Муравьи против людей: Разгадка тайны того, как муравьи так хорошо справляются с пробками
Пробки на дорогах — будь то праздничные маршруты или ежедневные поездки — затрагивают как автомобили, так и пешеходов. Ученые из Исследовательского центра познания животных (CNRS/Université Toulouse III — Paul Sabatier) и Университета Аризоны (США) продемонстрировали, что муравьиные колонии, однако, избавлены от этих проблем и легко передвигаются даже в условиях чрезвычайно плотного движения, что обеспечивает постоянную эффективность их кормовой деятельности. Результаты исследования опубликованы в издании eLife от 22 октября 2019 года.
Муравьи, бегущие по мосту. Credit: Emmanuel PERRIN/CRCA/CNRS Photothèque
Дорожные пробки — прекрасный пример того, что происходит, когда слишком много особей перемещаются в одном пространстве. Однако передвижения в больших муравьиных колониях, похоже, обходят эту проблему стороной. Чтобы разгадать загадку того, как муравьи так замечательно справляются с движением, ученые провели 170 экспериментов по наблюдению за муравьями, перемещающимися между гнездом и источником пищи. При этом учитывалась ширина дорожки и количество особей, включенных в исследование (от 400 до 25 600), чтобы варьировать плотность — количество насекомых на единицу площади.
Увиденное их удивило: при увеличении плотности муравьиные потоки [1] растут, а затем становятся постоянными, в то время как человеческий транспорт при превышении определенного порога плотности замедляется до нулевого потока и образует затор [2]. Муравьи же ускоряются до тех пор, пока не будет достигнут максимальный поток или пропускная способность пути. Когда трафик становится слишком плотным и вызывает слишком много столкновений между муравьями, они меняют тактику, предпочитая избегать столкновений, отнимающих время, вместо того чтобы продолжать ускоряться. Аналогичным образом исследователи отметили, что при слишком высокой плотности движения муравьи воздерживаются от вливания в транспортный поток и ждут, когда он поредеет.
Сравнение интенсивности движения в зависимости от плотности у муравьев и людей. Credit: Audrey Dussutour
Движение муравьев во многом сопоставимо с потоками пешеходов и автомобилей, но в то же время оно принципиально отличается от них. Муравьи, защищенные экзоскелетом, не боятся столкновений и могут ускоряться там, где мы, люди, предпочитаем замедляться. Кроме того, движения в муравейниках имеют общую цель — добычу корма, которая эффективно осуществляется независимо от плотности населения. Муравьи, по-видимому, избегают «пробок», постоянно адаптируя свои правила движения к местной скученности, в то время как движение автомобилей подчиняется неизменным правилам, например, остановке на красный свет независимо от интенсивности движения.
- Количество особей, преодолевающих заданное расстояние за единицу времени.
- Изменение потока в зависимости от плотности иллюстрируется колоколообразной кривой.
Ссылка: «Экспериментальное исследование движения муравьев в условиях скопления людей» Лора-Анна Пуассонье, Себастьен Мотш, Жак Готрэ, Жером Буль и Одри Дюссутур, 22 октября 2019 г., eLife . DOI: 10.7554/eLife.48945.001
Загадки таяния на Марсе: Овраги могли образоваться в результате недавних периодов таяния жидкой воды
В новом исследовании ученые выяснили, что овраги на склонах марсианских кратеров могли образоваться в результате периодов таяния льда на…
