https://frosthead.com

Hvordan brannmyrer bygger utrolige vridbare tårn

Brannmyrer er spenstige små vesener. Insektene stammer fra den brasilianske Pantanal, verdens største tropiske våtmark, og insektene kan koble seg sammen for å danne en levende flåte under flom og holde seg flytende i flere uker om gangen. Men når vannet avtar, kan disse allsidige skapningene danne tårn som når mer enn 30 maur høye, som fungerer som et midlertidig ly og gir dem tid til å gjenoppbygge sine underjordiske boliger.

Nå viser ny forskning bare hvordan disse tårnene kan stå i lengre perioder uten å skade maurene i bunnen, rapporterer Sam Wong hos New Scientist, og kan hjelpe til med å designe nye modulære roboter. Forskningen vises i tidsskriftet Royal Society Open Science.

Funnet var tilfeldig. Et forskerteam ved Georgia Tech studerte hvordan brannmyrene ( Solenopsis invicta ) bygde et tårn, ifølge en pressemelding. De planla bare å ta opp i to timer mens krypene dannet tårnet - men kameraet rullet i tre.

De antok at det ikke ville være noe å se når maurene samlet det vridende tårnet. Men som forsker Craig Tovey forteller Charles Q. Choi på LiveScience , var kollegaen Nathan Mlot "for god forsker til å forkaste data." Likevel virket det som bortkastet tid å se på en time uten noe. "Så han spilte video med flere ganger vanlig hastighet. "

Mens hurtigspedisjonen var, la Mlot merke til at maurene som dannet tårnet ikke var stasjonære slik forskerne trodde. I stedet var tårnet i veldig langsom, konstant bevegelse med søylen av maur som sakte sank, som smørsmelting.

For å undersøke ytterligere, rapporterer Choi, forsket mat forskerne noen av maurvannet med snør med radioaktivt jod. De registrerte deretter kolonien som bygde tårnet ved hjelp av røntgenvideo, og bekreftet at mens noen myrer klatret rundt på utsiden av tårnet, sakte den Eiffeltårnformede massen sakte å synke.

For å danne tårnet ser ikke maurene ut til å bruke noen form for plan eller har noen form for ledelse. I stedet, på samme måte som de bygger flåtene sine, følger maurene et sett med enkle atferdsregler, og kryper langs vennene sine til de finner et åpent sted for deretter å koble seg inn i tårnet. Etter hvert, med alle maurene som følger disse reglene, danner de tårnet med en tykk base som blir stadig smalere.

I følge Wong forekommer forliset fordi maurene på bunnen av strukturen gir opp fordi tårnets vekt er for stor. De går bort og klatrer opp langs sidene av tårnet, og finner etter hvert en ny plassering på toppen av tårnet. Denne prosessen skjer om og om igjen, og gjenoppbygger strukturen kontinuerlig. "Resten av tårnet synker gradvis, mens maurene på toppen fortsetter å bygge det høyere og høyere, " forteller Tovey til Wong. "Det er litt morsomt."

Choi rapporterer at forskerne i et annet eksperiment la ark med gjennomsiktig plast på maurene og fant ut at de små insektene kunne toleate omtrent 750 ganger sin egen kroppsvekt. I praksis var maurene derimot lykkeligst med tre kamerater. Mer enn det, og de ville forlate sin posisjon i tårnet.

Forskerne håper også å undersøke hvordan maurene fungerer sammen for å danne broer, som de bruker for å krysse chasms, melder Choi. De håper disse studiene kan hjelpe til med å designe modulære roboter, som bruker enkle atferdsregler for å samarbeide. For eksempel kan små bots brukes til å bevege seg gjennom de små rommene i kollapsede bygninger under søke- og redningsoppdrag. Som maur kunne de samles for å krysse hull eller danne tårn for å klatre opp hindringer.

Hvordan brannmyrer bygger utrolige vridbare tårn