European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Behavioural biomechanics of insect herbivory - a case study on leaf-cutter ants

Opis projektu

Jak uodpornić uprawy na owady

Owady roślinożerne stanowią nieustające zagrożenie dla rolnictwa i globalnego bezpieczeństwa żywnościowego. Jednym z nowatorskich sposobów rozwiązania tego problemu może być zrozumienie roli, jaką ograniczenia biomechaniczne odgrywają w funkcjonowaniu licznych populacji roślinożernych owadów. Uczestnicy współfinansowanego ze środków UE projektu MechAnt wykorzystają mrówki grzybiarki, które tną liście na małe kawałki, jako modelowy system do uzyskania podstawowej wiedzy na temat roli mechaniki w żywieniu się roślinami przez owady. Zespół projektowy oceni zasadność hipotezy, że organizacja społeczna kolonii mrówek grzybiarek oparta jest na standardach ergonomicznych, które są z kolei kontrolowane przez właściwości liści. Do zidentyfikowania i wyjaśnienia mechanizmów oraz ograniczeń, które determinują wydajność cięcia liści przez owady, wykorzystane zostaną różne dziedziny nauki.

Cel

Insect herbivores are a dominant element in terrestrial ecosystems, and pose a continuing threat to global food security. However, little is known about a key determinant of insect herbivore success: the mechanics of plant-feeding. MechAnt proposes to transform our understanding of insect-plant relations by providing a rigorous biomechanical investigation into how insects cut leaves, using the major ecosystem engineers and principal insect pest of the New World, the leaf-cutter ants, as a model system. Specifically, MechAnt will combine the traditionally separate fields of behavioural ecology, mechanical engineering, materials science, computer vision and machine learning to investigate: (1) the mechanical and energetic constraints determining the cutting ability, and ontogeny of task choice of differently-sized workers, and hence the adaptive value of physical castes in eusocial insects; (2) the relationship between plant material properties, ease of cutting, and mandibular wear, which will reveal the key mechanical determinants of plant-herbivore species interactions; (3) the division of labour, ontogeny and demography of leaf-cutter colonies foraging on leaves of different “toughness”, testing the hypothesis that leaf-cutter colonies are organised according to ergonomic criteria. By integrating insights ranging from nano-scale mechanics up to whole-colony ecology, MechAnt will quantitatively link the mechanical properties of plants with the performance of individual foragers, the organisation of foraging parties, and the demography and social organisation of leaf-cutter ant colonies. The resulting understanding of the biomechanical innovations underpinning the success of the leaf-cutter ants will yield insights into the behavioural ecology of advanced plant-feeders, highlight the role of biomechanical constraints in the behaviour and evolution of herbivorous insects, and pave the way for the development of novel crop protection strategies.

System finansowania

ERC-STG - Starting Grant

Instytucja przyjmująca

IMPERIAL COLLEGE OF SCIENCE TECHNOLOGY AND MEDICINE
Wkład UE netto
€ 1 998 764,00
Adres
SOUTH KENSINGTON CAMPUS EXHIBITION ROAD
SW7 2AZ LONDON
Zjednoczone Królestwo

Zobacz na mapie

Region
London Inner London — West Westminster
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 998 764,00

Beneficjenci (1)