Mrówka na mrówce – i powstaje mrówcza wieża Eiffla

Jak twierdzą badacze z Georgia Institute of Technology (Georgia Tech), te niesamowite budowle powstają bez lidera czy skoordynowanej pracy. Mrówki powtarzają pewien cykl ruchów i nieświadomie uczestniczą w konstruowaniu wieży o wysokości nawet 30 długości ich ciał.

W ten sposób owady próbują pokonać wysoką przeszkodę, szukając drogi ucieczki lub źródła pokarmu.

"Jeśli obserwujesz mrówki tylko przez 30 sekund, nie domyślisz się, że w 20 minut mogą stworzyć coś nieprawdopodobnego – mówi David Hu, profesor inżynierii mechanicznej w Georgia Tech i współautor badania. - Bez planowania, za pomocą metody prób i błędów tworzą strukturę o dzwonowatym kształcie, która ma pomóc im w przetrwaniu".

Odkrycia dokonano przypadkowo. Naukowcy chcieli nagrać mrówki pracujące przez dwie godziny, ale kamera pracowała godzinę dłużej.

"Nie spodziewaliśmy się niczego ciekawego podczas tej dodatkowej godziny, więc przyspieszyliśmy nagranie dziesięciokrotnie – opowiada drugi współautor badania, profesor Georgia Tech Craig Tovey. - Byliśmy zachwyceni tym, jak inaczej wyglądały wtedy działania mrówek”.

W przyspieszeniu widoczny był proces ciągłego zapadania i odnawiania się wieży z mrówek – zbyt wolny, by zobaczyć go na nagraniu o normalnej prędkości. By potwierdzić swe obserwacje, naukowcy wykorzystali promieniowanie rentgenowskie. Nakarmili mrówki radioaktywnym jedzeniem, a następnie włożyli całą mrówczą kolonię do aparatu rtg. Kamery ponownie uchwyciły owady budujące wieżę.

Jak dokładnie one powstają? Mrówki wchodzą coraz wyżej po innych mrówkach i pozwalają kolejnym stanąć na sobie – ale tylko trzem.

"Odkryliśmy, że mrówki są w stanie utrzymać ciężar 750 razy większy od nich, ale najbardziej komfortowo czują się, podtrzymując trzy mrówki – opowiada Tovey. - Jeśli jest ich więcej niż trzy, po prostu rezygnują, przestają być częścią konstrukcji i odchodzą”.

By budowla mogła zachować stabilność pnąc się w górę, robi się coraz szersza na dole, przypominając kształtem znaną na całym świecie paryską wieżę Eiffla. Wieża jest też w ciągłym ruchu, stale się zapadając i odbudowując. Mrówki wspinają się do góry po jej bokach, potem powoli ześlizgują do podstawy, odchodzą - i powtarzają ten sam cykl godzinami.

"Wieże z mrówek są jak ludzka skóra. Ciągle się odbudowują i uzupełniają fragmenty swej powierzchni" – porównuje Hu.

Odkrycie, które opisano na łamach pisma "Royal Society Open Science", można zdaniem naukowców wykorzystać w konstruowaniu robotów modularnych, którym budowanie wież sprawia nadal wiele kłopotów.(PAP)

dwo/ agt/