Wie Feuerameisen bemerkenswerte gewundene Türme bauen
Die Geheimnisse der Türme der Feuerameisen lüften
Feuerameisen, bekannt für ihre Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit, verfügen über eine außergewöhnliche Fähigkeit, gewundene Türme zu bauen, die als vorübergehende Unterschlüpfe dienen. Diese Türme, die Höhen von über 30 Ameisen erreichen können, sind technische Meisterleistungen, die Wissenschaftler seit Jahrzehnten faszinieren.
Zufällige Entdeckung: Die ständige Bewegung des Turms
Ein Forscherteam des Georgia Tech stieß bei der Beobachtung von Feuerameisen beim Bau eines Turms auf eine bemerkenswerte Entdeckung. Ursprünglich beabsichtigt, nur zwei Stunden des Prozesses aufzuzeichnen, nahm ihre Kamera versehentlich drei Stunden Filmmaterial auf.
Bei der Durchsicht des Filmmaterials bemerkten sie ein unerwartetes Phänomen: Der Turm befand sich in ständiger, wenn auch langsamer Bewegung. Die Säule der Ameisen sank langsam ein und ähnelte schmelzender Butter.
Röntgenvideografie: Beleuchtung der Turmdynamik
Um die Dynamik des Turms näher zu untersuchen, fütterten die Forscher einige der Ameisen mit mit radioaktivem Jod versetztem Wasser. Mithilfe der Röntgenvideografie bestätigten sie, dass die Ameisen an der Außenseite des Turms herumkletterten, während die eifelturmförmige Masse allmählich sank.
Verhaltensregeln: Der Baukodex der Ameisen
Im Gegensatz zu Menschen verlassen sich Feuerameisen nicht auf komplexe Pläne oder Führung, um ihre Türme zu bauen. Stattdessen folgen sie einer Reihe einfacher Verhaltensregeln, ähnlich denen, die sie zum Bau von Flößen verwenden.
Jede Ameise kriecht über die Körper ihrer Gefährten, bis sie eine offene Stelle findet, und verbindet sich dann mit dem Turm. Da alle Ameisen diesen Regeln folgen, bilden sie gemeinsam den Turm mit einer dicken Basis, die sich nach oben hin allmählich verjüngt.
Sinkende Struktur: Ein dynamisches Gleichgewicht
Das Absinken des Turms erfolgt, weil die Ameisen am Boden schließlich dem Gewicht der Struktur erliegen. Sie verlassen ihre Position, klettern an den Seiten hoch und suchen sich eine neue Stelle an der Spitze. Dieser Prozess wiederholt sich kontinuierlich und baut den Turm von unten nach oben wieder auf.
„Der Rest des Turms sinkt allmählich, während die Ameisen oben ihn immer höher und höher bauen“, sagte der Forscher Craig Tovey. „Es ist schon irgendwie urkomisch.“
Gewichtstoleranz: Ameisen als tragende Strukturen
In einem anderen Experiment platzierten die Forscher transparente Plastikfolien auf den Ameisen. Sie fanden heraus, dass die Ameisen etwa das 750-fache ihres eigenen Körpergewichts tragen konnten. In der Praxis bevorzugten die Ameisen es jedoch, das Gewicht von nur drei Kameraden zu schultern. Überstieg das Gewicht diesen Schwellenwert, gaben sie ihre Position im Turm auf.
Ameisenbrücken: Überquerung von Abgründen durch Teamwork
Feuerameisen zeigen auch bemerkenswertes Teamwork beim Bau von Brücken, um Abgründe zu überqueren. Diese Brücken ermöglichen es ihnen, Hindernisse zu überwinden und neue Gebiete zu erreichen.
Implikationen für modulare Roboter
Die Forscher glauben, dass die Untersuchung des Verhaltens von Feuerameisen wertvolle Erkenntnisse für die Konstruktion modularer Roboter liefern könnte. Diese Roboter könnten einfache Verhaltensregeln anwenden, um zusammenzuarbeiten und Aufgaben wie die Bewegung durch enge Räume in eingestürzten Gebäuden während Such- und Rettungsmissionen auszuführen.
Wie Ameisen könnten sie sich versammeln, um Lücken zu überbrücken oder Türme zu bilden, um Hindernisse zu erklimmen. Durch die Nutzung der Prinzipien des Verhaltens von Feuerameisen könnten modulare Roboter in verschiedenen Anwendungen vielseitiger und effektiver werden.