Сумасшедших муравьев поделили на «грузчиков» и «координаторов»

Физики из Института имени Вейцмана в Реховоте (Израиль) обнаружили, что длиннорогие сумасшедшие муравьи (Paratrechina longicornis) при коллективной переноске тяжестей используют особую стратегию кооперации и смены ролей в команде. Она основана на том, что 90 процентов времени каждый муравей ведет себя конформно и движется вместе со всеми, а еще 10 процентов времени он посвящает самостоятельным «поисковым» перемещениям. Обнаружив отклонение общей группы от курса, муравей корректирует его. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

В ходе эксперимента ученые снимали переноску тяжестей от мест их находки до гнезда. Пространство, по которому муравьи тащили грузы, было размечено специальными опорными точками, а траектории перемещений отдельных муравьев дополнительно отслеживались. Всего было снято больше сотни роликов с «транспортировкой груза» разного веса и размера, при котором участвовало различное количество муравьев. Дополнительно в ряде проб ученые добавляли на пути движения насекомых разные препятствия.

Выяснилось, что траектория движения любого крупного предмета напоминает нечто среднее между случайным блужданием и направленным движением. Так происходит из-за того, что объединившись для подъема и транспортировки тяжести, муравьи начинают действовать слаженно, как единое целое – они все движутся в одном направлении. Естественно, что спустя какое-то время они отклоняются в сторону от места, где находится гнездо или натыкаются на препятствие.

Однако конформно, «как все», муравьи действуют лишь 90 процентов времени. Периодически они отпускают груз и начинают бегать вокруг, разведывая территорию. Определив верное направление к гнезду они подбегают к сбившимся товарищам и начинают усиленно тянуть предмет в свою сторону, как бы давая команду остальным. Тем самым они изменяют движение в нужном направлении.

Как только вся группа начинает двигаться туда, муравей снова становится конформным и несет вместе со всеми в одном направлении. Роль такого лидера-координатора движения постоянно меняется и любой муравей занимает ее не более 10-15 секунд. Совокупно же это позволяет все время поддерживать относительно устойчивое направление к гнезду (хотя и довольно криволинейное), а также обходить препятствия.

Дополнительное математическое моделирование и эксперимент с очень крупным предметом (силиконовым диском диаметром 16 сантиметров) продемонстрировали, что и в этом случае насекомые могут поддерживать необходимое, относительно гладкое направление движения, однако уже не могут скоординировать свои действия, чтобы обойти препятствия.

https:www.youtube.com/embed/fjyTkagc8BI

Наиболее оптимальный размер перемещаемого предмета, при котором кооперативное взаимодействие муравьев максимально эффективно соответствует размерам входа в гнездо.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Российские школьники заняли пятое место на Международной олимпиаде по экономике

31 июля в Санкт-Петербурге завершилась II Международная олимпиада школьников по экономике (International Economics Olympiad, IEO). Золото в командном зачете досталось команде из Бразилии, серебро и бронза у участников из Китая. Одна из двух российских команд заняла пятое место, сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию N+1.