Ученые нашли муравьев в "серебряных доспехах"

С помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), исследователи детально изучили волоски серебряных муравьев и проследили траекторию падающих световых лучей.

«Способность отражать солнечное излучение со средним значением полного внутреннего отражения является новым адаптивным механизмом пустынных животных, что обеспечивает эффективную термозащиту от интенсивного солнечного излучения. Насколько нам известно, это также первый случай, когда полное внутреннее отражение определяет цвет организма», — пояснил Сергей Арон, соавтор исследования.

Справка
Внутреннее отражение — явление отражения волн от границы раздела двух сред при условии, что волна исходит из среды, где её скорость распространения меньше (в случае световых лучей это соответствует большему показателю преломления).

Полное внутреннее отражение — внутреннее отражение, при котором падающая волна отражается полностью, значение коэффициента отражения превосходит его самые большие значения для полированных поверхностей. При этом угол падения превосходит некоторый критический угол.

В то время как большинство насекомых и животных пустыни Сахара выходят на открытое пространство только ночью, чтобы избежать дневных температур, сахарский серебряный муравей может проводить на Солнце дни напролет. Будучи настоящими тружениками, они появляются из своих гнезд в период полуденного зноя и роются в трупах погибших от теплового удара животных даже когда температура превышает 50 °C.

Ученые обратили особое внимание на оптические свойства волосков. Мощный микроскоп показал их уникальное строение, которое создает общую отражательную способность: треугольное поперечное сечение каждого волоса и гофрированная поверхность делают его подобным призме, отражая солнечный свет от нижней стороны, из-за чего тепло не поглощается. Именно этот зеркальный эффект дает муравьям их яркий блеск и обеспечивает эффективную терморегуляцию, необходимую, чтобы противостоять окружающей раскаленной пустыне.

Ограничивая свою активность жаркими дневными часами, сахарские муравьи сводят к минимуму вероятность встречи с их главным хищным врагом — ящерицей, которая прекращает все действия, когда температура становится невыносимой.
Волосяной покров членистоногих обычно состоит из волосков цилиндрической или пластинчатой формы. Светоотражающие волоски этого вида муравьев считаются уникальными. Кроме того, эти пустынные муравьи отличаются длинными ногами, приподнимающими их тела над горячей поверхностью и позволяющими им быстро бегать, что также способствует охлаждению через конвекцию.

Исследование было опубликовано 13 апреля в журнале PLoS ONE.