Будуючи гнізда, мурахи знайти баланс між ефективністю транспортування та архітектурними обмеженнями. Дослідники кажуть, що спостереження можуть допомогти людям розробити більш ефективні транспортні системи, адаптовані до конкретних потреб.
Чи можуть мурашині гнізда таїти секрет зменшення заторів на автостраді 405?
У новому дослідженні біологи Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі виявили інформацію про те, як мурахи будують свої гнізда, що може бути корисним для розробки ефективніших транспортних систем людини.
Мурашина дорога – ілюстративне фото. Кредит зображення: Pixabay (безкоштовна ліцензія Pixabay)
Вченим було цікаво дізнатися, чи більше на те, як мурахи будують гнізда, впливає еволюційна історія кожного окремого виду чи поточні екологічні умови.
Вони виявили, що еволюція не може пояснити варіації, які вони спостерігали в гніздах різних видів. Швидше вони виявили, що середовище, в якому мурахи шукають їжу, і спосіб транспортування їжі є основними факторами, які визначають, як кожен вид будує свої гнізда.
Урок для людей? Якби дороги були краще пристосовані до способів переміщення товарів і людей через наші міста, транспортні мережі могли б бути більш ефективними.
Наприклад, затори на автомагістралях Південної Каліфорнії можна було б зменшити, якщо б були спеціальні смуги або дороги для вантажівок, які прямують до та з основних логістичних центрів, таких як порти, склади та центри розподілу.
Згідно з дослідженням, середовище, в якому мурахи шукають їжу, і спосіб транспортування їжі є основними факторами, які визначають, як кожен вид будує свої гнізда. Кредит зображення: Хорхе Короміна/Unsplash
«Мурахи стикаються з тими ж проблемами, з якими ми стикаємося, коли справа доходить до життя в людних просторах», — сказав Шон О'Феллон, докторант UCLA з екології та еволюційної біології та перший автор дослідження.
«Ми щільно скупчені в містах, і в ідеалі ми повинні бути щільно пов’язані між собою, але існують обмеження щодо того, наскільки ми можемо бути щільно зібрані разом. Є лише стільки місця для будівництва будівель і доріг».
У дослідженні опублікованому у Philosophical Transactions of the Royal Society B, вчені проаналізували інформацію з двох джерел — подробиці про 397 мурашиних гнізд були отримані з раніше опублікованих даних і зображень, а автори провели нові дослідження 42 інших гнізд, розташованих у біологічному заповіднику Арчболд біля Венери. , Флорида. Загалом 439 гнізд представляли 31 різний вид мурах.
Вони виявили, що структура гнізд значною мірою визначається такими факторами, як те, чи мурахи шукали їжу поодинці чи групами, а також методами, які вони використовували для залучення інших мурах для допомоги в пошуку та перенесенні їжі. У двох словах, діяльність і поведінка тварин відіграють більшу роль у будівництві гнізда, ніж будь-який вроджений еволюційний шаблон.
«Ви можете розглядати саме гніздо як транспортну мережу — це місце, де живуть мурахи, але це також своєрідна мережа автомагістралей, по якій вони переміщують речі всередину та з неї», — сказала Ноа Пінтер-Волман, професор екології та еволюційної біології Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. автор статті.
Дослідники розглянули чотири поширені стратегії пошуку їжі, які використовують мурахи. У деяких видів окремі мурахи полюють в пошуках їжі. В інших випадках мураха приносить їжу в гніздо, щоб залучити інших мурах, щоб вони супроводжували її до джерела їжі.
Мурахи також можуть утворювати суцільний слід між джерелом їжі та гніздом, який може зберігатися місяцями. Або вони можуть залишати феромонний слід, за яким члени колонії можуть стежити у великій кількості — явище, яке дослідники назвали «масовим вербуванням».
Мурашині гнізда складаються з тунелю, що веде вниз до вхідної камери, де мурахи залучають інших членів своєї колонії, щоб допомогти їм знайти або транспортувати їжу. Від вхідної камери тунелі ведуть вниз до інших камер, які з’єднані тунелями з ще більш глибокими камерами. Камери служать для різних цілей, таких як зберігання їжі та відходів і вирощування молодняку.
Дослідники очікували, що у видів мурах, які використовують стиль масового набору їжі, вхідні камери гнізд будуть більшими, ніж у гніздах інших видів, оскільки ці простори повинні дозволяти більшій кількості мурах взаємодіяти. І справді, вони виявили, що це так.
Проте вчені також очікували, що гнізда для масового набору фуражирів матимуть більшу «щільність мережі» — тобто більшу кількість зв’язків між камерами — ніж гнізда, побудовані іншими видами. Більша щільність мережі, міркували вчені, сприяла б більшому переміщенню мурах і ресурсів у гнізді.
Але дослідження показало, що для мурах, які представляють усі чотири стратегії пошуку їжі, щільність мережі була відносно низькою — навіть для великих гнізд із сотнями камер. Насправді дослідження показало, що в усіх стратегіях пошуку їжі гнізда з найбільшою кількістю камер зазвичай мають найнижчу щільність мережі.
У статті дослідники пишуть, що знахідка може бути просто функцією архітектури: занадто багато тунелів між камерами можуть послабити структурну цілісність гнізда, що може призвести до руйнування всієї системи.
«Мурахи повинні врівноважувати ефективність гнізд із високим зв’язком із стабільністю архітектури», — сказав Пінтер-Воллман. «З одного боку, вони хочуть, щоб транспорт був швидшим, але якщо вони почнуть створювати занадто багато сполучень, гніздо розвалиться.
Написано
джерело: UCLA
