Le formiche sono creature incredibili che possono essere avvistate praticamente ovunque sul pianeta. Hanno vagato sulla terra per milioni di anni e si sono evoluti per sopravvivere in ambienti diversi. Ma ciò che rende questi piccoli insetti così affascinanti sono le loro zampe straordinarie, che consentono loro di svolgere molti compiti e svolgere ruoli diversi. Dalla ricerca di cibo alla difesa delle loro colonie, le formiche fanno molto affidamento sulle loro gambe versatili per spostarsi nell’ambiente circostante e superare gli ostacoli.
In questo articolo scopriremo alcuni fatti interessanti sulle zampe delle formiche, come il loro numero, le loro funzioni e altro ancora.
10 fatti affascinanti sulle zampe di formica
1. Le formiche hanno sei zampe
Le formiche, come tutti gli insetti, hanno sei zampe; questo vale per tutte le specie di formiche, dalla minuscola formica faraone alla gigantesca formica proiettile. Che una formica sia una lavoratrice, una regina o un maschio, avrà sempre esattamente sei zampe, ciascuna attaccata al torace, il segmento centrale del fisico tripartito della formica. Il torace contiene molti muscoli che consentono alla formica di muoversi e svolgere diversi compiti.
Alcune formiche hanno le ali, ma solo per un breve periodo della loro vita. Queste sono le formiche riproduttive, conosciute anche come regine e maschi. Usano le ali per volare e accoppiarsi durante un evento speciale chiamato volo nuziale. Dopo l’accoppiamento, le regine perdono le ali e danno vita a una nuova colonia, mentre i maschi muoiono poco dopo.
2. Le gambe delle formiche hanno cinque segmenti
Coxa
La coxa è il primo segmento della zampa della formica, attaccato al torace. Funge da punto di articolazione per il resto della gamba, permettendole di ruotare e oscillare. La coxa contiene anche muscoli che aiutano la formica a muovere la zampa avanti e indietro.
Trocantere
La seconda articolazione è chiamata trocantere. Si collega all’anca (coxa) vicino al corpo e alla coscia (femore) più lontano. Il trocantere può muoversi solo in una direzione a causa di come è attaccato all’anca.
Femore
La terza parte della zampa di un insetto è il femore, inserito tra il trocantere e la tibia. Il femore è solitamente la parte più muscolosa della gamba.
Tibia
La tibia è la quarta parte della zampa di un insetto. Di solito è più sottile della coscia (femore) ma altrettanto lunga o più lunga. All’estremità inferiore della tibia, di solito c’è una minuscola parte appuntita chiamata sperone tibiale. A volte, potrebbero esserci anche due o più di questi speroni!
Tarso
La parte finale della zampa dell’insetto è nota come tarso. È la sezione più lontana dal corpo e comprende cinque unità note come tarsomeri. Il tarso termina tipicamente con uno o due artigli affilati.
Le formiche da marciapiede sono una delle specie di formiche più comuni trovate in Nord America. Di solito vivono nelle crepe del pavimento e possono costruire grandi colonie.
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3. Le formiche corrono molto velocemente
Le formiche sono creature super veloci nonostante le loro piccole dimensioni, e questo a causa dei loro forti muscoli del torace. Alcune formiche possono correre fino a 300 metri in una sola ora! La formica d’argento sahariana è un ottimo esempio; può raggiungere fino a 108 volte la sua lunghezza corporea in un secondo.
È molto più veloce del miglior velocista del mondo, Usain Bolt, che può correre solo circa sei volte la sua lunghezza corporea in un secondo. Se Bolt vuole eguagliare la velocità della formica, deve correre a circa 475 miglia all’ora!
4. Le formiche hanno artigli uncinati all’estremità delle zampe
Le formiche sono ottimi arrampicatori. Possono facilmente camminare su superfici lisce e capovolte utilizzando due strutture sui loro piedi: cuscinetti adesivi e matrici di capelli di attrito tarsale.
- Cuscinetti adesivi: I cuscinetti adesivi, noti anche come arolia, sono strutture morbide e flessibili sulla punta di ogni zampa di formica. Quando le formiche si arrampicano, tirano le zampe verso il corpo e premono i cuscinetti adesivi contro il substrato.
- Matrici per capelli a frizione tarsale: Le matrici di peli di attrito tarsale, chiamate anche talloni, sono fitte matrici di peli fini che coprono il lato ventrale del 3° e 4° segmento della zampa di ciascuna formica. Quando le formiche si arrampicano, allontanano le zampe dal corpo e premono i peli tarsali contro il substrato. I trefoli possono piegarsi e aumentare il loro contatto laterale con la superficie, creando un’ampia area di contatto e un’elevata forza di attrito.
Come le formiche usano entrambe le strutture
Le formiche usano cuscinetti adesivi e matrici di peli di attrito tarsale a seconda che le loro gambe siano sopra o sotto il loro centro di massa (CoM). Le gambe al di sopra del CoM tirano e impegnano i cuscinetti adesivi, mentre le gambe al di sotto del CoM spingono con i peli tarsali a contatto con la superficie. In questo modo, le formiche possono bilanciare il proprio peso corporeo e generare una trazione sufficiente per arrampicarsi su diversi substrati.
Entrambe le strutture contribuiscono alle prestazioni di arrampicata su substrati lisci, come il vetro, ma i cuscinetti adesivi svolgono un ruolo più critico. Su substrati ruvidi, come la carta vetrata, entrambe le strutture generano forze di attrito maggiori nella direzione di spinta rispetto a quella di trazione, ma i peli tarsali giocano un ruolo più critico.
5. Le formiche possono sollevare 50 volte il loro peso usando le gambe
Le formiche possono trasportare pesi enormi rispetto alle loro minuscole dimensioni. Alcune stime suggeriscono che possono gestire fino a 50 volte il loro peso o anche di più! Come lo fanno? Ebbene, le formiche hanno un notevole vantaggio fisiologico.
Nonostante le loro dimensioni ridotte, i loro muscoli sono molto più spessi in proporzione ai loro corpi rispetto a quelli degli animali più grandi. Ciò significa che possono esercitare molta più forza, libbra per libbra o persino milligrammo per milligrammo, rispetto ad altre creature. Hanno corpi incredibilmente robusti che possono sopportare pressioni estreme senza rompersi.
Inoltre, le zampe delle formiche operaie sono generalmente più forti e muscolose di quelle degli altri membri della colonia, come regine e maschi. Le formiche operaie in genere svolgono vari compiti che richiedono forza e agilità, come il foraggiamento, scavare, trasportare e combattere.
Un gruppo di formiche lavora diligentemente insieme per trasportare un bruco. Le formiche hanno la forza di 1000 uomini in una singola formica, permettendo loro di portare e trasportare oggetti più pesanti.
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Perché le formiche portano cose?
I motivi alla base del trasporto delle formiche variano notevolmente, a seconda della specie e dei compiti assegnati alla colonia. Alcune formiche trasportano alimenti come semi, insetti o briciole e li consegnano al loro nido per nutrire se stesse e le loro coorti.
Altri trasportano materiali da costruzione come terra, sabbia o fibre vegetali per erigere o ristrutturare i loro nidi. Alcune formiche trascinano altri insetti, come afidi o cicaline, per difenderli dai predatori e raccogliere le loro secrezioni zuccherine. Sorprendentemente, alcune formiche trasportano altre formiche per estendere o preservare le loro colonie.
Inoltre, le formiche utilizzano varie tecniche per trasportare oggetti in base alle dimensioni e alla forma. Ad esempio, alcune formiche utilizzano le loro mandibole per afferrare e spostare piccoli oggetti come semi o briciole. D’altra parte, oggetti più grandi come foglie o bastoncini vengono trasportati utilizzando le zampe anteriori. Alcune formiche lavorano insieme come una squadra quando prendono carichi grandi e pesanti come bruchi o frutta. Formano catene o gruppi di lavoratori che coordinano i loro movimenti e bilanciano il carico.
6. Le formiche hanno organi sensoriali sulle gambe
Le formiche hanno organi sensoriali sulle gambe che le aiutano a rilevare vibrazioni, suoni e odori. Scopriamo come funzionano questi organi e perché sono fondamentali per le formiche.
Organi sottogenuino
Le formiche hanno una parte del corpo unica chiamata organo sottogenuino che può percepire le vibrazioni nel terreno. Questa parte del corpo si trova vicino alla parte superiore dell’osso della gamba, chiamata tibia. Le formiche usano le vibrazioni per comunicare tra loro in molti modi diversi, e sia le formiche adulte che le giovani formiche possono capire questi segnali.
Campaniforme Sensilla
Campaniform sensilla (CS) sono sensori situati vicino alle articolazioni all’interno dello strato esterno duro delle zampe degli insetti. Rilevano quanta forza viene applicata e quanto velocemente cambia. CS ha parti diverse, tra cui un cappuccio, un collare, una presa e un neurone. Quando un segmento viene deformato dalla forza applicata, inviano un segnale al cervello.
La posizione, la forma e l’orientamento del cappuccio aiutano il sensore a rilevare la direzione della forza. Le informazioni del CS aiutano l’insetto a sapere quanto peso ha sulla zampa, consentendogli di muoversi in modo appropriato per il compito da svolgere, come camminare.
7. Le gambe delle formiche possono essere modificate per scopi diversi
Diverse specie di formiche hanno adattamenti delle gambe unici in base ai loro ruoli nella colonia. Ad esempio, alcune formiche hanno punte o spine sulle zampe, che usano per combattere o proteggersi. La lunghezza delle zampe può anche influenzare l’agilità e la velocità delle formiche, che varia da una specie all’altra. Alcune formiche usano piccoli pennelli sulle zampe per pulire le antenne e mantenerle in salute.
8. Le formiche possono guarire una gamba ferita
Le formiche possono guarire le loro gambe rotte dopo essere state ferite durante i combattimenti, ma non possono farlo da sole. Altre formiche che si prendono cura di loro, chiamate formiche nutrici, le aiutano. Portano la formica ferita al nido e ne puliscono le ferite con uno sputo speciale dotato di poteri anti-germi, che le aiuta a proteggersi da pericolose infezioni che potrebbero ucciderle. Grazie a questo aiuto, molte formiche guariscono in poche ore e possono muoversi, combattere e procurarsi il cibo come prima.
Le formiche hanno la straordinaria capacità di guarire le loro gambe ferite. Possono farlo ricrescendo queste appendici in un processo chiamato rigenerazione.
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