Underjordiske Myrer Omgjorde Hjernedele For At Se Lyset

{h1}

Armmyrer, der en gang levede under jorden med nedsat syn, flyttede til overfladen for millioner af år siden og genvandt hjernestrukturer, der forbedrede deres syn.

For omkring 18 millioner år siden kom militære myrer, der var tilpasset til at leve under jorden - og havde mistet meget af deres syn - tilbage til overfladen og genvandt de dele af deres hjerner, der var relateret til syn, har en ny undersøgelse fundet.

Men hjernens fordele sluttede ikke der. Myrene genoprettede ikke kun et sæt tidligere underudnyttede hjerne strukturer, men deres samlede hjernestørrelse steg også. Til gengæld forbedrede denne hjernestørrelse myrens sensory input-kapacitet samt deres behandlingscentre til at håndtere et mere komplekst miljø.

Jeg kan se klart nu

Hærmyr-underfamilien Dorylinae daterer til omkring 78 millioner år siden, og de fleste af disse myrer lever under jorden i det mindste en del af tiden; deres øjne er enten meget små eller helt fraværende. I undersøgelsen bemærkede forskerne, at denne subfamilie stammede fra en storøjs forfader, hvis synsevne og synsrelaterede hjerneområder faldt over tid - en overgang, der gentagne gange forekom i myrelinjen.

Men hvad der skete med en gren af ​​hær-ant familien var yderst usædvanlig: efter at have levet under jorden i 60 millioner år, hærede myrer fra Eciton slægten ledes tilbage i lyset, og over tid ændrede deres hjerner sig dramatisk, da de tilpassede sig til at leve på overfladen.

Forskerne fandt ud af, at de optiske lobes af overfladebeboelse Eciton hær myrer var væsentligt større end de optiske lobes i deres underjordiske fætre. Regionerne af deres hjerner dedikeret til forarbejdning af lugt var også større, og myrens hjernevolumen steg i forhold til deres kropsstørrelse. [Cool Close-Up Photos Vis Myrer af Verden]

Disse strukturelle ændringer foreslog forskerne, at væksten i myrens skiftende hjerner blev drevet af en række miljømæssige stimuli, såsom variationer i aktiviteter baseret på dag-natcyklus, øget trussel mod rovdyr og større bytteforskellighed.

Sammenlign de optiske lobber i hjernen i overjordiske og underjordiske slægter af hærmyrer.

Sammenlign de optiske lobber i hjernen i overjordiske og underjordiske slægter af hærmyrer.

Kredit: Sean O'Donnell / Drexel University

Brain-picking

Studie medforfatter Sean O'Donnell og andre forskere i hans laboratorium har siden 2003 undersøgt hærmyrs diversitet og økologi. O'Donnell, en evolutionær biolog og professor i Drexel University Biology Department i Pennsylvania, fortalte WordsSideKick.com i en email at han og hans kolleger var ivrige efter at udforske et aspekt af hærmyrbiologi, der tidligere var ukendt: hvor meget myrer hjerner, der levede over jorden, adskiller sig fra myrerne, der levede under jorden.

"Lignende undersøgelser af andre grupper af dyr - hulfisk og deres slægtninge, underjordiske insektsdyrpattedyr - foreslog de [hærmyrer] var et godt sted at søge evolutionære ændringer i hjernestrukturen," sagde han.

O'Donnell forklarede at peering i hjernen af ​​en myr - og i de arter, de samplede mest, det handler om størrelsen af ​​små sandkorn - involveret en masse forberedelse af et dygtig og dedikeret lab team. Efter at have bevaret myren med et fikseringsmiddel, indlejrede de det lille hoved i harpiks, skåret det i sektioner, og så farvede og fotograferede vævet. Når forskerne havde billederne, måler de hjernestrukturerne og beregner derefter deres volumen ved at stable skiverne og multiplicere med deres tykkelse.

O'Donnell og hans kolleger foreslog et par aspekter af den overjordiske verden, der er mere komplekse og kræver udviklingen af ​​ekstra hjernerum: en forskelligartethed, rovdyrs tilstedeværelse og variationen mellem dagtid og nataktiviteter.

De store hjerner og forbedrede optiske lobber i Eciton myrer var usædvanlige for enhver art af militære myrer, men forskerne fandt det Eciton myrer havde endnu flere overraskelser i butikken. Selvom de idrættede peepers, syntes deres øjne at afvige fra andre insekter.

"Et spændende mønster vi afdækket er forslaget om at Eciton Øjnene er funktionelle, men synes at have en perifer og neural struktur, der adskiller sig fra de fleste insekt øjne, "sagde O'Donnell." Vi er ivrige efter at undersøge, hvordan deres øjne virker. "

Resultaterne blev offentliggjort 8. marts i tidsskriftet Nature of Science.

Følg Mindy Weisberger på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com