Comment les fourmis de feu construisent des tours remarquables en se contorsionnant
Révéler les secrets des tours de fourmis de feu
Les fourmis de feu, réputées pour leur résilience et leur adaptabilité, possèdent une capacité extraordinaire à construire des tours qui se contorsionnent et servent d’abris temporaires. Ces tours, qui peuvent atteindre des hauteurs de plus de 30 fourmis, sont des prouesses d’ingénierie qui intriguent les scientifiques depuis des décennies.
Découverte accidentelle : le mouvement constant de la tour
Une équipe de chercheurs du Georgia Tech est tombée sur une découverte remarquable alors qu’elle étudiait des fourmis de feu en train de construire une tour. Ayant initialement l’intention d’enregistrer seulement deux heures du processus, leur caméra a capturé par inadvertance trois heures de séquences.
En examinant les séquences, ils ont remarqué un phénomène inattendu : la tour était en mouvement constant, quoique lent. La colonne de fourmis s’affaissait lentement, ressemblant à du beurre fondant.
Vidéographie aux rayons X : éclairage de la dynamique de la tour
Pour approfondir la dynamique de la tour, les chercheurs ont nourri certaines des fourmis avec de l’eau mélangée à de l’iode radioactif. À l’aide de la vidéographie aux rayons X, ils ont confirmé que les fourmis à l’extérieur de la tour grimpaient, tandis que la masse en forme de tour Eiffel s’affaissait progressivement.
Règles comportementales : le code de construction des fourmis
Contrairement aux humains, les fourmis de feu ne s’appuient pas sur des plans complexes ou un leadership pour construire leurs tours. Au lieu de cela, elles suivent un ensemble de règles comportementales simples, similaires à celles qu’elles utilisent pour construire des radeaux.
Chaque fourmi rampe le long du corps de ses compagnes jusqu’à ce qu’elle trouve un endroit libre, puis s’intègre à la tour. Comme toutes les fourmis suivent ces règles, elles forment collectivement la tour, avec une base épaisse qui se rétrécit progressivement vers le sommet.
Structure qui s’affaisse : un équilibre dynamique
L’affaissement de la tour se produit parce que les fourmis du bas finissent par succomber au poids de la structure. Elles abandonnent leur position, grimpent sur les côtés et trouvent un nouvel emplacement au sommet. Ce processus se répète continuellement, reconstruisant la tour de bas en haut.
« Le reste de la tour s’affaisse progressivement, tandis que les fourmis du haut continuent de la construire de plus en plus haut », a déclaré le chercheur Craig Tovey. « C’est plutôt amusant. »
Tolérance au poids : les fourmis comme supports structurels
Dans une autre expérience, les chercheurs ont placé des feuilles de plastique transparent sur les fourmis. Ils ont découvert que les fourmis pouvaient supporter environ 750 fois leur propre poids corporel. Cependant, dans la pratique, les fourmis préféraient supporter le poids de seulement trois congénères. Si le poids dépassait ce seuil, elles abandonnaient leur position dans la tour.
Ponts de fourmis : franchir des gouffres grâce au travail d’équipe
Les fourmis de feu font également preuve d’un remarquable travail d’équipe dans la construction de ponts pour franchir des gouffres. Ces ponts leur permettent de surmonter les obstacles et d’atteindre de nouveaux territoires.
Implications pour les robots modulaires
Les chercheurs estiment que l’étude du comportement des fourmis de feu pourrait fournir de précieuses informations pour la conception de robots modulaires. Ces robots pourraient utiliser des règles comportementales simples pour travailler ensemble, en effectuant des tâches telles que se déplacer dans des espaces confinés dans des bâtiments effondrés lors de missions de recherche et de sauvetage.
Comme les fourmis, ils pourraient s’assembler pour franchir des brèches ou former des tours pour escalader des obstacles. En exploitant les principes du comportement des fourmis de feu, les robots modulaires pourraient devenir plus polyvalents et efficaces dans diverses applications.