Ateş karıncaları, kendi bedenlerinden Eyfel Kulesi'nin minyatür benzerlerini inşa edebilirler ve böcekler, yapıları çökmeden kurtarmak için sürekli olarak yeniden inşa ederler.
Araştırmacılar, böceklerin bu yapıları tersine yavaş hareket eden bir su çeşmesine benzeyen bir fenomende yukarı ve aşağı sürünüyorlar.
Bilim adamları, yeni araştırmanın bulgularının, karmaşık 3D yapılar oluşturmak için kendi bedenlerini kullanabilen robotların sürülmesine yol açabileceğini de ekledi.
İnşaat salları
Ateş karıncaları (Solenopsis invictaBrezilya'nın Pantanal sulak alanlarında gelişti. 2011 yılında, Atlanta'daki Georgia Teknoloji Enstitüsü'nde bir biyolog olan Craig Tovey ve meslektaşları, bu böceklerin kolonilerinin kendilerini aylarca ayakta kalabilecekleri salya nasıl şekillendirebileceğini keşfettiler.
Ateş karıncaları birbirine bağlanmak ve gözleme şeklinde bir sal oluşturmak için ayaklarının ucunda yapışkan pedler kullanabilirler. 2011 çalışması, her karıncanın dış iskeletinin hava kabarcıklarını yakalayabildiğini ve biraz su itici olabileceğini buldu. Bir koloniyi birlikte dokumak, suda yüzerken salı kuru tutan daha güçlü bir su yalıtım etkisine yol açar.
Karınca salları yerleşmek için en uygun noktaları bulursa, sel baskınlarında geçici barınak görevi gören çan şeklindeki kuleler oluşturabilirler. Bu yapıların her biri yüz binlerce karıncadan oluşabilir ve 30 karıncadan daha yükseğe ulaşabilir; Araştırmacılar yeni çalışmaya göre, şimdiye kadar karıncaların ezilmeden kendi bedenlerinden nasıl bu kadar uzun yapılar inşa edebildikleri bir gizemdi.
Batan Kuleler
Tovey ve meslektaşları, Atlanta yakınlarındaki yol kenarlarından toplanan ateş karınca kolonileri üzerinde denemeler yaparken yanlışlıkla yüksek yapıların sırrını buldular. Araştırmacılar, Keşif, Canlı Bilim'e, "Karıncaların kulelerini inşa etmeyi bitirdikten sonra video kamerayı yanlışlıkla bir saat daha çalışır halde bıraktıklarında" keşfetti.
Karıncaları kuleler inşa etmeye teşvik etmek için araştırmacılar onları yerlerinden plastik çubukları olan şeffaf kutulara yerleştirdiler. Bu çubuklar, karıncaların kendilerinden yapılmış yapılar inşa edebileceği destek görevi gördü. Sonraki deneylerde, kuleler inşa edilen karıncalar 0.28 ila 1.18 inç (7 ila 30 milimetre) yüksekliğinde ve 17 ila 33 dakika içinde inşa edildi. Araştırmacılar, bu tür kulelerin muhtemelen bir çan şekli aldığını, çünkü bu formda her bileşenin eşit bir yük taşıdığını belirtti.
Yüksek hızda, araştırmacılar, yapıların derinliklerindeki karıncalar, etraflarındaki böcek yığınlarından uzaklaştıkça kulelerin sürekli battığını görebiliyorlardı. Bununla birlikte, karıncalar kulelerin kenarlarını tırmandığı için yapılar sürekli yeniden inşa edilir.
Tovey, "Karınca kulesinin sürekli battığından ve yeniden inşa edilmesinden çok şaşırdım." Dedi. "Kule tamamlandıktan sonra karıncaların inşa etmeyi bıraktığını düşündüm. Şekil aynı kalır - karıncaların değişmeyen bir yapıda dolaştığını kim tahmin edebilir?"
Amaçsız yapı
Bulgularını doğrulamak için araştırmacılar, bazı böceklerin içme suyuna hafifçe radyoaktif iyot bazlı bir boya karıştırdı ve daha sonra koloniyi karıncaların hareketlerini izlemek için bir X-ışını makinesine koydu. "Gerçek zamanlı olarak yüzey karıncaları görüşü engelliyor," dedi Tovey. "Ayrıca, batanlığın algılanması çok yavaş."
Bilim adamları, karıncaların üzerine şeffaf plastik tabakalar yerleştirerek, ortalama olarak yaklaşık 1 miligram ağırlığında olan her böceğin, ağırlığının yaklaşık 750 katına kadar destekleyebildiğini ve hikayeyi anlatmak için yaşayabildiğini keşfettiler. Bununla birlikte, deneyler ayrıca kulelerde, her karıncanın sırtında üç karıncaya kadar en rahat hissettiklerini - artık arttığını ve sadece vazgeçip uzaklaştıklarını ileri sürdü.
Araştırmacılar, bu yapıların lider veya koordineli bir çaba olmadan inşa edildiğini belirtti. Bunun yerine, her karınca kuleleri inşa etmesine yardımcı olabilecek belirli bir dizi kurala göre amaçsızca dolaştı. Çalışma, araştırmacıların geliştirdiği hesaplama modellerinin kule şekillerini ve büyüme oranlarını doğru bir şekilde tahmin edebileceğini söyledi.
Tovey, "Uzun, sağlam, Eyfel Kulesi şeklindeki yapılarını inşa etmek için karıncalar, su üzerinde gözleme şeklinde yüzen bir sal inşa etmek için izledikleri aynı basit davranış kurallarına uyuyor gibi görünüyor." Dedi. "Karınca grubunun oluşturduğu iki büyük ölçekli şeklin çarpıcı biçimde farklı olması ve farklı işlevlere ulaşması dikkat çekicidir, ancak aynı küçük ölçekli bireysel davranışlardan ortaya çıkmaktadır."
Araştırmacılar şimdi “ateş karıncalarının vücutlarındaki arazideki boşlukları aşmak için yaptıkları köprüleri” analiz etmek istiyorlar. "İnanılmazlar. Önden olanlar birbirini tutuyor, aşağıya ve dışarıya doğru diğer tarafa doğru sarkıyorlar ve her iki ucundan sıkıca tutuyorlar. Karıncaların geri kalanı köprüden geçiyor. Sonra köprüyü oluşturan karıncalar onu başlıyor bu yüzden sonunda, tüm karıncalar diğer tarafa ulaştı. "
Bu tür araştırmalar, vücutlarından karmaşık yapılar inşa edebilecek robot sürülerinin yaratılmasına ilham verebilir.
Tovey, "Robotik araştırmacıları, dikdörtgen gibi iki boyutlu bir desen oluşturmak için bir robot filosu elde etmede bazı başarılar elde ettiler, ancak robotların istikrarlı bir üç boyutlu yapı oluşturmak için nasıl elde edileceğini anlayamadılar." Dedi. "Bu araştırma bunun nasıl yapılacağını gösterebilir.
Tovey, "Örneğin, hayatta kalanları aramak veya Mars'ta bilinmeyen arazileri keşfetmek için küçük bir açıklıktan yıkılmış bir binaya birkaç yüz küçük robot gönderdiğimizi varsayalım." Dedi. "Bazen, robotlar çatlakları aşmak veya dik engellere tırmanmak için birlikte çalışmak zorunda kalacaklar. Diğer zamanlarda yayılmalılar. Bu araştırma, bireysel denetleyicilerini nasıl tasarlayacağımızı anlamamıza yardımcı olabilir, böylece farklı durumlarda farklı görevleri birlikte gerçekleştirebilirler. ."
Yine de, karıncaların yapabileceği her şeyi yapabilen robotlar yaratmanın zor olduğunu kanıtlayabilir. Tovey, "Tekrar tekrar 6 metreden bir karınca düşürün ve yaralanmayacak. 6 metreden bir robotu yüzlerce kez düşürün ve iyi şanslar" dedi.
Bilim adamları bulgularını çevrimiçi olarak 12 Temmuz'da Royal Society Open Science dergisinde detaylandırdılar.
