Når du bygger reir, maur finne en balanse mellom transporteffektivitet og arkitektoniske begrensninger. Forskere sier at observasjon kan hjelpe mennesker med å designe mer effektive transportsystemer skreddersydd til spesifikke behov.
Kan maurereir inneholde hemmeligheten til å redusere trafikkbelastningen på motorvei 405?
I en ny studie oppdaget UCLA-biologer innsikt om hvordan maur bygger reir som kan være nyttige for å designe mer effektive menneskelige transportsystemer.
Forskerne var interessert i å finne ut om måten maur bygger reir på er mer påvirket av evolusjonshistorien til hver enkelt art eller nåværende økologiske forhold.
Det de fant var at evolusjonen ikke kunne forklare variasjonene de observerte mellom ulike arters reir. Snarere fant de ut at miljøene der maurene søker og måten de transporterer mat på er hovedfaktorene som dikterer hvordan hver art bygger sine reir.
Lærdommen for mennesker? Hvis veiene var bedre tilpasset måten varer og mennesker beveger seg gjennom byene våre, kunne transportnettverk vært mer effektive.
For eksempel kan overbelastning på motorveiene i Sør-California bli bedre hvis det var dedikerte kjørefelt eller veier for lastebiler som reiser til og fra store logistikknutepunkter som havner, varehus og distribusjonssentre.
I følge studien er miljøene der maurene søker og måten de transporterer mat på, hovedfaktorene som dikterer hvordan hver art bygger reirene sine. Bildekreditt: Jorge Coromina/Unsplash
"Maur håndterer de samme problemene som vi håndterer når det kommer til å leve i overfylte rom," sa Sean O'Fallon, en doktorgradsstudent fra UCLA i økologi og evolusjonsbiologi, og studiens første forfatter.
«Vi er tettpakket i byer, og ideelt sett bør vi være tett knyttet sammen, men det er begrensninger for hvor tett pakket sammen vi kan være. Det er bare så mye plass til å bygge bygninger og veier.»
I studien, publisert i Philosophical Transactions of the Royal Society B, analyserte forskere informasjon fra to kilder - detaljer om 397 maurreir kom fra tidligere publiserte data og bilder, og forfatterne utførte nye studier av 42 andre reir, alle lokalisert ved Archbold Biological Reserve nær Venus , Florida. Totalt representerte de 439 reirene 31 forskjellige arter av maur.
De oppdaget at reirstrukturer i stor grad ble bestemt av faktorer som om maur søkte alene eller i grupper, samt metodene de brukte for å rekruttere andre maur for å hjelpe til med å finne og bære mat. I et nøtteskall spiller dyrenes aktivitet og oppførsel større roller i reirkonstruksjonen enn noen medfødt evolusjonær mal.
"Du kan tenke på reiret i seg selv som et transportnettverk - det er der maur bor, men det er også et slags motorveinettverk de flytter ting inn og ut av," sa Noa Pinter-Wollman, en UCLA-professor i økologi og evolusjonsbiologi og avisens tilsvarende forfatter.
Forskerne undersøkte fire vanlige fôringsstrategier som maur bruker. Hos noen arter jakter individuelle maur etter mat. I andre bringer en maur mat til reiret som et middel til å rekruttere andre maur til å følge den til matkilden.
Maur kan også danne en sammenhengende sti mellom matkilden og reiret som kan vedvare i flere måneder. Eller de kan legge igjen et feromonspor som medlemmer av kolonien kan følge i stort antall - et fenomen forskerne kalte "masserekruttering."
Maurenes reir består av en tunnel som fører ned til et inngangskammer, der maur verver andre medlemmer av kolonien deres for å hjelpe dem med å finne eller transportere mat. Fra inngangskammeret fører tunneler ned til andre kammer, som er forbundet med tunneler til enda dypere kammer. Kammere tjener forskjellige formål, for eksempel lagring av mat og avfall og oppdrett av unger.
Forskerne forventet at hos maurarter som bruker masserekrutteringstilen for søking, ville reirenes inngangskamre være større enn de er i andre arters reir, fordi disse områdene må tillate større antall maur å samhandle. Og faktisk fant de ut at det var tilfelle.
Forskerne forventet imidlertid også at reir for masserekrutteringsforagererne ville ha større "nettverkstetthet" - noe som betyr større antall forbindelser mellom kamrene - enn reir bygget av andre arter. Større nettverkstetthet, resonnerte forskerne, ville bidra til å lette mer bevegelse av maur og ressurser gjennom reiret.
Men forskningen avslørte at for maur som representerte alle fire fôringsstrategier, var nettverkstettheten relativt lav - selv for store reir med hundrevis av kamre. Faktisk avslørte studien, på tvers av alle fôringsstrategier, at reir med flest kamre hadde den laveste nettverkstettheten.
I papiret skriver forskerne at funn ganske enkelt kan være en funksjon av arkitekturen: For mange tunneler mellom kamrene kan svekke den strukturelle integriteten til reiret, noe som kan føre til at hele systemet kollapser.
"Maur må balansere effektiviteten til høyt tilkoblede reir med arkitektonisk stabilitet," sa Pinter-Wollman. "På den ene siden vil de at transporten skal gå raskere, men hvis de begynner å lage for mange forbindelser, vil reiret smuldre.
Written by
kilde: UCLA
