Международная команда энтомологов из Соединенных Штатов и Швейцарии первая, чтобы продемонстрировать, что сахарские серебряные муравьи (Cataglyphis bombycina) используют пальто треугольных волос уникальной формы, чтобы управлять электромагнитными волнами по чрезвычайно широкому диапазону от солнечного спектра до середины инфракрасного, и что различные физические механизмы используются в различных диапазонах, чтобы осознать ту же самую терморегулирующую функцию.Гнездо сахарских серебряных муравьев (Cataglyphis bombycina) в Эрге Chebbi, Марокко: вне гнезда некоторые муравьи пируют на тиканье верблюда; у входа в гнездо часть сухого понижения верблюда.
Кредит изображения: Бьорн Кристиан Торриссен / CC — SA 3.0.Сахарские серебряные муравьи — доминирующая разновидность в дюнах Северной Африки. Их гнезда огромны и глубоки с многократными входами, отдаленными на несколько метров.
Муравьи — одно из самых термотерпимых известных наземных животных. Они добывают продовольствие в температурах тела выше 122 градусов по Фаренгейту (50 градусов Цельсия), и их критический тепловой максимум на уровне 128,5 градусов по Фаренгейту (53,6 градуса Цельсия).
Энтомологи долго озадачивались, как эти муравьи выживают при таких тепло чрезвычайных и напряженных условиях.Теперь команда ученых, co-led доктором Нэнфэнгом Ю из Колумбийского университета и доктором Рудиджером Венером от Мозгового Научно-исследовательского института Цюрихского университета, обнаружила, что сахарские серебряные муравьи покрыты на вершине и сторонах их тел с покрытием уникальных волос с треугольными поперечными сечениями, которые сохраняют их прохладными двумя способами.Эти волосы увеличивают не только отражательную способность поверхности тела муравья в видимом и почти инфракрасном диапазоне спектра, где солнечное излучение достигает высшей точки (пробег муравьев со скоростью максимум 0,7 метров в секунду, и будьте похожи на капельки ртути на поверхности пустыни), но также и излучаемость муравья в середине инфракрасного (тепловая радиация).
Этот пассивный эффект охлаждения работает под всем Солнцем каждый раз, когда муравьи подвергнуты ясному небу.“Чтобы ценить эффект тепловой радиации, думайте о холодном чувстве, когда Вы встанете с кровати утром. Половина энергетической потери в тот момент происходит из-за тепловой радиации, так как Ваша температура кожи временно намного выше, чем та из окружающей окружающей среды”, сказал доктор Ю, который является соавтором работы, опубликованной в журнале Science.Команда нашла, что расширенная отражательная способность в солнечном спектре и увеличила тепловую излучающую эффективность, имеют сопоставимые вклады в сокращение температуры тела серебряных муравьев 5 — 10 градусами по сравнению с тем, если муравьи были без покрытия волос.
“То, что эти серебряные муравьи могут управлять электромагнитными волнами в таком широком диапазоне спектра, показывает нам, насколько сложный функция этих на вид простых биологических органов насекомого может быть”, сказал Норман Нэн Ши из Колумбийского университета, ведущий автор исследования.“Это биологическое решение для терморегулирующей проблемы может привести к развитию биоподражательных покрытий для пассивного излучающего охлаждения объектов”, ученые завершили.