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蚂蚁搭桥背后的秘密

科普小知识2022-02-07 19:52:37
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现在,科学家们已经找到了一种将它们连接起来的方法。

蚂蚁搭桥背后的秘密

发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究表明,在中美洲,士兵们在穿越热带雨林的裂缝时,用自己的身体建造复杂的桥梁,并根据成本效益平衡调整建造桥梁的效率。

该研究的合著者、新泽西理工学院的研究员西蒙·加尼尔在一封电子邮件中说:“这是我们第一次向人们展示士兵如何在一两只蚂蚁无法通过的地方建造长长的吊桥。”

研究人员在*的科罗拉多帕洛阿尔托岛追踪士兵,并创造了一个Y形平台来模拟地面裂缝。同时,他们使用延时摄影来捕捉蚂蚁通过平台的视频。

蚂蚁搭桥背后的秘密

研究人员注意到,在开始的时候,蚂蚁在Y形平台的狭窄位置搭建桥梁,尽可能少的使用工人。但是他们很快就意识到,为了创造一条通过这座桥的最短路径,他们必须移动到Y形平台上一个更宽的地方。

研究人员表示,蚂蚁受益于更短的旅行距离,代价是拘留了原本可以从事其他重要工作的工人,比如运送食物或幼蚁。

研究人员得出结论,蚂蚁可以做某种“成本效益分析”。Garnier说,当蚂蚁用短路径搭建桥梁并且不占用太多工人时,它们就会停止架桥。

当桥梁无用时,建造桥梁的蚂蚁就会解散。

这项研究的价值远远不止于此。加尼尔说:“它可以用作设计自组装机器和自修复机器人的模板。从来没有人描述过蚂蚁在架桥时慢慢地离开起点,并逐渐增加新的工人来增加桥的长度,而它们仍然悬在半空中。基本上,蚂蚁搭桥的过程告诉我们,能够自我组装和自我调节的复杂集体结构可以用非常简单的规则来构建。”