Mravi zgradijo potopljene Eifflov stolp, ko poskušajo pobegniti

Anonim

Če želite videti Eifflov stolp, vam ni treba iti v Pariz. Samo poglejte navzdol na noge - ampak pazi na svoj korak.

Mrtvi mravi uporabljajo svoja telesa za izgradnjo struktur, ki izgledajo v Eiffelovem stolpu, ko naletijo na visok ovire, medtem ko iščejo hrano ali uidejo na nova območja. Nova študija s Tehnološkega inštituta v Gruziji kaže, da te strukture gradijo brez vodje ali usklajenih prizadevanj. Vsak mravlja brez ciljanja brezpogojno drži določenega sklopa pravil, dokler nezavedno sodeluje pri izgradnji stolpa visokih nekaj centimetrov.

"Če ste gledali mravlje 30 sekund, niste mogli vedeti, da bi v 20 minutah ustvarili nekaj čudežnega, " je dejal David Hu, profesor strojne tehnike v Georgia Techu, ki je vodil študijo. "Brez načrtovanja in uporabe poskusov in napak, ustvarijo zvonasto strukturo, ki jim pomaga preživeti."

Študija stolpa je nadaljevanje raziskav o splavih skupine v letu 2014, ki so preučevali, kako žuželke povezujejo svoje telo z namenom, da zgradijo nepremočljive strukture, ki ostanejo na plavanju več mesecev. Mravlje potujejo skupaj, dokler ne pridejo do odprtega prostora - roba splava - nato se usede, da postane gradbeni blok splava.

Enako naredijo za stolpe, iščejo prazno mesto, kot je avto, na parkirišču. Ko posameznik mati najde eno, običajno na vrhu stolpa, se ustavi in ​​se zamaši, da se več mrav spusti na vrh in gre navpično.

Toda vertikalni je relativni izraz. Mravlje se ne postavljajo naravnost navzgor in navzdol kot nebotičnik. Namesto tega stolp postaja širši, saj raste višje in postopoma postaja enaka oblika kot ikona znamenja Pariza. Teža stolpa je podprta s širšim prečnim prerezom na svojem podstavku, ki omogoča mraveljam, da bolje razdelijo svojo težo.

"Ugotovili smo, da lahko mravi vzdržijo 750-kratno telesno težo brez poškodb, vendar se zdi, da so najbolj udobna, ki podpirajo tri mravlje na hrbtu, " je dejal Craig Tovey, soavtor študije in profesorja na Georgia Tech's Stewart School of Industrial & Sistemi inženiringa. "Katerih več kot trije in preprosto bodo odnehali, zlomili svoje hčere in odšli."

Čeprav mravlja enakomerno porazdelijo svojo težo kot skupino, je stolp v stalnem gibanju. Kolona potone kot žuželke, kot da se dno raztaljujejo kot maslo. Mravlje zdrsnejo navzdol, nato pa izhod iz predorih, zakopanih v bazo. Gibanje stolpa je podobno počasnemu čokoladnemu vodniku v obratni smeri.

Potopni stolpi so bili odkriti po nesreči. Raziskovalci so nameravali zapisovati mravlje za dve uri, vendar je kamera zamrla za tri.

"V tej dodatni uri nismo pričakovali ničesar zanimivega, zato smo video posneli do 10-kratne realne hitrosti", je dejal Tovey. "Presenečeni smo bili, kako so se pojavili različni mravljični gibi."

V realnem času so videli mravlje, ki so se preselili na površino stolpa navidezno stacionarnih mravelj. Pri visoki hitrosti pa so se površinska mravlja pojavila kot zamegljenost in celoten stolp se je zdrsnil navzdol.

"Potopitev stolpa je bila prepočasna, da bi videli pri resnični hitrosti, " je dejal Tovey.

Potopitev je potrdila rentgenska videografija. Raziskovalci so hranili nekatere mravlje radioaktivne hrane, nato pa so vrgli kolonijo v rentgenski aparat v kampusu v fizikalnem laboratoriju profesorja Dan Goldmana. Fotoaparati so ponovno posneli kraterje, ki so zgradili stolp. S fotografiranjem s časovnim zamikom so opazovali, da se radioaktivni insekti sprehajajo po straneh, postopoma potonejo do globine stolpa, zapustijo kup in nato več ur ponavljajo proces.

"Ant stolpi so kot človeška koža, " je dejal Hu, ki je tudi član fakultete na Bioloških znanostih. "Stolp se nenehno obnavlja in nadomešča njegovo površino."

Ugotovitve, ki so zdaj objavljene v reviji Royal Society Open Science, bi lahko imele posledice za modularne robote, ki trenutno niso zelo učinkoviti pri gradnji visokih stolpov.

Tovey, ki je tudi biolog, ima drug razlog za preučevanje mravljinčenja.

"Devetdeset in devet odstotkov vseh vrst, ki so kdaj živele na Zemlji, so izumrle, " je dejal Tovey. "Ostali smo razvili zelo učinkovite tehnike za preživetje. Zakaj ne bi preučevali teh procesov? Inženirji in znanstveniki ne vedo vedno, kakšne bodo naše ugotovitve, temveč je bioinspirirana oblika lahko močno orodje, ki bo naš svet učinkovito. "

11. julija je bil objavljen članek »Gasilci stalno obnavljajo potopljene stolpe«.

menu
menu