https://frosthead.com

Как пожарните мравки изграждат невероятни гърчещи кули

Огнените мравки са малко издръжливи същества. Първоначално от бразилския Пантанал, най-голямата тропическа влажна зона в света, насекомите могат да се свържат заедно, за да образуват жив сал по време на наводнения, оставайки на плаване седмици наведнъж. Но след като водата отстъпи тези универсални същества, могат да образуват кули, достигащи повече от 30 мравки, които служат за временно убежище и им дават време да възстановят подземните си жилища.

Сега новите изследвания показват как тези кули могат да стоят продължително, без да нараняват мравките на дъното, съобщава Сам Вонг от New Scientist и биха могли да помогнат при проектирането на нови модулни роботи. Изследването се появява в списанието Royal Society Open Science.

Находката беше случайна. Изследователски екип от Georgia Tech изучава как огнените мравки ( Solenopsis invicta ) строят кула, се съобщава в прессъобщение. Те планираха да запишат само два часа, докато критиците оформяха кулата - но камерата се търкаляше за три.

Те предположиха, че няма да има какво да видят, след като мравките сглобят гърчещата се кула. Но както изследователят Крейг Тови казва на Чарлз Q. Choi от LiveScience , неговият колега Nathan Mlot „беше твърде добър учен, за да изхвърли данните. Въпреки това, изглеждаше като загуба на време, за да гледате час от нищо“. видео с няколко пъти редовна скорост. "

Докато бързо препращаше, Млот забеляза, че мравките, образуващи кулата, не са неподвижни, както вярват изследователите. Вместо това кулата беше в много бавно и постоянно движение с колоната мравки, която бавно потъваше, като масло, което се топи.

За да проучат по-нататък, съобщава Чой, изследователите хранели с част от мравките вода, обсипана с радиоактивен йод. След това те записаха колонията, изграждаща кулата с помощта на рентгенова видеография, потвърждавайки, че докато някои мравки се изкачват по външната страна на кулата, масата във формата на Айфеловата кула бавно потъва.

За да формират кулата, мравките изглежда не използват някакъв план или имат какъвто и да е вид лидерство. Вместо това, подобно на начина, по който изграждат своите салове, мравките следват набор от прости правила на поведение, пълзейки покрай приятелите си, докато намерят открито място, след което се свързват в кулата. В крайна сметка, когато всички мравки спазват тези правила, те формират кулата с плътна основа, която става все по-тясна.

Според Вонг потъването става, защото мравките на дъното на конструкцията се отказват, защото теглото на кулата е твърде голямо. Те се отдалечават и се изкачват по страните на кулата, като в крайна сметка намират ново положение в горната част на кулата. Този процес се случва отново и отново, като постоянно се възстановява структурата. "Останалата част от кулата постепенно потъва, докато мравките в горната част продължават да я строят все по-високо", казва Тови на Вонг. "Това е нещо смешно."

Чой съобщава, че в друг експеримент изследователите са поставили листове от прозрачна пластмаса върху мравките, установявайки, че малките насекоми могат да избелят около 750 пъти повече от собственото си тегло. На практика обаче мравките бяха най-щастливи с тежестта на трима другари. Повече от това и те биха оставили позицията си в кулата.

Изследователите също се надяват да проучат как мравките работят заедно, за да образуват мостове, които използват за пресичане на пропасти, съобщава Чой. Те се надяват тези проучвания да помогнат при проектирането на модулни роботи, които използват прости правила на поведение, за да работят заедно. Например, малки ботове могат да бъдат използвани за движение през малките пространства в срутени сгради по време на мисии за търсене и спасяване. Подобно на мравките те биха могли да се съберат, за да пресичат пропуски или да формират кули, за да изкачат препятствия.

Как пожарните мравки изграждат невероятни гърчещи кули