Close
21 октября 2021, Четверг

Для поиска дороги муравьи используют математический подход

Как и свет, муравьи для передвижения используют не самый короткий, а самый быстрый путь.

Фото из открытых источников

Недавнее исследование показало, что огненные муравьи могут проходить по определенной, выбранной ими поверхности, дабы сократить общее время пути, а не уменьшить расстояние. Ученые утверждают, что это открытие прольет свет на социальную самоорганизацию этих насекомых.

В оптике луч света, проходящий от одной точки к другой, «выбирает» путь, который требует меньше всего времени, даже если эта дистанция не является самой короткой – это правило известно, как принцип Ферма.

В рамках исследования ученые собрали колонии огненных муравьев с территории Израиля. В каждой колонии насчитывалось несколько тысяч рабочих муравьев и несколько королев. Муравьев поместили в одном углу клетки, а тараканов в качестве приманки в другом углу. Чтобы добраться до тараканов, муравьям пришлось пересекать зону, полную различных препятствующих объектов: мягкий и грубый войлок, а также стеклянные поверхности. Более того, на разных этапах исследования препятствия были поставлены попарно рядом друг с другом – стекло с грубым войлоком, стекло рядом с мягким войлоком, и грубый войлок в паре с мягким. Быстрее всего муравьи пересекали стеклянную поверхность, а передвижение по мягкому войлоку заняло у них меньше времени, чем по твердому. По пути к приманке муравьи не следовали какой-то определенной тропинке, а выбирали более ровный материал, чтобы потратить на него меньше времени. Таким образом, исследование подтверждает, что принцип Ферма справедлив и по отношению к живым существам.

Для поиска пути муравьи полагаются на феромоны. Исследователи полагают, что изначально химический след выбирается случайным образом, но впоследствии превращается в полноценный маршрут. Этот процесс иллюстрирует модель самоорганизации и эволюции, так как из всех возможных путей насекомые выбирают самый быстрый.

Руководитель исследования Ян Отлер (Jan Oettler) из Университета Регенсбурга (ФРГ) рассказал, что им удалось найти алгоритм передвижения насекомых, который основывается на феромонах и социальном взаимодействии.Однако на более коротких дистанциях муравьи не смогли найти скорейший путь, возможно, из-за обилия феромонов поблизости.

Ученым давно известно, что для поиска еды муравьи выбирают кратчайшие пути, чтобы сэкономить время и силы. Например, муравьи-жнецы избегают пути с обилием растительности, а рыжие муравьи предпочитают передвижение по горизонтали, а не по вертикали. Сергей Василенков

‹ Назад
Вперед ›
Новости партнеров
Самое популярное