Dodano: 07 sierpień 2020r.

Ostatnia walka „piekielnej mrówki” utrwalona w bursztynie

Międzynarodowa grupa naukowców opublikowała badania bursztynu sprzed 99 milionów lat, w którym zachował się atak mrówki na wymarłego krewnego karalucha. W tym małym kawałku bursztynu doskonale widać, jak pradawne mrówki wykorzystywały swoje zabójcze cechy - przypominające kosy żuwaczki i wypustki na głowie podobne do rogów, dzięki którym owady te zyskały przydomek "piekielnych mrówek".

Ostatnia walka „piekielnej mrówki” utrwalona w bursztynie

 

Utrwalona w bursztynie scena daje szczegółowe spojrzenie na nowo zidentyfikowany prehistoryczny gatunek mrówek Ceratomyrmex ellenbergeri. Pokazuje, jak ten gatunek oraz jemu podobne, chwytały zdobycz w swoje dziwaczne, ale śmiercionośne, podobne do kos żuwaczki, które w pionowym ruchu chwytały ofiarę i przyciągały ją do wyrostków na głowie, przypominających rogi.

Wyniki badań naukowców z New Jersey Institute of Technology (NJIT), Chińskiej Akademii Nauk i Uniwersytetu w Rennes we Francji ukazały się na łamach pisma „Current Biology”.

"Piekielne mrówki"

Kawałek bursztynu, w którym uwieczniony został atak mrówki na młodego wymarłego krewnego karalucha, znanego jako Caputoraptor elegans, został znaleziony w Mjanmie (dawniej Birma). Znajdowanych jest tam wiele zatopionych w bursztynie okazów pradawnych stworzeń.

W skamielinie sprzed 99 milionów lat widać osobnika należącego do haidomyrmecine – wymarłej podrodziny mrówek z okresu kredy, nazywanych także "mrówkami z piekła" bądź "piekielnymi mrówkami" (z j. ang. Hell ants). Owady te swój „piekielny” przydomek zawdzięczają konstrukcji aparatu gębowego. Ich żuwaczki skierowane w górę, a do tego wystająca ponad nie wypustka przypominająca rogi, działa na wyobraźnię.

Naukowcy twierdzą, że rzadka skamielina demonstrująca atak "piekielnej mrówki", oferuje możliwe ewolucyjne wyjaśnienie jej niezwykłej morfologii i podkreśla kluczową różnicę między niektórymi z najwcześniejszych krewnych mrówek, a ich współczesnymi odpowiednikami, u których obecnie jednolicie występują narządy gębowe poruszając się horyzontalnie, a nie wertykalnie, jak u "piekielnej mrówki". Przypuszcza się, że "piekielne mrówki" zniknęły z powierzchni Ziemi wraz z wieloma innymi gatunkami podczas tzw. wymierania kredowego – masowego wymierania gatunków, które miało miejsce około 66 milionów lat temu i które spowodowało wyginięcie około 3/4 gatunków roślin i zwierząt żyjących wówczas na naszej planecie.

Rzadki okaz

- Skamieliny przedstawiające konkretne zachowania są niezwykle rzadkie. Szczególnie jeśli mamy do czynienia z drapieżnictwem. Jako paleontolodzy spekulujemy na temat funkcji starożytnych adaptacji, korzystając z dostępnych dowodów, ale widok drapieżnika z wymarłego gatunku złapanego na akcie chwytania ofiary jest nieoceniony - powiedział Phillip Barden z NJIT, główny autor badania. - Ten skamieniały akt drapieżnictwa potwierdza naszą hipotezę dotyczącą działania aparatu gębowego "piekielnej mrówki". Jedynym sposobem na złapanie ofiary w takim układzie jest poruszanie się aparatu gębowego mrówek w górę i w dół w kierunku innym niż wszystkie żyjące obecnie mrówki i prawie wszystkie owady - dodał.

- Odkąd odkryto pierwszą "piekielną mrówkę" około stu lat temu, pozostaje tajemnicą, dlaczego te wymarłe zwierzęta są tak różne od mrówek, które mamy dzisiaj. Ta skamielina ujawnia mechanizm stojący za czymś, co moglibyśmy nazwać „eksperymentem ewolucyjnym” i chociaż widzimy wiele takich „eksperymentów” w zapisach kopalnych, często nie mamy jasnego obrazu ścieżki ewolucyjnej, która do nich doprowadziła - wyjaśnił Barden.

Zespół Bardena sugeruje, że adaptacje do chwytania ofiar wyjaśniają bogatą różnorodność żuwaczek i rogów obserwowanych u 16 zidentyfikowanych do tej pory gatunków "piekielnych mrówek". Niektóre taksony z nieuzbrojonymi, wydłużonymi rogami, takie jak Ceratomyrmex ellenbergeri, najwyraźniej tylko chwytały zdobycz swoistymi rogami, podczas gdy inne "mrówki piekielne", takie jak Linguamyrmex vladi, gatunek odkryty przez Bardena i współpracowników w 2017 roku, posiadały wzmocniony metalem róg, którego przypuszczalnie używały do przebicia ofiary, a następnie poprzez ruch żuwaczek formowały kanał, którym pochłaniały wewnętrzny płyn owadów - hemolimfę.

Unikalne cechy

Barden twierdzi, że najwcześniejsi przodkowie "piekielnych mrówek" jako pierwsi uzyskali możliwość pionowego poruszania aparatem gębowym. To z kolei mogło funkcjonalnie zintegrować aparat gębowy i głowę w sposób unikalny dla tej wymarłej linii.

- Integracja jest potężną siłą kształtującą w biologii ewolucyjnej. Kiedy części anatomiczne funkcjonują razem po raz pierwszy, otwiera to nowe ewolucyjne trajektorie, ponieważ te dwie cechy ewoluują wspólnie. Konsekwencje tej innowacji w ruchu części gębowej "piekielnych mrówek" są niezwykłe. Chociaż żadne współczesne mrówki nie mają rogów, niektóre pradawne gatunki "piekielnych mrówek" mają rogi pokryte malutkimi ząbkami, a inne, wzmocniły swój róg metalem – zaznaczył Barden.

Naukowcy porównali morfologię głowy i aparatu gębowego Ceratomyrmex ellenbergeri i kilku innych gatunków "mrówek piekielnych" z podobnymi zestawami danych u współcześnie występujących mrówek oraz kilku innych gatunków kopalnych. Zespół przeprowadził również analizę filogenetyczną, aby zrekonstruować ewolucyjne relacje między mrówkami z okresu kredy i współczesnymi gatunkami. Analizy zespołu potwierdziły, że "mrówki piekielne" należą do jednej z najwcześniejszych gałęzi ewolucyjnego drzewa mrówek.

Chociaż skamielina dostarczyła uczonym bardziej zdecydowanych odpowiedzi na temat tego, jak ta dawno wymarła linia mrówek funkcjonowała przez prawie 20 milionów lat, wciąż istnieją pytania, dotyczące tego, co doprowadziło do wymarcia tych i innych linii, podczas gdy współczesne gatunki mrówek rozkwitły we wszechobecne owady, które znamy dzisiaj.

- Ponad 99 proc. wszystkich gatunków, które kiedykolwiek żyły, wymarło. Ponieważ nasza planeta przechodzi szóste masowe wymieranie, ważne jest, abyśmy pracowali nad zrozumieniem różnorodności wymarłych gatunków i czynników, które mogą pozwolić niektórym liniom przetrwać, podczas gdy inne znikną – podkreślił Barden.

 

Źródło: New Jersey Institute of Technology, fot. NJIT, Chinese Academy of Sciences and University of Rennes