Khi xây tổ, kiến đạt được sự cân bằng giữa hiệu quả vận chuyển và các hạn chế về kiến trúc. Các nhà nghiên cứu nói rằng việc quan sát có thể giúp con người thiết kế các hệ thống giao thông hiệu quả hơn phù hợp với nhu cầu cụ thể.
Tổ kiến có nắm giữ bí quyết giảm ùn tắc giao thông trên Xa lộ 405?
Trong một nghiên cứu mới, các nhà sinh vật học của UCLA đã khám phá ra những hiểu biết sâu sắc về cách kiến xây tổ, điều này có thể hữu ích cho việc thiết kế các hệ thống vận chuyển con người hiệu quả hơn.
Đường kiến – Ảnh minh họa. Tín dụng hình ảnh: Pixabay (Giấy phép Pixabay miễn phí)
Các nhà khoa học quan tâm đến việc tìm hiểu xem liệu cách kiến xây tổ có bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi lịch sử tiến hóa của từng loài hay điều kiện sinh thái hiện tại hay không.
Những gì họ tìm thấy là quá trình tiến hóa không thể giải thích được những biến đổi mà họ quan sát được giữa các tổ của các loài khác nhau. Thay vào đó, họ nhận thấy, môi trường kiến tìm kiếm thức ăn và cách chúng vận chuyển thức ăn là những yếu tố chính quyết định cách mỗi loài xây tổ.
Bài học cho con người? Nếu đường sá được điều chỉnh phù hợp hơn với cách hàng hóa và con người di chuyển qua các thành phố của chúng ta thì mạng lưới giao thông có thể hiệu quả hơn.
Ví dụ, tình trạng tắc nghẽn trên các xa lộ ở Nam California có thể được cải thiện nếu có làn đường hoặc đường dành riêng cho xe tải di chuyển đến và đi từ các trung tâm hậu cần lớn như cảng, nhà kho và trung tâm phân phối.
Theo nghiên cứu, môi trường mà kiến tìm kiếm thức ăn và cách chúng vận chuyển thức ăn là những yếu tố chính quyết định cách mỗi loài xây tổ. Tín dụng hình ảnh: Jorge Coromina / Bapt
Sean O'Fallon, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại UCLA về sinh thái học và sinh học tiến hóa, đồng thời là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: “Kiến đối phó với những vấn đề tương tự mà chúng ta gặp phải khi sống trong không gian đông đúc”.
“Chúng ta tập trung đông đúc ở các thành phố và lý tưởng nhất là chúng ta nên kết nối chặt chẽ với nhau, nhưng có những hạn chế về mức độ tập trung chặt chẽ của chúng ta. Chỉ có rất nhiều không gian để xây dựng các tòa nhà và đường sá.”
Trong lúc học, được công bố trên tạp chí Philosophical Transactions of the Royal Society B, các nhà khoa học đã phân tích thông tin từ hai nguồn - chi tiết về 397 tổ kiến đến từ dữ liệu và hình ảnh được công bố trước đó, đồng thời các tác giả đã tiến hành nghiên cứu mới về 42 tổ kiến khác, tất cả đều nằm tại Khu bảo tồn sinh học Archbold gần Sao Kim. , Florida. Tổng cộng có 439 tổ đại diện cho 31 loài kiến khác nhau.
Họ phát hiện ra rằng cấu trúc tổ phần lớn được quyết định bởi các yếu tố như kiến kiếm ăn một mình hay theo nhóm, cũng như các phương pháp chúng sử dụng để chiêu mộ những con kiến khác giúp tìm và mang thức ăn. Tóm lại, hoạt động và hành vi của động vật đóng vai trò lớn hơn trong việc xây dựng tổ hơn bất kỳ khuôn mẫu tiến hóa bẩm sinh nào.
Noa Pinter-Wollman, giáo sư sinh thái học và sinh học tiến hóa của UCLA, cho biết: “Bạn có thể coi tổ ong như một mạng lưới giao thông - đó là nơi kiến sinh sống, nhưng nó cũng là một loại mạng lưới đường cao tốc mà chúng di chuyển mọi thứ ra vào”. tác giả tương ứng của bài báo.
Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra bốn chiến lược tìm kiếm thức ăn phổ biến được loài kiến sử dụng. Ở một số loài, từng con kiến đi săn tìm thức ăn. Ở những nơi khác, kiến mang thức ăn về tổ như một phương tiện để chiêu mộ những con kiến khác đi cùng nó đến nguồn thức ăn.
Kiến cũng có thể tạo thành một vệt dài liên tục giữa nguồn thức ăn và tổ và có thể tồn tại trong nhiều tháng. Hoặc chúng có thể để lại dấu vết pheromone mà các thành viên trong đàn có thể theo dõi với số lượng lớn - một hiện tượng mà các nhà nghiên cứu gọi là “tuyển dụng hàng loạt”.
Tổ của kiến bao gồm một đường hầm dẫn xuống lối vào, nơi kiến tranh thủ các thành viên khác trong đàn để giúp chúng tìm hoặc vận chuyển thức ăn. Từ khoang vào, các đường hầm dẫn xuống các phòng khác, được nối bằng đường hầm với các phòng còn sâu hơn. Phòng phục vụ các mục đích khác nhau, chẳng hạn như lưu trữ thực phẩm và chất thải và nuôi dưỡng con non.
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng ở những loài kiến sử dụng phong cách tìm kiếm thức ăn hàng loạt, các khoang vào tổ sẽ lớn hơn so với tổ của các loài khác, bởi vì những không gian đó cần cho phép số lượng kiến lớn hơn tương tác. Và quả thực, họ nhận thấy điều đó là đúng.
Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng kỳ vọng rằng tổ dành cho những loài săn mồi tuyển dụng hàng loạt sẽ có “mật độ mạng lưới” lớn hơn - nghĩa là số lượng kết nối giữa các khoang lớn hơn - so với tổ do các loài khác xây dựng. Các nhà khoa học giải thích rằng mật độ mạng lưới lớn hơn sẽ giúp tạo điều kiện thuận lợi cho kiến và tài nguyên di chuyển khắp tổ nhiều hơn.
Nhưng nghiên cứu tiết lộ rằng đối với những con kiến đại diện cho cả bốn chiến lược tìm kiếm thức ăn, mật độ mạng lưới tương đối thấp – ngay cả đối với những tổ lớn có hàng trăm ngăn. Trên thực tế, nghiên cứu cho thấy, trong tất cả các chiến lược tìm kiếm thức ăn, tổ có nhiều ngăn nhất có xu hướng có mật độ mạng lưới thấp nhất.
Trong bài báo, các nhà nghiên cứu viết rằng phát hiện này có thể chỉ đơn giản là một chức năng của kiến trúc: Quá nhiều đường hầm giữa các khoang có thể làm suy yếu tính toàn vẹn cấu trúc của tổ, từ đó có thể khiến toàn bộ hệ thống sụp đổ.
Pinter-Wollman cho biết: “Kiến phải cân bằng giữa hiệu quả của tổ có tính kết nối cao với sự ổn định về kiến trúc”. “Một mặt, họ muốn vận chuyển nhanh hơn, nhưng nếu họ bắt đầu kết nối quá nhiều, tổ sẽ sụp đổ.
Được viết bởi
nguồn: UCLA
