Як вогняні мурахи будують неймовірні звивисті вежі
Розкриваємо секрети веж вогняних мурах
Вогняні мурахи, відомі своєю стійкістю та адаптивністю, мають надзвичайну здатність будувати звивисті вежі, які слугують тимчасовими укриттями. Ці вежі, висота яких сягає понад 30 мурах, є інженерними подвигами, які ось вже кілька десятиліть спантеличують учених.
Випадкове відкриття: Безперервний рух вежі
Група дослідників з Georgia Tech натрапила на незвичайне відкриття, досліджуючи вогняних мурах під час будівництва вежі. Спочатку вони мали намір записати лише дві години процесу, але їх камера випадково зафіксувала три години відеоматеріалів.
Переглядаючи запис, вони помітили несподіване явище: вежа постійно рухалася, хоча й повільно. Колонка мурах повільно опускалася, нагадуючи розтоплене масло.
Рентгенівська відеозйомка: Прояснення динаміки вежі
Щоб детальніше вивчити динаміку вежі, дослідники нагодували деяких мурах водою, змішаною з радіоактивним йодом. За допомогою рентгенівської відеозйомки вони підтвердили, що мурахи на зовнішній стороні вежі пересувалися, тоді як маса у формі Ейфелевої вежі поступово опускалася.
Правила поведінки: Будівельний кодекс мурах
На відміну від людей, вогняні мурахи не покладаються на складні плани чи лідерство при будівництві своїх веж. Замість цього вони дотримуються набору простих правил поведінки, схожих на ті, які вони використовують для будівництва плотів.
Кожна мураха повзає по тілах своїх товаришів, доки не знайде вільне місце, а потім приєднується до вежі. Оскільки всі мурахи дотримуються цих правил, вони разом формують вежу з товстою основою, яка поступово звужується до вершини.
Осідаюча структура: Динамічна рівновага
Осідання вежі відбувається тому, що мурахи внизу зрештою піддаються вазі конструкції. Вони залишають свої позиції, піднімаються вгору по боках і знаходять нове місце на вершині. Цей процес постійно повторюється, відновлюючи вежу знизу доверху.
«Інша частина вежі поступово опускається, тоді як мурахи на вершині продовжують будувати її все вище і вище, — сказав дослідник Крейг Тові. — Це досить кумедно».
Стійкість до ваги: Мурахи як структурні опори
В іншому експерименті дослідники розмістили прозорі пластикові листи на мурахах. Вони виявили, що мурахи могли витримувати приблизно в 750 разів більшу вагу, ніж їх власна вага тіла. Однак на практиці мурахи воліли нести вагу лише трьох товаришів. Якщо вага перевищувала цей поріг, вони залишали свої позиції у вежі.
Мурашині мости: Подолання прірв завдяки командній роботі
Вогняні мурахи також демонструють чудову командну роботу під час будівництва мостів для подолання прірв. Ці мости дозволяють їм долати перешкоди та досягати нових територій.
Наслідки для модульних роботів
Дослідники вважають, що вивчення поведінки вогняних мурах може надати цінні відомості для проектування модульних роботів. Ці роботи могли б використовувати прості правила поведінки для співпраці, виконуючи такі завдання, як переміщення в обмеженому просторі зруйнованих будівель під час пошуково-рятувальних місій.
Подібно до мурах, вони могли б збиратися разом, щоб перетинати прогалини або будувати вежі, щоб долати перешкоди. Використовуючи принципи поведінки вогняних мурах, модульні роботи могли б стати більш універсальними та ефективними в різних сферах застосування.
