Hur eldmyror bygger anmärkningsvärda slingrande torn
Avslöjar hemligheterna bakom eldmyrornas torn
Eldmyror, kända för sin motståndskraft och anpassningsförmåga, har en extraordinär förmåga att bygga slingrande torn som fungerar som tillfälliga skydd. Dessa torn, som kan nå höjder på över 30 myror, är ingenjörskonster som har fascinerat forskare i årtionden.
Oavsiktlig upptäckt: Tornets ständiga rörelse
Ett forskarteam vid Georgia Tech snubblade över en anmärkningsvärd upptäckt när de studerade eldmyror som byggde ett torn. Ursprungligen tänkt att bara spela in två timmar av processen, fångade deras kamera oavsiktligt tre timmars filmmaterial.
När de granskade filmen lade de märke till ett oväntat fenomen: tornet var i konstant, om än långsam, rörelse. Kolonnen av myror sjönk långsamt och påminde om smält smör.
Videografi med röntgenstrålar: Belyser tornets dynamik
För att fördjupa sig i tornets dynamik matade forskarna några av myrorna med vatten blandat med radioaktiv jod. Med hjälp av röntgenvideografi bekräftade de att myrorna på utsidan av tornet klättrade runt, medan den Eiffeltornsformade massan gradvis sjönk.
Beteendemässiga regler: Myrornas byggnadskod
Till skillnad från människor förlitar sig inte eldmyror på komplexa planer eller ledarskap för att bygga sina torn. Istället följer de en uppsättning enkla beteendemässiga regler, liknande de de använder för att bygga flottar.
Varje myra kryper längs kropparna på sina kamrater tills den hittar en öppen plats och länkar sedan in sig själv i tornet. När alla myror följer dessa regler bildar de kollektivt tornet, med en tjock bas som gradvis smalnar av mot toppen.
Sjunkande struktur: En dynamisk jämvikt
Tornets sjunkande beror på att myrorna längst ner så småningom dukar under för strukturens vikt. De överger sin position, klättrar upp på sidorna och hittar en ny plats på toppen. Denna process upprepas kontinuerligt och bygger om tornet från botten upp.
”Resten av tornet sjunker gradvis, medan myrorna på toppen fortsätter att bygga det högre och högre”, sa forskaren Craig Tovey. ”Det är ganska lustigt.”
Vikttålighet: Myror som strukturella stöd
I ett annat experiment placerade forskarna transparenta plastskivor på myrorna. De fann att myrorna kunde tåla cirka 750 gånger sin egen kroppsvikt. I praktiken föredrog dock myrorna att bära vikten av endast tre kamrater. Om vikten översteg detta tröskelvärde skulle de överge sin position i tornet.
Myrbryggor: Att korsa avgrunder med lagarbete
Eldmyror uppvisar också anmärkningsvärt lagarbete när de bygger broar för att korsa avgrunder. Dessa broar gör det möjligt för dem att övervinna hinder och nå nya territorier.
Implikationer för modulära robotar
Forskarna tror att studier av eldmyrornas beteende skulle kunna ge värdefulla insikter för att designa modulära robotar. Dessa robotar skulle kunna använda enkla beteendemässiga regler för att arbeta tillsammans och utföra uppgifter som att röra sig genom trånga utrymmen i kollapsade byggnader under sök- och räddningsuppdrag.
Liksom myror skulle de kunna monteras för att korsa luckor eller bilda torn för att klättra över hinder. Genom att utnyttja principerna för eldmyrornas beteende skulle modulära robotar kunna bli mer mångsidiga och effektiva i olika applikationer.