Давайте наберемся терпения и на всякий случай положим рядом ластик. Два крупных глаза у нашей милой и задорной черепахи.

Видим мы только один, располагается он наверху мордашки. Над ним – кожная складка. Поэтому как будто начинаем рисовать круг над глазом, но, уперевшись в овал лица, заканчиваем линию. Точно такая же складка над другим глазом, она выглядывает из-за головы. И тут же рядом изобразим маленький уголок второй щечки. Две длинные изогнутые линии на овале покажут нам носик. Добавим еще чуть ниже точку. А внизу — широкая улыбка. Пара черточек-складок на шее придадут нашему изображению живости. Шаг пятый. А теперь берем в руки мягкий карандаш и обводим контур рисунка. Вспомогательные линии аккуратно сотрем ластиком.

Да тут нет ничего сложного. У нас же нет четких требований к изображению, поэтому я нарисовал черепаху в пеинте, хотя можно и на простом листе бумаги. Этапы такие:

• рисуется примерный контур панциря;
• прорисовывается рельеф панциря.
• рисуется голова и ноги. Также можно хвост.Справится даже ребенок.

• Обожаю черепашек и детский мультик про львенка и черепаху тоже очень люблю. Сама рисовать особо не умею, но иногда по схемкам получается что-то похожее изобразить на рисунке. Примерно вот по такой из схем рисования карандашом:

  Для того, чтобы нарисовать черепаху поэтапно карандашом необходимо следовать инструкции приведенной ниже.

  Этап 1.

  Нарисовать два овала, которые будут, соответственно, головой и телом черепахи и провести линию шеи.

  Этап 2.

  Рисуем линию от головы к шее как показано ниже.

  Этап 3.

  Теперь рисуем глаз черепахи и нос.

  Этап 4.

  Теперь прорисовываем панцирь, хвостик и ножки черепахи.

  Итог.

  В результате должна получится вот такая забавная черепашка.

  Е также можно и разукрасить, например, вот так.

  Внесу лепту (обожаю морских черепах). Постараемся сделать это просто. Начнем с головы.

  Теперь передние плавники (они меня завораживают)

  Панцирь и все остальное.

  Теперь берем цветные карандаши или фломастеры. Или акварель.

  Черепашку можно нарисовать очень правдоподобную. что сложнее, а можно и слегка мультяшную, но все же черепаху!)

  Начинать, конечно, лучше с самой крупной детали — панциря, и только потом прорисовывать голову и конечности.

  У черепахи должен быть хвост — тоже не забываем).

  Ну или без хвоста, если ракурс не позволяет.

  Панцирь необычный, ему стоит уделить больше внимания.

  Цвет оживит вашу черепашку.

  Сначала рисуем панцирь черепахи, для того чтоб понять какой будет размер рисунка. Следующий шаг рисуем, голову, которая будет выглядывать из панциря, а так же ноги. Теперь рисуем глаза, рот. Когда рисунок будет уже похожим на черепаху, начинаем разукрашивать ее.

  Есть еще одна идея нарисовать черепаху поэтапно. Начнем с простых движений карандашом по бумаге:

  Подрисуем основные линии черепахи:

  Прорисуем детали:

  Еще больше уделим внимание деталям черепашки:

  И последние штрихи:

  главное в рисовании черепахи — правильно изобразить панцирь, в который она прячется)) а если серьезно, то рисование черепахи довольно увлекательное занятие. вот один из способов несложного изображение черепахи карандашом поэтапно:

  в итоге получается вот такой милый зверек:

  В том, чтобы нарисовать черепаху , нет ничего сложного, особенно если знаешь, с чего начать свой рисунок. Возможно только сложность будет в прорисовке панциря, но если это сделать аккуратно, то и с этим проблем не возникнет.

  Вот пара схем для рисования черепахи :

  Все черепашки довольно симпатичные и каждый рисунок под силу даже начинающему художнику.

  Можно нарисовать вот такую черепаху, как на картинке внизу, правда, она не будет выглядеть настоящей, зато вполне милая и безобидная.

  На первом этапе берете карандаш и рисуете голову, начиная от рта и ведя линию по часовой стрелке. Затем рисуете каемку панциря. Затем сам панцирь. Далее рисуете на панцире узоры, чтобы панцирь походил на панцирь. Далее ноги, два глаза и брови.

Сегодня мы расскажем вам о том, как нарисовать черепаху карандашом поэтапно. Статья подойдет тем родителям, которые хотят научить своего ребенка рисовать.

Черепаха имеет плотный панцирь с неким рисунком на верхней его части. Туловище располагается внутри него, которое может выходить наружу. Окрашен панцирь в коричневато-зеленых тонах, а вот сама морщинистая кожа черепахи имеет зеленый цвет.

• цветные карандаши;
• карандаш для наброска средней жесткости;
• ластик
• альбомный лист бумаги.

Этапы рисования черепахи:

1. Туловище черепахи нарисуем в виде овала, а вот голову – в форме кружочка. Также можно определить место глазам и нарисовать его в виде маленькой окружности.

2. Соединим овал с окружностью, чтобы получить шею. С правой стороны кружочка дорисуем контур передней части мордочки черепахи.

3. На этом этапе следует нарисовать контур лап и панциря, который прорисуем в виде нескольких окружностей.

4. Прорисовываем контур панциря черепахи. Рисуем вертикальные полоски, чтобы получить рисунок на верхней части панциря. С левой стороны дорисуем маленький хвостик.

5. Нижние части передних лап дорисовываем вместе с задними. Также следует прорисовать складки на шее черепахи и начинать прорисовывать верхнюю часть контура панциря по сегментам.

6. Дорисовываем панцирь черепахи по сегментам, чтобы он получился объемным и выпуклым. Также следует проработать весь рисунок: создаем контур головы и туловища, прорабатываем лапы и мордочку, рисуем глаз, рот, морщины и складки на коже животного. Удаляем ластиком лишние линии.

7. Светло-зеленым карандашом раскрашиваем полностью весь рисунок. Затем берем темно-зеленый карандаш, которым следует придать объем и более насыщенный цвет на коже рептилии. Это голова с шеей, хвост и лапы.

8. На панцирь накладываем штрихи карандашами коричневых тонов: от светлого до темного оттенка. Прорабатываем каждый сегмент для получения выпуклости.

9. Черным карандашом создаем теневые участки в рисунке черепахи и контур.

10. Поэтапный рисунок черепахи цветными карандашами готов.

Надеемся, что данная статья о том, как нарисовать черепаху поэтапно карандашом будет интересна, как ребенку, так и взрослым.

Лучшие тяжелоатлеты животного мира и их рекорды

• Элла Дэвис
• BBC Earth

6 декабря 2016

Автор фото, NAturepl.com

Глядя на спортсменов-тяжелоатлетов, мы удивляемся тому, насколько большие веса они могут поднимать. Однако природа создала животных, демонстрирующих еще более поразительные чудеса силы, и именно о них рассказывает обозреватель BBC Earth.

Пол Андерсон был одним из самых сильных мужчин в истории человечества. Он мог унести на спине восемь человек и одним ударом пробивал гвоздем насквозь две доски.

Говорят, что в 1957 году Андерсон поднял на спину груз массой 2,8 тонны. Какое-то время это достижение считалось мировым рекордом, но впоследствии его аннулировали из-за отсутствия доказательств.

Хотя некоторые спортсмены и подбирались довольно близко, превзойти рекорд Андерсона не удалось никому. По крайней мере, человеку.

Тем не менее в природе есть и другие живые существа, которые могут похвастаться недюжинной силой.

Для транспортировки различных грузов люди уже очень давно используют вьючных животных.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Шайрская лошадь (английский тяжеловоз) — одна из самых сильных

На Западе этот метод перевозки тяжестей по пересеченной местности был известен еще в каменном веке.

В исследовании, датированном 2008 годом, говорится, что лошадям легких пород следует носить грузы, не превышающие 20% от массы их тела. А вот тяжелых лошадей специально вывели для того, чтобы пользоваться их силой.

Путем отбора были созданы такие породы, как шайрская и клейдесдальская. Из-за удивительной тягловой силы этих лошадей называют тяжеловозами.

Они сыграли немалую роль в промышленной революции, сначала тягая телеги и повозки, а затем — баржи и вагоны с материалами для строительства железных дорог.

И даже когда появились паровые двигатели, их мощность сравнивали с тягловой силой лошади.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Шайрских лошадей уже давно используют для перевозки тяжелых грузов

Понятие «лошадиная сила» придумал шотландский инженер Джеймс Уатт, наблюдая за работой лошади на мельнице в пивоварне. Он подсчитал, что за минуту лошадь поднимает груз массой 15 тонн на высоту 30 см.

Некоторые считают, что средняя лошадь все же обладает меньшей силой, однако авторы исследования 1993 года под названием Horsepower from a horse пришли к выводу, что Уатт был близок к истине.

Как бы то ни было, эта единица измерения прижилась и до сих пор используется для обозначения мощности двигателей.

Тяжеловозы до сих пор работают на некоторых традиционных пивоварнях, перевозя повозки; кроме того, их очень любят туристы. Их труд также применяется в лесном хозяйстве, так как они причиняют окружающей среде намного меньший вред, чем тяжелая техника.

«Строение скелета и мышц у шайров такое же, как и у всех других лошадей», — говорит Энджела Уайтуэй из Общества шайрской лошади, г. Маркет Харборо, Великобритания.

«Тем не менее считается, что если у лошади задние ноги расположены ближе друг к другу, она может эффективнее использовать их силу, чем лошадь с широко разведенными задними ногами», — поясняет она.

По словам Уайтуэй, считается, что рабочие шайрские лошади могут без труда тащить груз, в два раза превышающий массу их тела.

Это означает, что средняя лошадь массой в одну тонну может тащить две тонны груза.

Это впечатляет, но другие животные способны даже на большее.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Азиатских слонов (Elephas maximus) используют на лесозаготовках

На Востоке на протяжении нескольких тысячелетий для транспортировки людей и товаров используют азиатских слонов.

Исторически они играют очень важную роль в лесозаготовительной промышленности, помогая перевозить тяжелые бревна по густым зарослям джунглей.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, среднестатистический слон, работающий на лесозаготовке в Шри-Ланке, за день перевозит от 3 до 4 тонн древесины.

Джон Хатчинсон из Королевского ветеринарного колледжа в Лондоне, изучил, как передвигается азиатский слон. Он считает, что его сила обусловлена несколькими особенностями.

У многих животных масса скелета не превышает 10% от массы тела, однако у слонов этот показатель достигает 20%. Это означает, что их скелет обладает высокой прочностью.

Кроме того, по словам Хатчинсона, конечности у слонов прямые, что позволяет им противостоять силе притяжения и служить надежной опорой не только для тела слона, но и для находящегося на нем груза.

А еще у слонов есть такой уникальный орган, как хобот. В нем нет костей и хрящей, но зато есть до 150 000 пучков мышечных волокон.

Это универсальное приспособление помогает слонам общаться на расстоянии, срывать с деревьев отдельные веточки, поддерживать социальные связи и поднимать тяжелые грузы.

Как и в случае с силовыми рекордами у людей, определить максимальный вес, поднятый слоном, довольно трудно. Тем не менее считается, что крупный взрослый самец способен поднять до 300 кг только при помощи хобота.

Африканские слоны в среднем весят на тонну больше, чем азиатские, и поэтому могут быть еще сильнее.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Азиатские муравьи-портные (Oecophylla smaragdina)

Если принимать в расчет только массу поднимаемого груза, слоны вполне могут претендовать на звание самых сильных животных на планете. Понятное дело, что их размер также очень велик.

На самом деле сильнейшими животными вполне могут оказаться самые маленькие.

Муравьи давно известны как выдающиеся тяжелоатлеты животного мира. Способности у разных видов могут отличаться, однако некоторые могут поднимать груз, масса которого от 10 до 50 раз превышает массу тела.

В 2010 году ученым из Кембриджского университета удалось сфотографировать азиатского муравья-портного, поднимающего груз в 100 раз больше массы своего тела.

В то время как люди полагаются на силу мышц спины, а слоны — на хобот, муравьи поднимают тяжести при помощи своих мощных челюстей.

У муравья рода Odontomachus челюстные мышцы настолько сильные, что он может взлететь в воздух, просто резко сомкнув челюсти и оттолкнувшись ими от земли.

Талант к поднятию тяжестей есть и у другой группы насекомых — жуков.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Жук-геркулес (Dynastes hercules)

От насекомого, названного в честь древнегреческого полубога Геркулеса, вполне можно было бы ожидать богатырской силы.

Однако распространенный миф о том, что жук-геркулес (Dynastes hercules) может поднять груз, в 850 раз превышающий массу его тела, так же бездоказателен, как и упомянутый нами в начале этой статьи рекорд Пола Андерсона.

Жук-геркулес относится к группе насекомых, известных как жуки-носороги. Специалист в области изучения передвижения животных Роджер Крам из Университета Колорадо в Боулдере решил выяснить правду и провел эксперимент с участием другого вида жуков-носорогов.

Он обнаружил, что они могли носить грузы лишь в 100 раз больше массы их тела.

В 2010 году звание самого сильного в мире жука перешло к другому виду.

Известно, что многим выдающимся спортсменам из рода человеческого до того, как они прославились, приходилось жить в очень скромных условиях.

То же самое можно сказать о жуке под названием калоед-бык (Onthophagus taurus). Среда его обитания малопривлекательна — это навоз.

Тем не менее этот жук может поднимать груз, в 1141 раз превышающий массу его тела.

Роб Кнелл из Лондонского университета королевы Марии обнаружил эту способность навозных жуков, изучая их тактики размножения.

Особи мужского пола при помощи рогов борются с соперниками, выгоняя их из тоннелей подальше от самок.

С учетом размеров тела конкуренцию рогатому навозному жуку может составить только панцирный клещ (Archegozetes longisetosus), микроскопическое насекомое массой всего 100 мкг, живущее в лесной почве.

В 2007 году исследователи обнаружили, что он может удерживать груз, в 1180 раз превышающий массу его тела, и тащить груз, в 540 раз превышающий массу его тела, при помощи своих лапок.

Выдающуюся силу этих крошечных существ легко объяснить с точки зрения физики.

Автор фото, NAturepl.com

Подпись к фото,

Калоед-бык (Onthophagus taurus), навозный жук

Галилео Галилей, ученый-первопроходец во многих областях знания, в своей книге «Две новые науки», вышедшей в 1638 году, писал, что небольшие животные пропорционально сильнее и выносливее, чем крупные, и был прав. Все дело в отношении силы к массе.

У крупного животного больше мышц, но существенная часть его силы уходит на поддержание собственной массы, и на поднятие дополнительных грузов ее остается немного.

А у крошечных существ, напротив, тело очень легкое, и поэтому они могут направить оставшуюся силу на поднятие тяжестей.

Кроме того, в пользу небольших животных играют и некоторые биологические факторы. Например, чем крупнее животное, тем больше энергии ему требуется для поддержания таких функций организма, как дыхание и кровообращение.

В то же время маленькие насекомые вроде жуков могут тратить больше энергии, полученной из пищи, на построение прочных экзоскелетов, поддерживающих массу лучше, чем мягкие ткани.

Это означает, что если насекомых, демонстрирующих невероятную пропорциональную силу, увеличить до человеческих размеров, они не смогут сохранить свои способности.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Чем больше муравей, тем меньше у него шансов сохранить свою знаменитую силу

При увеличении масса муравья будет возводиться в кубическую степень, а площадь поверхности его мышц (от которой и зависит сила) — лишь в квадратную.

«Муравей, увеличенный до размеров человека, будет очень слабым, потому что площадь поперечного сечения его лапок увеличится намного меньше, чем объем его тела», — объясняет биолог и обозреватель BBC Earth Клэр Ашер. — Он даже не сможет устоять на ногах».

«Что еще хуже, он не сможет дышать. Кислород попадает в организм муравья через крошечные отверстия — дыхальца. Если увеличить их пропорционально размеру человека, они будут слишком малы, чтобы обеспечивать организм достаточным количеством кислорода», — добавляет она.

Эти принципы применимы ко всем животным, так что каждый вид организмов жизнеспособен только в пределах определенных размеров.

«Ни Кинг-Конг, ни гигантские муравьи убийцы не имеют ничего общего с действительностью», — говорит Ашер.

Из этого можно сделать вывод, что сильнейшие животные, живущие на планете сегодня, дают нам неплохое представление о силачах-рекордсменах, когда-либо существовавших на Земле.

Наша планета когда-то была домом для существ, по размеру намного больших, чем слоны. В сравнении с самым крупным динозавром слон показался бы просто крошечным.

Тем не менее эти огромные создания, скорее всего, не смогли бы поднимать тяжести, намного большие, чем это делают современные слоны.

По-видимому, сила имеет свои пределы.

Картинки-загадки для наблюдательных — Интересное в сети! — LiveJournal

Черепаха нашла себе укромное местечко на ковре своего хозяина. Однако, если кто-то будет мимо проходить, то вполне может наступить на животное, так как панцирь черепахи сливается с узором ковра и даже имеет похожий оттенок.

Пользователь одной соцсети решил поделиться фотографией своей 10-летней черепахи по имени Микеланджело (в честь одного из героев мультфильма «Черепашки ниндзя»), которая ползала по старому ковру, которому около 25 лет и загадал интернет сообществу загадку.

Хозяин черепахи заметил, что узор ее панциря почти совпадает с узором на ковре. Поэтому он решил спросить пользователей интернета, смогут ли они найти его черепаху. А вы можете?

Похоже, что черепаха любит ползать по дому и даже подходить к людям, чтобы те  ее чем-нибудь угостили.

Найди животного на картинке (птичку)

Если вам нравятся подобные загадки, то возможно, вы попробуйте найти небольшую птичку (малиновку) на спине одного из северных оленей. Птичка сидит ровно и смотрит прямо на вас.

С толку вас могут сбивать красные носы оленей, которые имеют тот же цвет и форму, что и грудь птички.

Кроме этого, в картинку были добавлены яркие детали, такие как красные и желтые шарфы и шляпы, которые отрывают ваш взгляд от поиска птички.

Найди на картинке спрятанный предмет

А вот еще одна загадка, в которой вам предстоит найти самолет, спрятанный между водорослями и морскими звездами.

Сложность заключается не только в ярких деталях, которые отвлекают, но также и в том, что приходится искать предмет, который, как правило, в реальной жизни мы не видим в воде. К тому же, самолет окрашен так, чтобы его было сложнее найти.

Вот подсказка: самолет такого же цвета, что и одна из морских звезд.

Найди спрятанный предмет

Последняя загадка связана со свитерами, шапками и шарфами. Среди них спрятано ведерко с лопаткой (хотя саму лопатку почти не видно).

Интернет пользователи довольно долго ломали голову над данной загадкой, а вы сможете найти на картинке ведерко?

[Ответы…]

©

Как нарисовать муравья вопросика и мудрую черепаху.

Как нарисовать черепаху поэтапно карандашом Черепаха рисунок цветной

После сегодняшнего урока Ты узнаешь, как легко нарисовать черепаху. Вот специальное видео. Посмотрев его, Ты научишься создавать рисунок вот такой милой черепашки.

Кроме видеоурока, я подобрал несколько пошаговых инструкций, которые помогут Тебе понять, как нарисовать черепаху. Начнем?

Как нарисовать веселую черепаху карандашом пошагово

Сначала нарисуй небольшой овал — это голова черепахи. Ниже начерти панцирь в виде фигуры, напоминающей полукруг.

Теперь нужно объединить голову и панцирь черепахи, выведя из одной точки две изогнутые линии. Сверху дорисуй фигуру — полукруг.

Нарисуй три ноги (четвертую мы не видим). Под панцирем проведи линию — это тело животного. И еще одна важная деталь — маленький острый хвостик.

А сейчас самое сложное — нарисовать глаза черепахи, точнее только один глаз, потому что другой не виден. Над глазами нужно добавить складки, а у левого глаза — еще и уголок щечки. С помощью двух длинных изогнутых линий нарисуй носик. Ближе к нижнему краю поставьточечку, а еще ниже нарисуй широкую улыбку. А чтобы наш рисунок черепахи выглядел более реалистично, нужно добавить несколько складок на шею.

Приближаемся к финишу — сотри лишние линии и наведи контуры.

Я в восторге! А Тебе понравилось?

Это интересно! Знаешь ли Ты, что черепахи могут жить более 100 лет? О возрасте можно узнать, если посчитать кольца на щитках, из которых состоит панцирь черепахи. А еще эти животные умеют запоминать лица людей. Они вытягивают шею, если говорить им ласковые слова, а если разговаривать грубо — прячутся в панцирь.

Как нарисовать черепаху из мультика

Слева на бумаге нарисуй что-то похожее на овал. Внизу добавь линию — это рот черепахи.

Теперь нарисуй еще один овал, который будет больше предыдущего. Ближе к нижнему краю нарисуй две волнистые линии — границу между панцирем и телом черепахи.

Еще немного — и рисунок черепахи будет готов. Нарисуй ножки черепахи.

Теперь осталось нарисовать глаз и хвостик черепахи.

Раскрась картинку.

Как нарисовать морскую черепаху

Нарисуй вот такие два овала — голову и тело черепахи.

Наведи контуры головки и дорисуй детали: глаза, рот и поставь маленькую точку — носик черепахи.

Теперь наведи контуры тела и нарисуй на нем поперечные полоски.

Пришло время нарисовать ласты черепахи. Да-да, у морских видов этих животных конечности превратились в ласты, из которых задние меньше, чем передние. Такие ласты Тебе и нужно нарисовать.

Стираем лишние линии и раскрашиваем рисунок.

Как нарисовать черепаху с помощью линий

Напоследок я еще приготовил для Тебя вот такой несложный рисунок черепахи. Уверен, что Тебе легко удастся нарисовать такую зверюшку даже без объяснений.

Мечты бывают разные. Одни грезят о прыжке с парашютом, другие хотят получить приятные впечатления от поездок в дальние страны, третьи стремятся выучить языки. Научиться рисовать — тоже чья-то мечта, причем вполне осуществимая.

Изобразительный талант — дар Божий, некоторым он дается изначально, а другим трудно передать на бумаге сложную картину. Тем не менее, можно научиться тому, как нарисовать черепаху или рыбок, деревья и цветы, следуя советам.

Выбираем персонаж

Определите, какую именно черепашку будете рисовать. Это будет аквариумная обитательница или героиня передач о живой природе? Популярный вариант — такие мультипликационные герои, как персонаж мультфильма «Львенок и Черепаха», мудрая жительница пруда из детской сказки «Приключения Буратино» Тортилла или черепашки-ниндзя? Ответ на эти вопросы — подсказка, как нарисовать черепаху. Если изображение перечисленных героев представляется вам слишком сложным, остановите свой выбор на обычной морской обитательнице.

Как нарисовать черепаху карандашом поэтапно

Один из вариантов изображения нашей героини (вид сбоку) — начать с наброска головы. Рисуем удлиненный овал неправильной формы, внутри отмечаем круг или точку — глаз. Не бойтесь сделать неверное движение и испортить рисунок, поскольку в природе не встречается четких линий и идеальной симметрии. Для работы выбирайте тонкий карандаш, который легко стереть без следа. После удаления лишних линий изображение нужно будет обвести темным цветом или раскрасить. Успешность такого занятия, как нарисовать черепаху карандашом, заключается в аккуратности рисунка, отсутствии грязи.

Дорисуйте на лице черточку рта, затем обозначьте лапку. После дорисуйте панцирь, объединив линии головы и лапки. Разделите большую деталь на панцирь и брюшко с лапками, украсьте спинку черепахи узором.

Перечисленным правилам не обязательно следовать строго, ваша картинка может значительно отличаться формой и узором панциря, размерами частей тела от приведенного примера. Главное, чтобы присутствовали все детали, в том числе маленький хвостик.

Рисуем черепаху: портрет

Изображать кого-то удобнее в профиль или сверху, рисунки анфас встречаются намного реже. От положения персонажа также зависит, как нарисовать черепаху. Портретное изображение получится милое и наглядное.

Сначала рисуем деталь, напоминающую пирожок, который делим 2 неровными чертами.

В центре между полосками помещаем круг — это будет голова, по бокам добавляем лапки, одна из которых согнута в процессе передвижения.

Стираем лишние линии, дорисовываем когти и кусочек третьей лапки. Внутри

Для начала небольшое лирическое отступление. Я хочу выразить большую благодарность всем, кто оценил мою работу и этот сайт! Мне очень приятно, когда я вижу ваши рисунки, выполненные по этим урокам ! Это лучшая мотивация, чтобы переводить и публиковать все больше и больше новых, полезных и интересных уроков по рисованию. Продолжайте в том же духе! Успехов всем!

Сегодня я вам представлю очередной урок курса рисования цветными карандашами — черепашку!

Многослойность цвета и уникальная текстура делает черепаху отличным объектом для рисования. Начав с легкого и яркого желтого и оранжевого цветов, и продолжая работать дальше с коричневым, вы увидите как изображение начнет раскрываться. Убедитесь, что оставили некоторые области желтыми, показывая полную линейку цвета. Я выбрал малиновый цвет и добавил на некоторые части черепахи, чтобы она ожила, но вы можете использовать также и другие цвета, например фиолетовый на тень или немного зеленого,чтобы компенсировать оранжевый. Если использовать в меру эти неожиданные сочетания цветов, они вдохнут жизнь в ваш рисунок!

Шаг 1. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Перво-наперво я сделал эскиз черепахи и перенес на чистый лист бумаги.

Шаг 2. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Используя поверхностные штрихи, я наложил базовый слой цвета испанского оранжевого.

Шаг 3. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Я выделил некоторые области с помощью наложения канареечно-желтого цвета поверх испанского оранжевого.

Шаг 4. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Теперь я начал затенять участки и придавать черепахе форму с помощью светло-янтарного. Я также закрасил этим цветом глаза, части лица и панциря.

Шаг 5. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Далее я создал падающую тень с помощью пудрового-голубого. Поверх него я нанес слой лавандового, а прямо под телом черепахи я нанес фиолетово-синий.

Шаг 6. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Я придал больше глубины, добавив минеральный оранжевый и цвет пармской фиалки на некоторые участки черепахи.

Шаг 7. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Я использовал темно-янтарный, чтобы еще больше углубить тени и обрисовать черепаший панцирь. Я также закрасил этим цветом ноздри и зрачки и создал чешую на передних лапах и морщинки на лице с помощью полукруглых штрихов.

Шаг 8. Как нарисовать черепаху цветными карандашами

Затенения на теле и глаза я выделил черным. И финальный штрих — немного малинового цвета на некоторых местах по всей черепахе.

На этом все! Впереди еще много новых интересных уроков, подписывайтесь на

Черепаха Тортилла из сказки Буратино подарила деревянному мальчику особый презент – золотой ключик. Так давайте вспомним тот момент из сказки и запечатлеем его на бумаги. Для придания картинки яркости и красочности используем цветные карандаши.

Необходимые материалы:

Этапы рисования:

1. Рисуем на первом этапе голову черепахи Тортиллы. Вначале изобразим окружность, а затем корректируем форму. Добавляем мелкие детали такие как глаза и открытий рот с языком.

2. Теперь дорисуем на голове милую шляпку с рюшиками, которая придаст персонажу из сказки о Буратино старинный вид. Рисуем мелкие детали на шляпе, а затем переходим на нижнюю часть головы, к которой пририсовываем шею.

3. Перейдем к главной части рисунка – туловищу. Оно состоит из большого и плотного панциря, а также лап. Однако, лапы оставим на следующий этап. Фигура панциря напоминает овал. Так что первым делом рисуем данную фигуру чуть ниже головы и шеи. Затем делим овал на две части при помощи волнообразной линии, которая разграничит нижнюю часть от верхней выпуклой. Уточняем контур панциря. Детализируем в середине все элементы.

4. Теперь, когда панцирь черепахи Тортиллы готов, можно и дорисовать две пары лап. Вначале наметим из расположение в рисунке и саму форму при помощи простых и волнообразных линий. Затем можно переходить от одного элемента к другому, корректируя контур и форму.

5. Дорисовываем золотой ключик в левой лапе Тортиллы. Предмет будет находится в вертикальном положении, поэтому его легко можно нарисовать. Верхняя часть ключа должна иметь красивые волнообразные края, чтобы придать ему старинный и сказочный вид. Также после прорисовки контура предмета добавим сияние вокруг ключа при помощи зигзагообразных линий.

6. Раскрашиваем рисунок черепахи Тортиллы с такого маленького предмета, как золотого ключика. Для придания ему необходимой текстуры и цвета используем карандаши желтых и оранжевых тонов. Сочетаем их между собой и получаем золотистый оттенок ключа. Также ими раскрасим область сияния.

7. Зелеными карандашами раскрашиваем голову, лапы и нижнюю часть панциря черепахи.

8. Затем берем карандаши коричневых цветов и раскрашиваем верхнюю часть панциря Тортиллы, которая имеет выпуклую форму.

9. Красными оттенками карандашей сделаем штриховку небольшой детали шляпы.

10. Придаем контур всем элементам в поэтапном рисунке черепахи Тортиллы при помощи черного карандаша. Коричневыми карандашами создаем дополнительный оттенок на нижней части панциря. Напоследок придадим блеск в глазах черепахи от сияния золотого ключика желтым карандашом.

Рисунок черепахи Тортиллы абсолютно готов. Теперь его можно использовать, как иллюстрацию к знаменитой сказке о приключениях Буратино.

Черепахи являются одними из самых распространённых рептилий на нашей планете. Детям же они знакомы по многочисленным мультфильмам и сказкам. И наверняка ваш ребенок хотел бы узнать, как нарисовать черепаху карандашом. А сделать это совсем не сложно благодаря нашему поэтапному уроку, с помощью которого вы научитесь рисовать черепаху в считанные минуты.

ШАГ №1

Первым делом мы будем рисовать основу для черепахи. Для этого нарисуйте круг для головы, а в нем добавьте базовые лицевые линии. Затем рисуем овал для туловища и соединяем его с головой в районе шеи. Сделайте небольшие базовые линии лап.

ШАГ №2

На этом этапе вам необходимо начать рисовать форму головы. Обратите внимание на наш рисунок, как у черепахи изображен нос и рот. Затем рисуем затылочную часть шеи.

ШАГ №3

Теперь нужно нарисовать нижнюю губу и переднюю часть шеи. Обратите внимание на небольшой выступ на шее. Когда вы это сделаете, начините рисовать передние лапы.

ШАГ №4

Дорисуйте лапы и пальцы нашей черепахи. Затем с помощью лицевых базовых линий рисуем глаза и брови, как изображено на нашей картинке. Все, что вам осталось сделать в этом шаге, это нарисовать небольшой обод для панциря.

ШАГ №5

На заключительном этапе остается нарисовать задние лапы и хвост, а затем сделать на панцире узоры. Когда будет все готово, сотрите все лишние элементы и базовые линии, которые мы сделали на первом шаге.

цефалотов — AntWiki

Цефалоты Временной диапазон: 20,43–0 млн лет Миоцен — современный
Голова головного мозга
Научная классификация
Королевство:	Животные
Тип:	Членистоногие
Класс:	Насекомые
Заказать:	Перепончатокрылые
Семья:	Formicidae
Подсемейство:	Myrmicinae
Племя:	Аттини
Род:	Цефалоты Latreille, 1802
Типовой вид
Formica atrata , сейчас Cephalotes atratus
Разнообразие
123 вида 16 ископаемых видов (Контрольный список видов, виды по странам) Cephalotes atratus Этикетка с образцом
Синонимы
Cryptocerus Latreille, 1803 Cyathocephalus Эмери, 1915 Cyathomyrmex Creighton, 1933 Eucryptocerus Kempf, 1951 Exocryptocerus Vierbergen & Scheven, 1995 Харнедиа Смит, М.Р., 1949 Hypocryptocerus Wheeler, W.M., 1920 Paracryptocerus Эмери, 1915 Zacryptocerus Wheeler, W.M., 1911

Эволюционные отношения

Аттини 0 0 Ochetomyrmex (2 вида), Tranopelta (2 вида) Allomerus (8 видов), Blepharidatta (4 вида), Diaphoromyrma (1 вид), Lachnomyrmex (16 видов), Wasmannia (11 видов) Acanthognathus (7 видов), Colobostruma (16 видов), Daceton (2 вида), Epopostruma (20 видов), Lenomyrmex (7 видов), Mesostruma (9 видов) Microdaceton (4 вида), Orectognathus (29 видов), Acromyrmex (55 видов), Apterostigma (44 вида), Atta (20 видов), Cyatta (1 вид), Cyphomyrmex (23 вида), Kalathomyrmex (1 вид) Mycetophylax (21 вид), Mycetagroicus (4 вида), Mycetarotes (4 вида), Mycetosoritis (2 вида), Mycocepurus (6 видов), Myrmicocryptomicus (31 вид), (11 видов), Trachymyrmex (9 видов), Xerolitor (1 вид) 4

На основе данных Ward et al.(2014), Blaimer et al. (2018) и Ли и др. (2018).

Муравьи-черепахи, распространенные в тропиках Нового Света, давно привлекают внимание тропических биологов из-за своей необычной касты солдат с большими бронированными головами, которые соответствуют размеру и форме входов в их гнезда. Гнезда занимают уже существующие древесные полости, а солдаты действуют как живые двери, чтобы пропустить прибывающих собирателей или исключить потенциальных злоумышленников.

Цефалоты (119 видов) потребляют в основном травоядную пищу с добавлением пыльцы, фекалий птиц и мочи позвоночных (например,грамм. Cephalotes atratus ) (Baroni Urbani and de Andrade 1997; Powell 2008).

Фото галерея

• Рабочий из Доминиканского янтаря.
• Молодой паук, Aphantochilus roguersi , из семейства Thomisidae (пауки-крабы), хищник (и мимик) Cephalotes , сфотографированный в Манаусе, Бразилия, Тиаго Гомеш де Карвалью.
• Aphantochilus rogersi — вид крабовых пауков, имитирующих муравьев, из Южной Америки.Встречается от Панамы до Парагвая. Он имитирует муравьев из рода Cephalotes , которые являются их предпочтительной добычей. У него необычное поведение: он переносит ввысь мертвые муравьиные шелухи, как защитный зонтик. Это может замаскировать или скрыть его личность и позволить ему приблизиться и одолеть других муравьев, или это может быть формой защиты, чтобы защитить себя от своих врагов. Фото Гила Визена.

Идентификация

Де Андраде и Барони Урбани (1999) отнесли голов видов к кладам.

ключей, включая этот род

Определитель видов этого рода

Распространение

Распространение и богатство на основе AntMaps

Ископаемые

Известны

окаменелостей: Доминиканский янтарь, Доминиканская Республика (бурдигал, ранний миоцен), мексиканский янтарь, Чьяпас, Мексика (средний миоцен).

Биология

Биология видов головоногих неизвестна. Муравьи этого рода обычны в тропиках и субтропиках Нового Света и особенно многочисленны и разнообразны в пологах неотропических лесов.Большинство видов — древесные. Виды, обитающие в других слоях, населяют более мелкие деревья, кусты или стебли травы. Эти полуденные виды из-за своей доступности относятся к наиболее изученным представителям рода. Есть также виды, которые можно найти в поваленной древесине, но, скорее всего, именно древесина служила домом для колонии до того, как она упала на землю. Ни для одного вида не известны гнезда в почве, и, по всей видимости, большинство видов не выкапывают растительную ткань. Вместо этого они гнездятся в заранее сформированных полостях.В целом, муравьи этого рода используют широкий спектр растений. Некоторые виды предсказуемы в использовании растений, но, похоже, ни один из них не развил специализированные мутуализмы с конкретными видами растений.

Каста рабочих обычно включает две формы: рабочих и солдат, но есть несколько видов, которые являются мономорфными. Более крупная каста солдат обычно имеет увеличенный головной диск. У некоторых видов голова солдата сильно отличается от головы рабочего, в то время как у других эти различия менее выражены.Королевы и солдаты, как правило, имеют схожую морфологию головы. Солдаты затыкают вход в гнездо головой. Это может быть очень эффективным для исключения потенциальных злоумышленников. Существуют и другие морфологические различия между кастами рабочих, но эти различия не были изучены так же хорошо, как и мопрология головы.

Поведенческий репертуар Cephalotes varians был изучен очень подробно (этограммы из Wilson 1976, Cole 1980 и Cole 1983). Солдаты мало что делают, кроме защиты гнезда.Такое специализированное поведение солдат считается нормой для большинства видов. Особенно интересное поведение происходит, когда рабочих срывают с деревьев: они «летят» к дереву, часто хватаясь за ствол над землей (видео).

Размер взрослого гнезда варьируется в зависимости от вида от менее ста до многих тысяч рабочих. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что большинство видов моногинны. Королевы могут спариваться с несколькими самцами.

Провентрикулюс Cephalotes отличается от других муравьев.Морфология структуры предполагает, что она служит мощным насосом и фильтром. Похоже, что это не приводит к тому, что эти муравьи придерживаются узкоспециализированной диеты, поскольку большинство видов являются обычными падальщиками. Были замечены фуражиры, питающиеся падалью, птичьими фекалиями, внеблоковыми нектарниками и даже перепончатыми кислотами. У некоторых видов наблюдалось питание пыльцой, и это в некоторой степени специализировано для муравьев, но не очевидно, что какой-либо вид существенно ограничивает свой рацион этим ресурсом.Доказательства питания пыльцой у Cephalotes были частично собраны путем обнаружения переваренных пыльцевых зерен в инфрабукальных гранулах. Было высказано предположение, что морфология преджелудка является специализацией для обработки пыльцы.

Необходимы дополнительные исследования, посвященные изучению всех аспектов биологии Cephalotes . Наше нынешнее представление об этих муравьях в значительной степени основано на видах, которые обитают в местах, отличных от полога леса, где наиболее распространены и разнообразны Cephalotes .

Ассоциация с другими организмами

Все ассоциированные записи для рода

Изучить связанные данные: все, развертка

Щелкните здесь, чтобы показать / скрыть связанные данные.

Таксон	Отношения	Ассоциированный тип	Ассоциированный таксон	Отношения с сотрудниками	Населенный пункт	Источник	Банкноты
Cephalotes atratus	хост	гриб	Ophiocordyceps cucumispora	возбудитель		Araujo et al., 2018; Shrestha et al., 2017
Cephalotes atratus	хост	гриб	Ophiocordyceps evansii	возбудитель		Sanjuan et al., 2015; Araujo et al., 2018; Shrestha et al., 2017
Cephalotes atratus	хост	гриб	Ophiocordyceps kniphofioides	возбудитель		Shrestha et al., 2017
Cephalotes atratus	хост	гриб	Ophiocordyceps niphofioides	возбудитель		Araujo et al., 2018; Shrestha et al., 2017
Cephalotes atratus	хост	нематода	Myrmeconema neotropicum	паразит	Перу, Панама	Пойнар и Яновяк, 2008 г.
Cephalotes atratus	хост	Форидная муха	Apocephalus catholicus	паразит		Brown et al., 2015	ранены
Cephalotes atratus	хост	Форидная муха	Apocephalus roeschardae	паразит		Brown et al., 2015	ранены
Cephalotes atratus	хост	Форидная муха	Apocephalus roeschardae	паразит		phorid.net	атаковали
Cephalotes atratus	хост	Форидная муха	Diocophora sp	паразит		Brown et al., 2015	ранены
Cephalotes atratus	хост	Форидная муха	Мегаселия зр	паразит		Brown et al., 2015	ранены
Cephalotes minutus	хост	нематода	Agamomermis cephaloti	паразит	Бразилия	Пойнар и др., 2006
Цефалоты зубчатые	хост	нематода	Palaeoallantonema cephalotae	паразит	Доминиканский янтарь	Пойнар, 2011	Доминиканский янтарь
Цефалоты зеркальные	ксенобионт	муравей	Crematogaster ampa	хост		Powell et al., 2014

Жизненные особенности

• Средний размер колонии: ~ 10000 (Greer et al., 2021)
• Сложный тип колонии: не паразитические (Greer et al., 2021)
• Место гнездования: древесное (Greer et al., 2021)
• Класс питания: травоядное животное (Грир и др., 2021)
• Кормовой слой: древесные (Greer et al., 2021)
• Собирательство: кооперативное (Greer et al., 2021)

Касты

Пауэлл (2016) изучал, как экология гнездования в Cephalotes сформировала диверсификацию сложной касты солдат.Эволюция морфологически специализированных голов солдатиков была связана со значительными сдвигами в предпочтениях входа в гнезда, и у многих видов наблюдается соответствие между размером головы и размером входа. Эти результаты подтверждают общую гипотезу о том, что эволюция новых типов каст обусловлена ​​значительными сдвигами в экологической специализации, в то время как распределение существующих каст по размерам отслеживает незначительные сдвиги в использовании ресурсов.

Морфология

Морфология рабочих

• Глаза:> 100 омматидий • Колючки переднеспинки: зубчатые; присутствует • Мезонотальные шипы: отсутствуют • Проподеальные шипы: отсутствуют; присутствует • Стебельчатые шипы: отсутствуют • Каста: полиморфная • Жало: отсутствует • Метаплюральная железа: присутствует • Кокон: отсутствует

Кариотип

Все записи кариотипа для рода

Изучить данные: все, развертка

Щелкните здесь, чтобы показать / скрыть данные кариотипа.

Таксон	Гаплоид	Диплоид	Кариотип	Населенный пункт	Источник	Банкноты
Cephalotes pusillus	22	44	28M + 16A	Бразилия	Cristiano et al., 2017

Номенклатура

Следующая информация взята из Интернет-каталога муравьев мира Барри Болтона.

• CEPHALOTES [Myrmicinae: Cephalotini]
  • Cephalotes Latreille, 1802a: 357. Типовой вид: Formica atrata , по монотипии.
  • [Типовой вид не Formica cephalotes , необоснованное последующее обозначение Wheeler, W.M. 1911f: 160; исправлено Wheeler, W.M. 1913a: 78.]
  • Cephalotes младший синоним Cryptocerus : Fabricius, 1804: 419.
  • Cephalotes старший синоним Cryptocerus : Wheeler, W.М. 1913а: 78; Смит, M.R. 1949c: 19; Кемпф, 1951: 107.
  • Cephalotes старший синоним Eucryptocerus, † Exocryptocerus , Zacryptocerus (и его младшие синонимы Cyathocephalus, Cyathomyrmex, Harnedia, Hypocryptocerus 527, Urrabantocerus 907, Derabantocerus
  • CRYPTOCERUS [младший синоним Cephalotes ]
    • Cryptocerus Latreille, 1803: 311.Типовой вид: Formica atrata , с последующим обозначением Latreille, 1810: 437.
    • [Типовой вид не Cryptocerus umbraculatus , необоснованное последующее обозначение Эмери, 1914c: 38; повторяется в Emery, 1924d: 305.]
    • Cryptocerus младший синоним Cephalotes : Wheeler, W.M. 1913a: 78; Смит, M.R. 1949c: 19; см. также обсуждение в Kempf, 1951: 105. [ Cephalotes и Cryptocerus имеют один и тот же типовой вид, поэтому синонимия является абсолютной.]
  • CYATHOMYRMEX [младший синоним Cephalotes ]
    • Cyathomyrmex Creighton, 1933: 100 [как подрод Cryptocerus ]. Название замены для Cyathocephalus Emery, см. Выше. [Младший омоним Cyathocephalus Kessler, 1868: 135 (Cestoda).]
    • Cyathomyrmex Подрод Paracryptocerus : Smith, M.R. 1949c: 21.
    • Cyathomyrmex младший синоним Paracryptocerus : Kempf, 1972a: 175.
    • Cyathomyrmex младший синоним Cephalotes : De Andrade & Baroni Urbani, 1999: 59.
  • EUCRYPTOCERUS [младший синоним Cephalotes ]
    • Eucryptocerus Kempf, 1951: 127. Типовой вид: Cryptocerus oculatus , по первоначальному наименованию.
    • Eucryptocerus junior синоним Cephalotes : De Andrade & Baroni Urbani, 1999: 59.
  • † EXOCRYPTOCERUS [младший синоним Cephalotes ]
    • † Exocryptocerus Vierbergen & Scheven, 1995: 159.Типовой вид: † Exocryptocerus serratus , по первоначальному обозначению.
    • † Exocryptocerus junior синоним Cephalotes : De Andrade & Baroni Urbani, 1999: 59.
  • HARNEDIA [младший синоним Cephalotes ]
    • Harnedia Smith, M.R. 1949c: 20 [как подрод Paracryptocerus ]. Типовой вид: Cryptocerus umbraculatus , по оригинальному обозначению.
    • Harnedia младший синоним Paracryptocerus : Kempf, 1972a: 175.
    • Harnedia младший синоним Cephalotes : De Andrade & Baroni Urbani, 1999: 59.
  • HYPOCRYPTOCERUS [младший синоним Cephalotes ]
    • Hypocryptocerus Wheeler, W.M. 1920: 53 [как подрод Cryptocerus ]. Типовой вид: Formica haemorrhoidalis , по первоначальному наименованию.
    • Hypocryptocerus , выведенный до рода Wheeler, W.M. 1936b: 200.
    • Hypocryptocerus младший синоним Zacryptocerus : Kempf, 1973c: 460.
    • Hypocryptocerus junior синоним Cephalotes : De Andrade & Baroni Urbani, 1999: 59.
  • PARACRYPTOCERUS [младший синоним Cephalotes ]
    • Paracryptocerus Emery, 1915i: 192 [как подрод Cryptocerus ]. Типовой вид: Cryptocerus spinosus , по оригинальному обозначению.
    • Paracryptocerus , выведенный в род: Smith, M.R. 1949c: 20; Кемпф, 1951: 153.
    • Paracryptocerus старший синоним Cyathocephalus (омоним), Cyathomyrmex , Harnedia : Kempf, 1972a: 175.
    • Paracryptocerus младший синоним Zacryptocerus : Kempf, 1973c: 460.
    • Paracryptocerus младший синоним Cephalotes : De Andrade & Baroni Urbani, 1999: 59.
  • ZACRYPTOCERUS [младший синоним Cephalotes ]
    • Zacryptocerus Wheeler, W.M. 1911f: 175 (см. Также сноску). Типовой вид: Cryptocerus clypeatus , по оригинальному обозначению.
    • [ Zacryptocerus Ashmead, 1905b: 384. Nomen nudum . (На основе несуществующего типового вида: Cryptocerus multistrigus. Nomen nudum , приписывается Смиту, Ф.).]
    • Zacryptocerus старший синоним Hypocryptocerus, Paracryptocerus (и его младшие синонимы Cyathomyrmex, Cyathocephalus (омоним), Harnedia ): Kempf, 1973c: 460.
    • Zacryptocerus junior синоним Cephalotes : De Andrade & Baroni Urbani, 1999: 59.

  Ссылки

  • Baigorria, J.A., Rubio, G.D., Stolar, C.E., Oklander, L.I. 2021. Заметки о прыгающем пауке Corythalia conferta (Araneae: Salticidae), возможном специалисте по мирмекофагам в Аргентине. Peckhamia 230.1, 1-12.
  • Баркото, М.О., Карлос-Шанли, К., Фан, Х., Ферро, М., Нагамото, Н.С., Bacci, M., Currie, C.R., Rodrigues, A. 2020. Насекомые, выращивающие грибы, обладают особой микробиотой, очевидно адаптированной к среде выращивания грибов. Научные отчеты 10: 12384 (DOI: 10.1038 / S41598-020-68448-7).
  • Baroni Urbani C., de Andrade M.L. 1997. Поедание, хранение и плевание пыльцы муравьями. Naturwissenschaften 84: 256–258.
  • Baroni Urbani, C .; де Андраде, М. Л. 1999. [Без названия. Новые виды Cephalotes bloosi Baroni Urbani & de Andrade.] Стр. 549-551 в: De Andrade, M.Л., Барони Урбани, С. Разнообразие и адаптация муравьев рода Cephalotes, прошлое и настоящее. Штутг. Beitr. (стр. 59, Cephalotes, старший синоним Eucryptocerus, * Bolton, B. 2003. Synopsis and Classification of Formicidae. Mem. Am. Entomol. Inst. 71: 370pp. (стр. 194, Cephalotes in Myrmicinae, Cephalotini) [Типовой вид не Formica cephalotes , необоснованное последующее обозначение Уилером, WM 1911: 160; исправлено Уилером, WM 1913: 78.])
  • Длусский, Г. М .; Федосеева, Е. Б. 1988.Происхождение и ранние стадии эволюции муравьев. Стр. 70-144 в: Пономаренко А.Г. (ред.) Меловой биоценотический кризис и эволюция насекомых. Москва: Наука, 232 с. (С. 79, Cephalotes in Myrmicinae, Cryptocerini (anachronism))
  • Эмери, К. 1914e. Intorno alla classificazione dei Myrmicinae. Ренд. Сесс. R. Accad. Sci. Ist. Болонья Cl. Sci. Fis. (n.s.) 18: 29-42 (стр. 42, Cephalotes in Myrmicinae, Cryptocerini)
  • Emery, C. 1924f [1922]. Перепончатокрылые. Fam. Formicidae. Подфам.Myrmicinae. [заключение]. Genera Insectorum 174C: 207-397 (страница 303, Cephalotes in Myrmicinae, Cryptocerini)
  • Exocryptocerus, Zacryptocerus (и его младшие синонимы Cyathocephalus, Cyathomyrmex, Harnedia, Hypocryptocerus, Paracryptocerus))
  • Fabricius, J. C. 1804. Systema Piezatorum secundum ordines, роды, виды, adjectis synonymis, locis, monitoringibus, descriptionibus. Брансуик: К. Райхард, xiv + 15-439 + 30 стр. (Стр. 419, Cephalotes как младший синоним Cryptocerus)
  • Форель, А.1917. Cadre synoptique actuel de la faune universelle des fourmis. Бык. Soc. Vaudoise Sci. Nat. 51: 229-253 (стр. 246, Cephalotes in Myrmicinae, Cryptocerini)
  • Hespenheide, H.A. 1986. Мимикрия муравьев рода Zacryptocerus (Hymenoptera: Formicidae). Журнал Нью-Йоркского энтомологического общества 94: 394-408.
  • Kempf, W. W. 1951. Таксономическое исследование муравьиной трибы Cephalotini (Hymenoptera: Formicidae). Преподобный Энтомол. (Rio J.) 22: 1-244 (стр. 105, Cephalotes in Myrmicinae, Cephalotini)
  • Латрей, П.А. 1802б. Histoire naturelle générale et specific des Crustacés et des insectes. Том 3. Натуральные семейные жанры. Париж: Ф. Дюфар, xii + 467 стр. (Стр. 357, Cephalotes как род)
  • Пауэлл, С. 2008. Экологическая специализация и развитие специализированной касты голов муравьев. Функциональная экология, 22: 902–911.
  • Пауэлл, С. 2016. Сравнительный взгляд на экологию морфологической диверсификации в сложных обществах: экология гнездования и эволюция солдатиков у муравьев-черепах.Поведенческая экология и социобиология, 70: 1075–1085.
  • Ramalho, MO, Duplais, C., Orivel, J., Dejean, A., Gibson, JC, Suarez, AV, Moreau, CS 2020. Развитие, но не диета, изменяет микробные сообщества в неотропической древесной ловушке, челюстной муравей Daceton armigerum : предварительное исследование. Научные отчеты 10, 7350 (DOI: 10.1038 / s41598-020-64393-7).
  • Smith, M. R. 1949c. О состоянии Cryptocerus Latreille и Cephalotes Latreille (Hymenoptera: Formicidae).Psyche (Camb.) 56: 18-21 (стр. 19, Cephalotes in Myrmicinae, Cephalotini; Cephalotes, старший синоним Cryptocerus)
  • Wheeler, W. M. 1913a. Исправления и дополнения в «Список типовых видов родов и подродов Formicidae». Анна. Акад. Sci. 23: 77-83 (стр. 78, Cephalotes, старший синоним Cryptocerus)
  • Wheeler, W. M. 1922i. Муравьи из экспедиции Американского музея в Конго. Вклад в мирмекологию Африки. VII. Определитель родов и подродов муравьев.Бык. Являюсь. Mus. Nat. Hist. 45: 631-710 (стр. 665, Cephalotes in Myrmicinae, Cryptocerini)

  «Портреты» муравьев показывают, насколько разнообразны и красивы эти насекомые

  Сахарский серебряный муравей может бегать по горячим пескам северной Африки с невероятной скоростью, превосходя ее. три фута в секунду. По сравнению с размером тела это было бы похоже на то, как если бы человек разбил более двух футбольных полей за время, необходимое вам, чтобы сказать: «Это быстро».

  Гигантского муравья-черепахи, Cephalotes atratus , иногда называют «Дартом Вейдером из мира муравьев».«Обладая большой приплюснутой головой и гладким телом, он может скользить между верхушками деревьев южноамериканских лесов. А еще есть муравьи-листорезы: у некоторых из них экзоскелет покрыт камнями, а под землей — сельскохозяйственные грибы с кусочками пережеванных растений, которые развивают сельское хозяйство за миллионы лет до того, как люди вообще появились .

  Эдуард Флорин Нига недавно сфотографировал эти и многие другие виды для своей новой книги Муравьи: Рабочие мира , которая будет опубликована 18 мая.Цель книги Нига и его работы в целом — показать всем увлекательную микроскопическую вселенную, которая существует вокруг нас, но которую обычно невозможно увидеть, говорит он.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Left : Diacamma rugosum , уроженец Борнео, является одним из немногих видов муравьев, у которых отсутствует каста королевы. Вместо этого рабочие соревнуются в длинных турнирах, чтобы определить, кому будет разрешено откладывать яйца.

  Справа : Сахарский серебряный муравей — один из самых быстрых муравьев в мире; он может перемещать свое маленькое тело почти на три фута за одну секунду.

  «В первую очередь меня привлекло то, что этот микромир оживает прямо передо мной, — говорит фотограф. И, понаблюдав некоторое время, он узнал, «насколько феноменальны их общества — намного более сложные и интересные, чем наши».

  Эти «снимки головы» муравьев оказались полезными даже для некоторых энтомологов, которые рассматривают объекты своих исследований в беспрецедентных подробностях.

  «Фотографии Эдуарда фактически открыли для меня дверь в совершенно новый мир», — говорит Роджер Штротманн, независимый исследователь муравьев из Германии и сотрудник Niga’s. «Есть так много морфологических деталей, которые я никогда бы не обнаружил без его работы».

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Слева : Ученые мало что знают об этом виде, Polyrhachis medusa , из Танзании.

  Справа : Мерцающий золотой сахарный муравей из Мексики.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Left : Gnamptogenys bicolor , найденный в Китае и соседних странах, имеет переливающиеся оспины на голове, которые могут служить формой камуфляжа.

  Справа : Муравей-листорез, Atta cephalotes , разводящий грибок в подземных камерах.

  Где глаза?

  Хотя Нига интересовался насекомыми в детстве, когда он рос в сельской Румынии, только несколько лет назад его интерес возродился. Тогда его дочь увидела муравья в лондонском парке и спросила: «Где его глаза?»

  Нига не нашла хорошего ответа. Поэтому он избавился от навыков фотографии, которые он приобрел за несколько лет работы румынским полицейским, документируя места преступлений. (Сейчас он живет в Лондоне, где преподает английский язык и математику.)

  Теперь Нига может с уверенностью ответить дочери: Вот ее глаза. И здесь, и здесь. Некоторые, как армейские муравьи, практически слепы, ориентируясь по миру, используя запахи и прикосновения. Но у других, таких как Gigantiops destructor , огромные глаза, покрывающие большую часть головы, что, вероятно, помогает этим прыгающим муравьям прыгать по тропическим лесам Амазонки на пути к питанию нектаром и маленькими членистоногими. Между тем, у сахарских серебряных муравьев есть три глаза в центре лба для обнаружения света.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Слева : Муравей-пуля, Paraponera clavata , уроженец Латинской Америки, укусил одно из самых болезненных укусов среди всех насекомых.

  Справа : Еще один представитель рода Camponotus , чрезвычайно большой и сложной группы муравьев, обитающих во всем мире и насчитывающей более 1000 видов.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Left : Муравей-комбайн Maricopa, в изобилии встречающийся в Аризоне и близлежащих штатах. Эти муравьи обладают сильнодействующим ядом, более сильным, чем яд медоносных пчел, который может вызвать сильную боль.

  Справа : Рабочий Polyrhachis Beckcarii , уроженец Юго-Восточной Азии, покрытый золотыми волосами.

  Получение кадра

  Для создания экстремальных крупных планов Нига построил в своем лондонском доме установку, которая делает снимки головы муравья по регионам.Для создания изображения одной головы иногда требуется сделать более тысячи фотографий с увеличением до 20 раз. Муравьи обычно мертвы, когда их фотографируют, хотя Нига иногда регидратирует высушенные образцы перед фотосессией, чтобы они выглядели как при жизни. Он получает свои образцы от десятков сотрудников по всему миру, обычно по почте.

  Сделав все снимки, Нига сшивает их вместе с помощью программного обеспечения для редактирования. По его словам, результат часто бывает ошеломляющим: например, он думал, что Polyrhachis муравьев не очень эффектны, пока его изображение с большим увеличением не показало, что они покрыты блестящими золотыми волосками.

  Элеонора Спайсер Райс, независимый исследователь муравьев, написавшая текст для книги Нига, была удивлена, увидев, что многие муравьи переливаются радужными оболочками с блестящими металлическими экзоскелетами. Ученые считают, что такая окраска может сделать муравьев похожими на покрытые росой веточки, что помогает избежать обнаружения хищниками.

  Плоская широкая голова гигантского муравья-черепахи помогает ему скользить между верхушками деревьев в тропических лесах Южной Америки.

  Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

  Работа над книгой позволила Спайсер Райс вспомнить, что разожгло ее пожизненную любовь к муравьям: «Есть так много разных видов … и они такие странные и красивые, и они повсюду вокруг нас».

  И вам не нужно заходить слишком далеко, чтобы оценить их, — говорит Спайсер Райс, который живет в Роли, Северная Каролина. Во всем мире существует не менее 15 000 видов муравьев, и есть большая вероятность, что на вашем собственном заднем дворе обитают классные виды — или под тротуаром.

  По всей территории СШАНа Восточном побережье, например, обитает вид, называемый муравьями-рабами, потому что они крадут куколок у других видов и выращивают их как своих собственных. Таким образом, они получают бесплатных рабочих, не тратя силы на их воспитание, — говорит Спайсер Райс. Еще есть мостовые муравьи. Они живут внутри и под бетоном в городских районах по всему миру, а весной ведут зрелищные войны.

  «Люди обычно просто думают о видах, которые их беспокоят», — говорит Спайсер Райс. «Но в мире их так много, и все они делают удивительные вещи.»

  Кишечные бактерии необходимы для нормального развития кутикулы у травоядных черепаховых муравьев

  Изученные виды и экспериментальные манипуляции

  У травоядных Цефалотов черепаховых муравьев бедная азотом диета дополняется аминокислотами, вырабатываемыми кишечными бактериями в результате переработки азотных отходов хозяина например, мочевина ¹⁵ . Эти бактерии почти исключительно принадлежат к семействам Burkholderiales, Opitutales, Pseudomonadales, Rhizobiales и Xanthomonadales, тесно связаны между видами Cephalotes и обладают генами, участвующими в рециркуляции и ассимиляции азота.Меченый мочевина- ¹⁵ N ₂ был добавлен к стерильному рациону Cephalotes varians из шести различных колоний в течение достаточного периода времени, чтобы обеспечить полное развитие особей от личинок до взрослых особей, а также обработали половину колоний препаратом. антибиотики для сравнения с необработанными колониями. Несмотря на сложность выращивания видов Cephalotes в лаборатории, пять личинок из каждой группы, полностью развившейся до взрослой стадии, и особи из независимых колоний были объединены для анализа.

  Бактериальное сообщество, изотопы и реакция кутикулы при лечении

  Чтобы оценить, были ли разрушены кишечные бактерии черепаховых муравьев в наших экспериментах по парному кормлению, мы подтвердили, что бактериальные сообщества были уничтожены с помощью кПЦР 16S рРНК и секвенирования ампликона. Наше лечение антибиотиками снизило количество бактерий в наших образцах с 14033 до 6607 копий 16S рРНК (дополнительная таблица 1), а анализ разнообразия бактериального сообщества в наших образцах лечения антибиотиками обнаружил почти все временные загрязнения и загрязнения окружающей среды по сравнению с нашими интактными бактериальными сообществами. в которых преобладали варианты последовательности симбиотических бактериальных ампликонов (дополнительный рис.1). Чтобы измерить вклад кишечных бактерий в кутикулу, у нас есть количественные и качественные доказательства. Сдвиг значений δ ¹⁵ N в кутикуле, измеренный с помощью масс-спектроскопии изотопного отношения, демонстрирует впечатляющий вклад бактерий с четырехкратным увеличением в необработанных образцах по сравнению с образцом из эксперимента с антибиотиками (дополнительная таблица 2). Сканирующая электронная микроскопия показывает, что кутикула необработанного человека C. varians вдвое толще, чем у обработанного человека (дополнительный рис.2).

  Количественное определение ароматических аминокислот в кишечнике муравьев черепах

  Для экспериментов ЯМР объединенных экстрактов кишечника был записан спектр протонов ¹ H, чтобы отслеживать ароматические аминокислоты, которые являются предшественниками меланина и хитина. белковые катехоламиновые сшивающие линкеры в кутикуле (дополнительный рис. 3). Представляющие интерес резонансы возникли при низкой интенсивности в ароматической области (6.5–8.5 ppm). Записанная карта корреляционной спектроскопии (COSY) 2D ¹ H– ¹ H (дополнительный рис.4) показывает ряд корреляций между метаболитами, в частности, двумя основными связанными спиновыми системами в ароматической области (6,9 / 7,2 и 7,3 / 7,4 м.д.), которые предварительно были идентифицированы как резонансы Tyr и фенилаланина (Phe) (дополнительный рисунок 4). Чтобы улучшить идентификацию ароматических аминокислот, был проведен общий эксперимент COSY с нулевым квантовым фильтром (дополнительные рисунки S5 и S6). Корреляции между алифатическими резонансами H ^α и H ^β были обнаружены для Phe и Tyr, а ароматическая область спектров 2D TOCSY показывает внутриароматические корреляции Phe и Tyr, а также других менее концентрированных ароматических аминокислот гистидина (His ) и триптофана (Trp) (дополнительный рис.6). Эксперимент по спектроскопии диффузионного порядка (DOSY) однозначно извлекает спектры ЯМР ¹ H Phe и Tyr из-за их близких, но разных значений logD (-9,44 для Tyr и -9,42 для Phe) (дополнительный рисунок 6), таким образом, делая его возможно количественно определить соответствующую концентрацию Phe и Tyr в одном измерении пяти объединенных индивидуумов образцов экстракта кишечника из экспериментов, обработанных и необработанных антибиотиками (дополнительная таблица 3). Была рассчитана аналогичная концентрация Phe и Tyr на уровне ~ 11 мкМ без лечения антибиотиками, и это значение падает в два раза ниже (~ 5 мкМ) в экстракте кишечника группы, получавшей антибиотики.

  Идентификация компонентов кутикулы, на которые воздействуют кишечные бактерии

  Регистрировали спектры ЯМР ¹³ C кросс-поляризационного вращения под магическим углом (CP-MAS) (обработанные или необработанные антибиотиками C. varians человек) (дополнительный рис. . 7). Хотя резонансы от хитина, белков и катехоламида были обнаружены в соответствии с предыдущей работой ²² , не было замечено значительных различий между ¹³ C-резонансами обработанных антибиотиком и необработанных образцов, как ожидалось, поскольку мы не обогатили ¹³ C в их образцах. диета.Напротив, спектр ЯМР CP-MAS ¹⁵ N оказался сильно различающимся (рис. 1). Резонансы ¹⁵ N в образцах, обработанных антибиотиками, были качественно (количество пиков) и количественно (интенсивность пиков) меньше по сравнению с резонансами ¹⁵ N в спектрах необработанных образцов и отличались от спектров ¹⁵ N ЯМР при естественных условиях. изотопное содержание немеченых необработанных муравьев C. varians , которое характеризуется одним большим резонансом при 120 ppm (рис.1). Основываясь на предыдущей работе по твердотельной спектроскопии ¹⁵ N ЯМР кутикулы насекомых ^22,23 , мы попытались аннотировать все ¹⁵ N резонансов (рис. 1 и дополнительная таблица 4). Основные ¹⁵ N-обогащенных резонансов в необработанных образцах, широкий пик при 100–145 ppm с максимумом при 119 ppm, представляют собой перекрывающиеся пики различных ¹⁵ N-амидных резонансов в хитине (дополнительные рисунки S8 и S9) , кутикулярные белки и катехоламидные сшивающие агенты.Мы подтверждаем присутствие ¹⁵ N-обогащенного хитина у необработанных C. varians особей с двойной кросс-поляризацией { ¹ H} — { ¹⁵ N} — ¹³ C в эксперименте с использованием криогенно охлажденного CP -MAS-зонд, который показывает резонансы атомов углерода C1 и C2 в непосредственной близости от амида ¹⁵ N, чтобы обеспечить поляризационный обмен амидной функции ¹⁵ N в хитине (дополнительный рисунок 10). Это предполагает, что аминотрансфераза добавляет аминокислоту глутамин ¹⁵ N-обогащенную кишечными бактериями к фруктозо-6-фосфату с образованием ¹⁵ N-меченого хитина в кутикуле Cephalotes (рис.2б) ²⁴ . Широкий пик (100–145 м.д.) отражает амидную функциональную группу в хитине, перекрывающуюся с дополнительными амидными резонансами кутикулярных белков, состоящих из ¹⁵ N-обогащенных аминокислот и катехоламидных сшивающих агентов N, -ацетилдопамина (NADA) и N -β-аланилдопамин (NBDA) предположительно микробного происхождения ¹⁵ N-обогащенных предшественников Phe и Tyr (рис. 2c).

  Рис. 1: CP-MAS ¹⁵ N ЯМР-спектры кутикулы муравья.

  Необработанные (красная линия) и обработанные антибиотиками (синяя линия) C.варианты образцов. Оба спектра нормированы по массе образца в роторе и количеству скоплений. Обогащенный азот представлен розовым цветом. На вставке показан спектр ЯМР ¹⁵ N кутикулы при естественном изотопном содержании немеченых необработанных муравьев C. varians .

  Рис. 2: Вклад кишечных бактерий в поток азота.

  a Биосинтетические пути, на которые воздействуют кишечные бактерии при производстве аминокислот из предыдущей работы ¹⁵ и молекулярных компонентов кутикулы, предполагаемых в этом исследовании ( b — d ). e Общее представление о вкладе кишечных бактерий в кутикулу муравья (белки, хитин и сшивающие агенты показаны разными цветами). Обогащенный азот представлен розовым цветом. Фотография муравья использована с разрешения Полевого музея естественной истории (FMNHINS 0000 062 654).

  Второй интересующий резонанс, который был обнаружен только в необработанном образце, — это пик при 153 ppm, идентифицированный как N-замещенный азот (N ^ε2 ) в протонированном имидазольном кольце His (рис.1). Сложность изотропных химических сдвигов сайтов N ^δ1 и N ^ε2 в His подробно описана для ЯМР-спектроскопии ферментов ^25,26,27 . Химический сдвиг 153 м.д. был приписан N-замещенному сайту N ^ε2 протонированного His, ковалентно связанному с хитином, тогда как непротонированный участок N ^ε2 нейтрального His предположительно был отнесен к резонансу при 139 м.д. Ни один из резонансов протонированного и непротонированного сайта N ^δ1 в His не наблюдался, соответственно, при 144–147 и 225–230 м.д.Приписываемые N ^ε2 резонансы His, обнаруженные только у необработанных муравьев C. varians , подчеркивают неожиданный вклад кишечных бактерий в азот, соединяющий кутикулярные белки и хитин в кутикуле. Такое обогащение должно происходить на ранней стадии биосинтеза His с ¹⁵ N-обогащенным аспартамом в качестве источника ¹⁵ N (рис. 2d и дополнительный рис. 11) ²⁸ .

  Резонансы ¹⁵ N между 70 и 100 м.д. приписываются гуанидиновому азоту (N ^η1 , N ^η2 , N ^ε ) аргинина, а резонанс N ^η при 77 м.д. более высокое содержание образцов, обработанных антибиотиками.Усиленный резонанс в спектрах ¹⁵ N необработанных образцов между 40 и 50 м.д. представляет вторичный аминный резонанс, ранее идентифицированный в межкатехоламидных поперечных связях ²³ . В кутикуле насекомых катехоламидные сшивающие агенты NADA и NBDA связывают хитин и белки во время склеротизации. Было показано, что другой тип поперечной связи может происходить в результате реакции между NBDA и N -β-аланилнэпинефрином с образованием поперечных связей катехоламид-катехоламид ²³ .Эти результаты подчеркивают, что ¹⁵ N-рециклинг кишечными бактериями вносит вклад в формирование различных типов поперечных связей в кутикулярной хитин-белковой матрице (Fig. 2e).

  Первоначально мы ожидали, что ¹⁵ N-обогащение произойдет в путях меланизации и склеротизации, поскольку кишечные бактерии увеличивают концентрацию Tyr и Phe, которые являются биосинтетическими предшественниками меланина и катехоламидных сшивающих агентов (дополнительный рис. 12) . Широкие резонансы ¹⁵ N ЯМР меланина, которые характеризуются множественными резонансными пиками (100–190 м.д.) от сложной смеси олигомеров на основе катехола и дигидроксииндола ^29,30 , в наших образцах не были идентифицированы, поскольку подтверждено сравнением со спектрами стандартов меланина (дополнительные рис.13 и 14). Вероятно, это связано с тем, что количество меланина в образце ∼10 мг было слишком маленьким, чтобы его можно было обнаружить. Несмотря на то, что кутикула обработанных антибиотиками C. varians особей оказалась такой же темной, как и необработанные особи, было невозможно оценить вклад кишечных бактерий в выработку меланина.

  Значение для эволюции насекомых

  С эволюционной точки зрения функциональная избыточность, связанная с потоком азота в геномах преобразованных симбионтов (Burkholderiales, Opitutales, Pseudomonadales, Rhizobiales и Xanthomonadales) в кишечнике интригующих травоядных насекомых.Возможно, наличие разных семейств бактерий, которые могут питаться из разных источников питания, позволяет хозяину постоянно производить аминокислоты. Такой многосторонний мутуализм контрастирует с единичным штаммом Nardonella бактериального эндосимбионта нескольких видов жуков-долгоносиков, который способствует образованию кутикулы ⁷ . Небольшой геном Nardonella (0,2 МБ) сохраняет только метаболический путь Tyr, и никаких других путей биосинтеза аминокислот выявлено не было.Аналогичные результаты были получены для злакового долгоносика Sitophilus , связанного с эндосимбионтом Sodalis pierantonius , который обеспечивает Tyr и Phe во время метаморфоза, способствуя образованию кутикулы ¹⁹ . Предполагается, что Tyr и Phe, продуцируемые симбионтом, участвуют в процессах склеротизации и меланизации, поскольку красноватые и мягкие кутикулы образуются в отсутствие симбионта. Для сравнения мы продемонстрировали, что бактерии, связанные с муравьями черепах, не только вносят вклад в производство Tyr и Phe, но и в образование хитина, кутикулярных белков и сшивающих катехоламинов (рис.2д). Следовательно, на макромолекулярную структуру, толщину, проницаемость и механические свойства кутикулы муравья, вероятно, влияют кишечные бактерии, что позволяет предположить, что консервативные симбионты косвенно внесли свой вклад в связанные с кутикулой черты, которые сыграли роль в адаптации черепаховых муравьев к новым экологическим нишам.

  По мере того, как мы открываем роль мутуалистических бактерий в организме хозяина, изучение потока азота показывает, какие физиологические функции хозяина получают выгоду от обогащения микробов аминокислотами.Мы сообщаем о множестве доказательств того, что активность кишечных бактерий по рециркуляции азота участвует в нескольких биосинтетических путях, способствующих формированию кутикулы хозяина. Мы определяем вклад кишечных бактерий на молекулярном уровне в производство кутикулярных компонентов, то есть хитина, белков и сшивающих агентов. В целом эти результаты демонстрируют важную роль симбиотических бактерий в экологии и эволюции насекомых.

  Муравьи-солдаты доказывают, что эволюция иногда работает наоборот

  Солдаты-черепахи-муравьи развили множество форм головы, чтобы блокировать вход в свои туннельные гнезда на деревьях.Фото Скотта Пауэлла / Университет Джорджа Вашингтона
  

  10 марта (UPI) — Солдаты-черепахи-муравьи разработали уникальную оборонительную стратегию. Эти стражи ворот используют свои комично большие головы, чтобы блокировать вход в свои гнезда.

  У некоторых муравьев круглые головы, как крышка люка, идеально подходит для блокировки небольшого круглого входа. Другие муравьи с квадратными головами собираются в блокаду, как стена перекрывающихся щитов, образованная спартанскими армиями.

  Черепашки-муравьи-солдаты кажутся прекрасным примером эволюционной специализации.Многие виды муравьев-черепах занимают специфические ниши. Но новое исследование черепах-муравьев-солдат предполагает, что эволюция не только поощряет специализацию.

  Вместо этого ученые обнаружили доказательства того, что эволюция может способствовать регрессу к более универсальному подходу.

  «Обычно можно подумать, что когда вид специализируется, он застревает в этой очень узкой нише», — сказал в пресс-релизе Дэниел Кронауэр, глава Лаборатории социальной эволюции и поведения в Университете Рокфеллера.«Но муравьи-черепахи представляют собой интересный пример очень динамичной эволюционной траектории с большим количеством движений вперед и назад».

  Муравьи-черепахи живут в заброшенных туннелях, вырубленных жуками-древоточцами. Различные виды муравьев-черепах эволюционировали, чтобы занимать и защищать туннели разных размеров.

  «Существует колоссальная четырехкратная разница между самой маленькой и самой большой головами черепахи-муравья-солдата», — сказал Скотт Пауэлл, биолог из Университета Джорджа Вашингтона. «Чтобы помочь людям представить себе это, я часто говорю, что самый маленький вид может удобно сидеть на голове самого большого вида.»

  Чтобы лучше понять, как муравьи-черепахи диверсифицируются, чтобы заполнить различные ниши туннелей в деревьях уникального размера, ученые классифицировали различные виды муравьев-черепах по форме голов их солдат: квадрат, купол, диск или тарелка. Затем ученый использовал генетические данные, чтобы распутать эволюционные отношения между различными видами.

  Если эволюция двигалась только в одном направлении, муравьи-черепахи должны были появиться без специального солдата. А у первых солдат должна была быть простая квадратная голова.Узкоспециализированные формы должны были появиться позже.

  Ученые обнаружили, что у старейших предков черепах-муравьев действительно были квадратноголовые солдаты. Кроме того, муравьи-черепахи и их солдаты быстро изменились, чтобы приспособиться к разнообразию туннелей с головами необычной формы. Однако многие новые виды с тех пор изменили курс, развив более общие формы головы, что позволяет им занимать множество туннелей.

  Новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале PNAS, предполагает, что эволюция — это улица с двусторонним движением.

  «Пространство, с которым приходится играть эволюции, на самом деле намного больше, чем считалось ранее», — добавляет Кронауэр.

  Университет Рокфеллера »Исследования муравьев-солдат показывают, что эволюция может идти в обратном направлении.

  Муравьи-черепахи защищают вход в свои гнезда с помощью сложной брони: своей головы.

  Солдаты-черепахи выглядят как настоящие существа из японского аниме-фильма. Эти насекомые, обитающие на деревьях, снуют взад и вперед с блестящими, восхитительно крупными головами, которые они используют, чтобы блокировать входы в свои гнезда — по сути, действуя как живые двери.

  Не все головы имеют одинаковую форму: у некоторых солдат есть головы, которые напоминают крышки люков и отлично закрывают входы в туннели. У других есть квадратные головы, которые они собирают в многослойные блокады, напоминающие перекрывающиеся щиты спартанской армии. Такое разнообразие форм головы раскрывает не только еще одну причудливую причуду природы: оно также может пролить свет на то, как виды эволюционируют, чтобы заполнить экологические ниши. И эта эволюция, как показывает новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences , не всегда является улицей с односторонним движением к повышению специализации.Иногда это может вернуть вид на более универсальную стадию.

  «Обычно можно подумать, что когда вид специализируется, он застревает в этой очень узкой нише», — говорит Дэниел Кронауэр, глава Лаборатории социальной эволюции и поведения Рокфеллера. «Но муравьи-черепахи представляют собой интересный пример очень динамичной эволюционной траектории с большим количеством движений вперед и назад».

  Совпадение в эволюции

  Подобно многим другим социальным насекомым, живущим в колониях, муравьи-черепахи специализируются на различных функциях, часто развивая преувеличенные черты, соответствующие их работе.Для солдат этот процесс привел к появлению больших голов самых разных форм.

  «Существует колоссальная четырехкратная разница между самой маленькой и самой большой головами черепахи-муравья-солдата», — говорит Скотт Пауэлл, биолог из Университета Джорджа Вашингтона и ведущий автор нового исследования. «Чтобы помочь людям представить себе это, я часто говорю, что самый маленький вид может удобно сидеть на голове самого большого вида».

  Форма и размер головы солдата-черепахи зависят от типа туннеля, в котором находится данный вид.Муравьи не роют туннели сами, а проникают в те, которые вырывают жуки-древоточцы. А поскольку, по словам Кронауэра, туннель с опусканием вниз может быть слишком большим или слишком маленьким, муравьи быстро меняются, чтобы занять его.

  Таким образом, взаимосвязь между головами черепах и туннелями может дать уникальное понимание естественного отбора. Исследователи могут легко сравнить черту — окружность головы — с экологической характеристикой, к которой она приспособилась: размером входа в гнездо. Как говорит Кронауэр: «Это матч 1: 1 в таком же масштабе.”

  Динамический процесс

  Чтобы изучить эволюционный путь различных форм головы, исследователи сгруппировали 89 видов муравьев-черепах в зависимости от того, носили ли солдаты квадратную, куполообразную, дисковую или чашевидную голову. Они также включали группу видов муравьев-черепах, у которых нет солдат. Затем они изучили эволюционные отношения между этими группами, используя генетическую информацию о видах, которую они ранее собрали.

  Если бы эволюция была односторонней, первые муравьи-черепахи, появившиеся около 45 миллионов лет назад, должны были бы вообще не иметь солдат, а затем постепенно эволюционировали в сторону специализации — начиная с обычных, квадратноголовых солдат, заканчивая теми, у кого высокий уровень развития. — изготовленные на заказ насадки для посуды.

  Но новый анализ показывает, что это не так. Вместо этого самый старый общий предок, который исследователи смогли проследить, вероятно, имел квадратную голову. Этот предок сформировал целый ряд видов, от тех, у кого вообще не было солдат, до других с разным уровнем специализации. В некоторых случаях более специализированные виды со временем меняли направление, превращаясь обратно в более общие формы головы.

  Это открытие прекрасно показывает, насколько удивительно гибкой может быть природа, подбирая форму организма к контексту окружающей среды, в которой он находится, — говорит Пауэлл.

  «Пространство, с которым должна работать эволюция, на самом деле намного больше, чем считалось ранее», — добавляет Кронауэр.

  Нейробиология крайней специализации черепаховых муравьев Cephalotes varians

  Вопреки нашему предсказанию, основанному на размерах тела, C . вариантов гинекологические мозги были значительно больше, чем у солдат и несовершеннолетних, которые не различались. Тем не менее, наши прогнозы относительно масштабирования субструктуры мозга между кастами и подкастами подтвердились: несовершеннолетние инвестировали пропорционально больше в MB, а у гинекологов были абсолютно и относительно большие OL и CX.Структура мозга солдат оказалась промежуточной между мозгом несовершеннолетних и гинекологов. Хотя три группы разделены нейроанатомически в многомерном пространстве, существенные различия были обнаружены только тогда, когда идентичность группы была указана a priori в дискриминантном анализе, что указывает на большее совпадение в структуре мозга между кастами и подкастами, но различия в относительных объемах OL и MB.

  Функциональное значение

  C . varians Масштабирование отделов мозга и синаптическая структура

  Cephalotes varians несовершеннолетних рабочих имели пропорционально большие MB и меньшие OL, чем у гинекологов.Увеличенный относительный размер ВЛ связан с использованием зрения во время полета у рабочих бумажных ос [21], C и . разновидностей гинек, по-видимому, частично совпадают в требованиях к обработке визуальной информации во время расселения путем бегства от родительского гнезда и, таким образом, демонстрируют нейробиологическую конвергенцию. Однако аллометрически большие MB у бумажных ос могут включать когнитивные потребности, связанные с репродуктивной конкуренцией [20], тогда как разнообразный репертуар задач стерильного C . варианты второстепенным работникам могут потребоваться большие возможности обработки и больший размер МБ. Неясно, представляют ли относительно небольшие ВЛ несовершеннолетних рабочих изменение адаптивного размера из-за менее требовательной обработки визуальной информации или ограничения развития из-за их меньшего размера тела. Солдаты имеют самый большой размер тела среди рабочих муравьев ( Eciton ), но размер мозга (особенно MB и AL) в этой подкасте аллометрически мал [26], что еще раз подтверждает связь модели инвестиций в мозг и социальной функции.Однако структура мозга репродуктивных органов армейских муравьев не изучена.

  Сравнение структурных вариаций MG в C . разновидностей женских фенотипов подтверждают гипотезу о том, что крайняя поведенческая специализация отражается в синаптической организации, хотя и не так, как мы предсказывали. Показатели MG были схожими у солдат и гинекологов, предполагая, что морфология и этот аспект клеточной организации мозга взаимосвязаны, несмотря на очевидные кастовые и субкастовые различия в поведении.Гины вылетают из родительского гнезда, спариваются, сбрасывают крылья, а затем создают новые колонии. Полет, вероятно, требует навигационных способностей, а основание колонии включает в себя выполнение разнообразных задач, начиная от ухода за молодыми особями и заканчивая блокировкой проникновения злоумышленников в гнезда. Похоже, что только охрана входа в гнездо гинекологами частично совпадает с репертуаром солдат, хотя солдаты могут работать в хранилищах еды [12]. Тем не менее, организация MG у гинекологов и солдат схожа, что позволяет предположить, что они имеют общую генетическую архитектуру, которая направляет развитие мозга.

  Микрогломерулы были крупнее и менее плотными у мелких рабочих, чем у солдат и гинекологов; этот паттерн плотности и размера MG по женским фенотипам противоречил нашему прогнозу, что у несовершеннолетних рабочих будет более плотно упакованный MG, что подкрепляет потребность в когнитивной обработке, связанной с их репертуаром плюрипотентных задач. Мы можем интерпретировать значимость этого результата, оценивая результаты предыдущих исследований, которые описывают различные корреляты структуры MG у эусоциальных перепончатокрылых.Например, плотность, размер и количество MG были связаны с температурой во время развития [49-51], обучением и памятью [52,53], поведенческим созреванием [48,54-59], устойчивостью к старению [47], устойчивостью сенсорной травме [60] и разделению труда [25,31,33]. Более высокая плотность MG межвидовой коррелирует с большей социальной сложностью [25,30], поддерживая роль плотности MG в обработке социальной информации. Внутривидовые сравнения структур MG между репродуктивными и рабочими или между полиморфными рабочими, однако, непоследовательно связаны с разделением труда.Королевы медоносных пчел, которые специализируются на яйцекладке, имеют более крупный и менее плотный MG в более мелких MBC, чем рабочие, что, возможно, способствует их относительно низкой успеваемости [51,61]. У сильно полиморфного муравья, растущего на грибах Atta vollenweideri , плотность MG постоянна для рабочих с переменным размером; у более крупных рабочих соответственно больший мозг и абсолютно больше MG, чем у мелких рабочих [33]. Хотя меньшее количество MG может ограничить возможности когнитивной обработки, уменьшенный репертуар задач может не отражать номер MG.Камхи и др., Например, не обнаружили существенных различий в MG между основными рабочими-ткачами-ткачами общего профиля ( Oecophylla smaragdina ) и, по-видимому, ограниченными в поведении второстепенными специалистами по уходу за выводком, когда взаимодействие с возрастом было исключено [25]. Увеличение плотности MG может быть временным, происходящим в ответ на обучение [52,53], а уменьшение плотности MG может быть связано с возрастом, визуальным опытом и развитием навигационных способностей [48,54]. Однако у некоторых видов муравьев плотность MG в воротнике [59] или губе [52] увеличивается в течение нескольких недель после эклозии.Сравнение между зрелыми (20 дней) и 95-дневными (старые) Pheidole dentata несовершеннолетних рабочих не выявило значительных различий в плотности МГ губ или поведенческих характеристиках, что позволяет предположить, что структура МГ у этого муравья сопротивляется старению [47].

  Временная динамика организации MG предполагает, что вариации в индивидуальном опыте и соответствующие вариации в структуре MG накладываются на устойчивую пластичную нейронную архитектуру, на которую влияет возраст и ассоциируется с поведенческим созреванием [27]. Хотя мы не изучали влияние возраста на структуру мозга в нашем настоящем исследовании, концепция расширения репертуара, возрастного увеличения разнообразия задач [62] и эффективности [63] может дать представление о том, как требования обработки более высокого порядка связаны с синаптическая организация в C . вариантов . Электронная микроскопия (ЭМ) P . dentata мозг несовершеннолетних рабочих показал уменьшение плотности бутонов губ и увеличение размера бутонов и количества синапсов и пузырьков с увеличением возраста несовершеннолетних рабочих [64]. Количественная оценка MG иммуногистохимически, как мы сделали здесь, обеспечивает более быструю, но менее подробную оценку синаптического ремоделирования, которая дает результаты, аналогичные результатам EM [55]. Повышенная поведенческая способность обычно связана с уменьшением плотности MG и увеличением размера бутона [48,54–57], а также с увеличением относительного объема МБ [22,65].

  В соответствии с этими шаблонами, C . вариантов второстепенных рабочих общего профиля имел более крупный, менее плотный MG в их непропорционально больших MBC по сравнению с более специализированными солдатами и гинекологами. Однако C . вариантов гинекологи имеют более обширный репертуар, чем солдаты, но похожую структуру MG, хотя несовершеннолетние демонстрируют более разнообразное поведение. Это может быть связано с тем, что мы оценивали структуру головного мозга девственной гинекологии, которая, вероятно, изменяется после спаривания и во время основания колонии [9].Изменения MG могут происходить на начальных этапах роста колонии, когда королевы выполняют широкий спектр задач. Таким образом, различия в плотности и размере MG могут быть функцией ожидаемого или зависимого от опыта развития. Солдаты, гинекологи и неопытные (недавно закрытые) несовершеннолетние могут иметь небольшой и более плотный MG, но с опытом может произойти сокращение синапсов и расширение бутонов, что отражается на структуре MG. Поскольку зрелые солдаты чрезвычайно специализированы и явно ограничены в опыте, они могут не подвергаться синаптическому ремоделированию.Однако после выхода из родового гнезда или после оплодотворения в головном мозге гинекологов может возникать нейрональная активность, которая может запускать синаптическое ремоделирование [66].

  Сравнительный анализ структуры мозга в чрезвычайно полиморфных сестринских кладах

  Наш предыдущий анализ интеграции морфологии, структуры мозга и поведения у рабочих Pheidole rhea , сестринской ветви, также характеризующейся крайними вариациями в рабочей форме, обнаружил существенное значение. различия в структуре и морфологии мозга между второстепенными рабочими и двумя более крупными классами солдат [5], хотя поведенческие репертории в значительной степени совпадают между классами размера рабочих.Более того, мы выявили лишь незначительные различия в обработке социальной информации (реакция на след-феромон) в P . rhea рабочих с переменным размером [34]. У этого вида плотность пулеметов в основном варьировалась между наименьшим (несовершеннолетние) и наибольшим (суперсолдаты) классами размера рабочих, а солдаты среднего размера не сильно отличались от двух других классов размера рабочих по большинству показателей структуры пулеметов [32 ]. Плотность и размер MG не всегда коррелировали с размером поведенческого репертуара и относительным размером MB в P . rhea рабочих, таким образом, надежная взаимосвязь между синаптической структурой и размером репертуара не может быть идентифицирована. В C . вариантов , мозги несовершеннолетних рабочих и солдат не различались по размеру, но МБ были непропорционально больше у несовершеннолетних в связи с их более плюрипотентным поведением, а структура MG в C . вариантов несовершеннолетних, солдат и гинекологов указали, что замечательная специализация задач у этого вида широко коррелирует с синаптической организацией, но не всегда так, как ожидалось.

  Структура мозга и кастовая эволюция

  Анализ структуры мозга может дать представление о кастовом происхождении, учитывая, что нейронные фенотипы эволюционно связывают морфологию и поведение [13,26,67–72]. Считается, что солдаты возникли в результате изменения траектории развития маток [67], перепрограммирования правил роста личинок рабочих [73], комбинирования модулей развития маток и рабочих [68–70] или изменения механизмов определения каст, связанных с размером [72]. Недавно было обнаружено, что развитие солдата в Pheidole регулируется рудиментарными крыльевыми дисками [74].Наше макроскопическое и синаптическое исследование структуры мозга, связанной с кастами и подкастами, в C . вариантов обнаружили, что мозг солдата занимает промежуточное положение между подростками и гинекологами. Объемы мозга солдат существенно не отличаются от таковых у несовершеннолетних, но значительно меньше, чем у королев, что позволяет предположить, что размер мозга в процессе развития не связан с размером тела. Хотя размер мозга у несовершеннолетних и солдат не различается, области различаются по относительному объему и среднему размеру, а сходство солдат / гинекологов отражается в структуре MG и OL.Паттерны размера мозга солдата и масштабирования отсеков согласуются с мозаичной моделью эволюции мозга. Хотя это может указывать на межкастовое происхождение солдат, исследования экспрессии генов мозга в разных кастах и ​​подкастах необходимы, чтобы различать альтернативные гипотезы происхождения новых каст и определять, как новые касты кооптируют модули развития, сохраняющиеся в женском геноме.

  Без бактерий, возрастом в 46 миллионов лет, муравьям-черепахам потребуется больше укусов и меньше брони | Сейчас

  Муравей-цефалот на растении, стремящемся к перепончатой ​​кислоте.Фото Джона Сандерса.

  Вы, наверное, слышали о таблетках от фекалий, новейшем способе проникновения полезных бактерий в кишечник. Но похоже, что группа муравьев могла быть первооткрывателем какашек — 46 миллионов лет назад.

  Новое совместное исследование, опубликованное в Nature Communications , определило, что муравьи-черепахи ( Cephalotes ) могут дополнять свой рацион с низким содержанием азота, передавая полезные бактерии от старых муравьев к более молодым через анальные выделения.Как только это будет сделано, теперь уже усвоенные микробы (крошечные бактерии) естественным образом производят азот, необходимый муравьям-черепахам для выживания.

  «Муравьи-черепахи едят много пищи, которая трудно переваривается и содержит мало необходимых питательных веществ в доступной форме», — сказал Джейкоб Рассел, доктор философии, , доцент Колледжа искусств и наук Университета Дрекселя и старший автор статьи. . «Тот факт, что они могут существовать на такой диете и отошли от агрессивной конкуренции за более оптимальные пищевые ресурсы с другими муравьями, почти наверняка является функцией их инвестиций в симбиоз с кишечными бактериями.”

  Проведенное исследователями из Дрекселя, Калифорнийского университета в Сан-Диего, Университета Пенсильвании, Гарвардского университета, Университета Рокфеллера, Колледжа Кальвина и Полевого музея естественной истории, это международное исследование, проводимое несколькими учреждениями, было инициировано Йи. Ху, доктор философии, , окончивший постдоктор в Дрекселе, и Джон Сандерс, доктор философии, , постдок, Калифорнийский университет в Сан-Диего.

  Исследование было вдохновлено работой, которую Рассел проделал с Кэрри Моро, доктором философии, и Наоми Пирс, доктором философии, в лаборатории Пирса более десяти лет назад, когда они обнаружили, что многие муравьи с низкокачественным питанием содержат специализированных бактериальных симбионтов, которые, вероятно, будут дополнять их рацион. .

  Оказалось, что муравьи-черепахи — отличный тому пример. В то время как многие муравьи нападают на других животных в поисках пищи или собирают трупы мертвых животных, муравьи-черепахи полагаются на добычу нектара, пыльцы, грибов и других ресурсов с растительных покровов. Они также потребляют мочу млекопитающих и птичьи фекалии, которые содержат много азота, но в формах, недоступных для животных без помощи микробов.

  Чтобы проверить, вносят ли кишечные бактерии значительный вклад в потребление питательных веществ муравьями, исследователи держали некоторых муравьев-черепах в лаборатории, посадили их на диету, состоящую из мочевины (основного отхода в моче), и дали им антибиотики, которые убили их кишечные бактерии.В этом случае муравьи не могли получать азот, который они обычно получали, когда находились на диете, состоящей исключительно из мочевины.

  Обнаружение того, что муравьи-черепахи удерживают в кишечнике бактерии, производящие азот, показывает, как они могут так хорошо выжить, поедая пищу, в которой, похоже, мало других животных.

  Из-за кажущегося меньшего использования наступательных способностей в сочетании с их переходом на эти низкокачественные диеты, муравьи-черепахи утратили многие черты, которые другие муравьи используют, чтобы конкурировать за свою пищу или атаковать ее.

  «У этих муравьев развились уменьшенные челюсти — челюсти — и они утратили способность ужалить», — сказал Рассел. «В результате они не очень хорошо охотятся на живых беспозвоночных животных или убирают мертвых. Это также означает, что они потеряли черты, которые являются неотъемлемой частью конкуренции с другими видами муравьев ».

  В свою очередь, муравьи развили более пассивную защиту, такую ​​как толстые доспехи и «специализированная каста взрослых, которые используют свои головы, чтобы затыкать входы в свои гнезда на полых ветвях деревьев», — объяснил Рассел.

  Что интересно, так это то, что толстая защитная броня, которую разработали эти муравьи, требует большого количества азота, что еще раз указывает на важность симбиотических отношений черепаховых муравьев с их кишечными бактериями.

  «Эта броня может быть возможна из-за большого вклада кишечных микробов в свой азотный баланс», — сказал Рассел.

  Поскольку микробы так важны для их жизни, кажется, что муравьи-черепахи также разработали способ их защиты.

  «Эти муравьи развивают мелкоячеистый фильтр в начале пищеварительного тракта, который может изолировать кишечные микробы, расположенные ниже по течению, от чужеродных захватчиков.Это, вероятно, помогло укрепить целостность этих древних бактериальных сообществ », — сказал Рассел.

  Прямая информация о функциях бактерий, ассоциированных с муравьями, относительно ограничена, большая часть этих сведений приходится на муравьев-листорезов и плотников. Поэтому знание того, что муравьи-черепахи в такой степени извлекают пользу из своих бактерий — особенно, что азот, обеспечиваемый микробами, может иметь важное значение для их выживания, — очень важно.

  «Эта работа показывает, что члены сложных сообществ могут развиваться вместе, закладывая основу для будущих исследований того, как эти организмы развиваются в ответ на надежное партнерство», — сказал Рассел.

  У млекопитающих, как и у нас, в кишечнике есть сложный набор бактерий, которые, возможно, также эволюционировали вместе с хозяевами в течение миллионов лет, хотя и гораздо менее специфичным образом. Знание теперь о муравьях-черепахах и их симбиотических бактериях поднимает новые вопросы о том, как мы развивались сами. В то же время он также может дать ответы.

  «Система черепах-муравьев — которая относительно проста — может оказаться полезной, помогая нам моделировать вопросы о наших собственных отношениях с микробами и о том, насколько они важны для здоровья человека», — заключил Рассел.

  .