عند بناء الاعشاش النمل تحقيق التوازن بين كفاءة النقل والقيود المعمارية. يقول الباحثون إن الملاحظة يمكن أن تساعد البشر على تصميم أنظمة نقل أكثر كفاءة ومصممة خصيصًا لتلبية احتياجات محددة.
هل يمكن لأعشاش النمل أن تحمل سر تقليل الازدحام المروري على الطريق السريع 405؟
في دراسة جديدة، اكتشف علماء الأحياء في جامعة كاليفورنيا، رؤى حول كيفية بناء النمل لأعشاشه والتي يمكن أن تكون مفيدة لتصميم أنظمة نقل بشرية أكثر كفاءة.
طريق النمل – صورة توضيحية. حقوق الصورة: Pixabay (ترخيص Pixabay مجاني)
كان العلماء مهتمين بمعرفة ما إذا كانت الطريقة التي يبني بها النمل أعشاشه تتأثر أكثر بالتاريخ التطوري لكل نوع على حدة أو بالظروف البيئية الحالية.
ما وجدوه هو أن التطور لم يتمكن من تفسير الاختلافات التي لاحظوها بين أعشاش الأنواع المختلفة. وبدلاً من ذلك، وجدوا أن البيئات التي يتغذى فيها النمل والطريقة التي ينقل بها الطعام هي العوامل الرئيسية التي تملي كيفية بناء كل نوع لأعشاشه.
الدرس للإنسان؟ إذا تم تصميم الطرق بشكل أفضل لتتناسب مع الطرق التي تنتقل بها البضائع والأشخاص عبر مدننا، فقد تصبح شبكات النقل أكثر كفاءة.
على سبيل المثال، يمكن تحسين الازدحام على الطرق السريعة في جنوب كاليفورنيا إذا كانت هناك ممرات أو طرق مخصصة للشاحنات التي تسافر من وإلى المراكز اللوجستية الرئيسية مثل الموانئ والمستودعات ومراكز التوزيع.
ووفقا للدراسة، فإن البيئات التي يتغذى فيها النمل وطريقة نقل الطعام هي العوامل الرئيسية التي تملي كيفية بناء كل نوع لأعشاشه. حقوق الصورة: خورخي كورومينا/Unsplash
قال شون أوفالون، طالب الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري، والمؤلف الأول للدراسة: "يتعامل النمل مع نفس القضايا التي نتعامل معها عندما يتعلق الأمر بالعيش في أماكن مزدحمة".
"نحن مكتظون في المدن، ومن الأفضل أن نكون متصلين بكثافة، ولكن هناك قيود على مدى قربنا من بعضنا البعض. لا يوجد سوى مساحة كبيرة لبناء المباني والطرق.
في الدراسة، نشرت في المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب، قام العلماء بتحليل المعلومات من مصدرين - تفاصيل حول 397 عشًا للنمل جاءت من بيانات وصور منشورة مسبقًا، وأجرى المؤلفون دراسات جديدة على 42 عشًا آخر، جميعها تقع في محمية آرشبولد البيولوجية بالقرب من كوكب الزهرة. ، فلوريدا. في المجمل، تمثل الأعشاش الـ 439 31 نوعًا مختلفًا من النمل.
واكتشفوا أن هياكل العش تتحدد إلى حد كبير من خلال عوامل مثل ما إذا كان النمل يبحث عن الطعام بمفرده أو في مجموعات، بالإضافة إلى الأساليب التي استخدموها لتجنيد النمل الآخر للمساعدة في العثور على الطعام وحمله. باختصار، يلعب نشاط الحيوانات وسلوكها أدوارًا أكبر في بناء العش من أي قالب تطوري فطري.
قالت نوا بينتر وولمان، أستاذة علم البيئة وعلم الأحياء التطوري بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: "يمكنك أن تفكر في العش نفسه كشبكة نقل، فهو المكان الذي يعيش فيه النمل، ولكنه أيضًا نوع من شبكة الطرق السريعة التي ينقلون بها الأشياء داخل وخارج المنزل". المؤلف المقابل للورقة.
قام الباحثون بفحص أربع استراتيجيات بحث شائعة يستخدمها النمل. في بعض الأنواع، يبحث النمل الفردي عن الطعام. وفي حالات أخرى، تقوم النملة بإحضار الطعام إلى العش كوسيلة لتجنيد النمل الآخر لمرافقتها إلى مصدر الغذاء.
يمكن للنمل أيضًا أن يشكل مسارًا مستمرًا بين مصدر الغذاء والعش والذي يمكن أن يستمر لعدة أشهر. أو يمكنهم ترك أثر فرموني يمكن لأعضاء المستعمرة اتباعه بأعداد كبيرة - وهي ظاهرة أطلق عليها الباحثون "التجنيد الجماعي".
تتكون أعشاش النمل من نفق يؤدي إلى غرفة المدخل، حيث يستعين النمل بأعضاء آخرين في مستعمرتهم لمساعدتهم في العثور على الطعام أو نقله. ومن غرفة المدخل، تؤدي الأنفاق إلى غرف أخرى متصلة بواسطة أنفاق بغرف أعمق. تخدم الغرف أغراضًا مختلفة، مثل تخزين الطعام والنفايات وتربية الصغار.
توقع الباحثون أنه في أنواع النمل التي تستخدم أسلوب التجنيد الجماعي للبحث عن الطعام، ستكون غرف مدخل الأعشاش أكبر مما هي عليه في أعشاش الأنواع الأخرى، لأن تلك المساحات ستحتاج إلى السماح لأعداد أكبر من النمل بالتفاعل. وبالفعل، وجدوا أن هذا هو الحال.
ومع ذلك، توقع العلماء أيضًا أن تتمتع أعشاش التجمعات الجماعية من الباحثين عن الطعام بـ "كثافة شبكة" أكبر - مما يعني عددًا أكبر من الاتصالات بين الغرف - مقارنة بالأعشاش التي بنتها الأنواع الأخرى. يعتقد العلماء أن زيادة كثافة الشبكة من شأنها أن تساعد في تسهيل المزيد من حركة النمل والموارد في جميع أنحاء العش.
لكن البحث كشف أنه بالنسبة للنمل الذي يمثل استراتيجيات البحث الأربع، كانت كثافة الشبكة منخفضة نسبيًا - حتى بالنسبة للأعشاش الكبيرة التي تحتوي على مئات الغرف. في الواقع، كشفت الدراسة، عبر جميع استراتيجيات البحث عن الطعام، أن الأعشاش التي تحتوي على أكبر عدد من الغرف تميل إلى أن تكون ذات كثافة شبكية منخفضة.
في ورقتهم البحثية، كتب الباحثون أن هذا الاكتشاف يمكن أن يكون مجرد وظيفة معمارية: فالكثير من الأنفاق بين الغرف يمكن أن يضعف السلامة الهيكلية للعش، مما قد يتسبب في انهيار النظام بأكمله.
وقال بينتر وولمان: "يجب على النمل أن يوازن بين كفاءة الأعشاش المترابطة بشكل كبير مع الاستقرار المعماري". "من ناحية، يريدون أن يكون النقل أسرع، ولكن إذا بدأوا في إجراء الكثير من الاتصالات، فسوف ينهار العش.
كتب بواسطة
المصدر في جامعة كاليفورنيا
