Revolver Maps

суббота, 13 августа 2016 г.

Муравьи используют мозги и мускулы, чтобы распределить обязанности и нагрузку


Однажды, в 2011 году, израильский ученый Ехуд Фонио наблюдал как еда, которую он приготовил своему коту, марширует от тарелки. На самом деле бригада муравьев воровала кошачий обед. Он снял фильм о муравьях и показал его своим коллегам — и они отметили некоторые странные моменты. На то, чтобы разрешить их, у них ушло четыре года.

Муравьи известны своей силой и выносливостью. Аллеганские муравьи (Formica exsectoides) из Северной Америки способны поднять вес в 1000 раз превышающий их собственный. Это подобно тому, как если бы человек весом 80 кг поднял «Антей» или Боинг 737, весящий 80 тонн.

Formica exsectoides

Муравьи так же одни из немногих созданий (кроме человека), которые могут сотрудничать для постройки жилья и для переноса предметов, которые одному муравью не под силу.

Самая большая тайна - как они могут координировать свои действия?

Одна из теорий полагала, что они используют ум толпы — то есть среднее мнение составляющих группу индивидуалов. Оказывается, что действия толпы лучше, когда она состоит из разных личностей.

Но в муравейнике все муравьи генетически почти идентичны. Все, что они делают, это поднимают или тянут груз. Они практически никогда его не толкают. Но если сложить их усилия, получается, что кошачьи деликатесы должны оставаться на месте, в его тарелке, и не должны попасть в муравейник. Но как же они доставляют груз себе домой?

Представим себе первого муравья, который случайно набрел на кошачьи деликатесы. Этот муравей направляется домой, метя свой путь с помощью химического вещества, называемого феромоном. Его сородичи-муравьи идут по проложенному им пути, помеченному феромоном внимательно обнюхивая дорогу антеннами и направляясь в сторону усиливающегося запаха — по направлению к кошачьему обеду. Очень скоро цепочка муравьев тащит маленькие кусочки кошачьей пищи домой.

А как же большие куски пищи?

Наблюдается большая степень случайности в движениях муравьев — они подходят и отходят. Но часть из них располагается головами и антеннами к еде. Кроме того, некоторые сразу отходят, но их место немедленно занимают другие. Затем они поднимают груз и тянут.

В самом начале они помнят, где находится их муравейник, на другом конце феромоновой ленты. Но теперь муравьи практически «слепы» - ведь их чувствительные антенки подняты по направлению к пище. Поскольку никто не видит и не ведет их, они должны вскоре сбиться с пути.
Но помните о беспорядочности их движения? Все время другие муравьи подходят и отходят. Общее число муравьев, тащащих груз остается примерно одинаковым, но их состав все время меняется.

Теперь рассмотрим поведение индивидуального муравья. Предположим, случайный муравей пересек феромоновую полоску — и он теперь знает, где находится дом. Дальше, он немедленно включается в группу, несущую пищу. Он начинает тянуть её в направлении дома. Сейчас он лидер и рулевой. Потому что он находится в передней части груза, он способен задавать направление правильного движения к муравейнику. Но не долго.
Примерно через 10-20 секунд он уже не знает, где находится муравейник, ведь его антенки подняты к грузу и он не видит, куда идет. Благодаря высокой хаотичности движения муравьев происходят две вещи.

Во-первых, он меняет свою позицию и из лидера и рулевого становится грузчиком.

Во-вторых, когда он, потеряв направление, покидает позицию рулевого, его место занимает другой муравей. Этот новый муравей чаще всего знает, где муравейник и становится, так же на короткое время, рулевым.

Так муравьи меняют свою работу — иногда изучая местность, как разведчики, иногда работая грузчиками и иногда рулевыми. Лидеры и грузчики помогают друг другу и постоянно меняются своими обязанностями. На большом куске груза обычно 10 процентов рулевых и 90 процентов грузчиков.

Возможно мы сможем использовать навыки поведения муравьев для создания роботов, которые должны заменить людей при работе в тяжелых природных условиях или в случае природных катастроф.

Таким образом, установили, что сообщество муравьев в работе это постоянно меняющая свой состав компания подпевал и индивидуалистов, каждый из которых самоотверженно предан делу.

Источник: RN.ABC

Комментариев нет:

Отправить комментарий