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蚂蚁也有领导搬运较大物体需统一掌舵协调-【新闻】

发布时间:2021-05-24 11:31:14 阅读: 来源:污水缓蚀剂厂家

蚂蚁也有领导?搬运较大物体需统一掌舵协调移动较大物体时,需要蚁群众多蚂蚁的通力协作。

蚂蚁在搬运直径为16厘米的物体,但它们无法避开障碍。

新蚂蚁加入到运输队伍中,可以带来新的信息。

据国外媒体报道,蚂蚁搬泰山一词,用作褒义时通常用来比喻人多力量大,可以创造奇迹。字面上,该词固然有些夸张,但实际上众多蚂蚁齐心协力搬回体积较大食物的现象确实很常见。不过,一群蚂蚁虽然可以举起远超出自己体重的物体,但它们没有方向感。以色列科学家近日研究发现,蚁群之所以能够运回大块食物而没有迷失方向,关键在于它们拥有的掌控着前进的方向,协调蚁群实现完美的合作。

以色列雷霍沃特威兹曼科学院物理学家奥费尔-费内尔曼研究团队选择了长角癫狂蚂蚁作为研究对象。长角癫狂蚂蚁是一种非常常见的蚂蚁物种,它们的名称来源于它们的前进方式,因为长角癫狂蚂蚁在前进过程中会频繁改变方向,而且明显是毫无目的地放弃原有路线。研究人员在蚁穴附近拍摄蚂蚁集体运回超大体积食物的过程,通过对视频内容的分析发现,蚁群中有一小部分成员负责侦察和指挥,并不时短暂地干预和掌控队伍的前进方向。研究人员表示,这些负责侦察和指挥的蚂蚁,拥有的方向感和平衡能力,能够有效地协调整个蚁群的协作。科学家们的发现成果发表于《自然通讯》杂志之上。

研究人员认为,长角癫狂蚂蚁的行为看起来毫无目的性,实际上它们拥有很好的协调性。费内尔曼解释说,这个蚁群的协调性,来自于它们的大限度的敏感度。这些蚂蚁中,有相当数量的个体自由散漫、行为古怪、飘忽不定。但是,在大约90%的时间里,它们都能够紧跟队伍,与其它蚂蚁一起向同一方向前进;而在剩下的10%时间里,它们的行为方式就如同其名字一样,四处癫狂。

总体上来说,在蚂蚁运输队伍中,每一只蚂蚁都能够团结协作;但是,它们的古怪性格也让运输队伍存在一定的不稳定性。个别蚂蚁可能会离开队伍,也会有新的蚂蚁加入队伍。对于队伍方向的改变,至关重要。费内尔曼认为,不需要自我介绍,也不需要比其它蚂蚁更强壮,它只需要引导正确的方向。在整个队伍中的通讯方式就是它们通过搬运的物体感知力量。侦察兵引导队伍的前进方向,掌舵者决定队伍前进的速度。

费内尔曼研究团队选择了某些极端的环境来验证他们的发现成果,比如让蚁群搬运比它们通常所搬运物体大得多的物体。如果要移动某个非常巨大的物体,可能需要更多的蚂蚁。每一只蚂蚁感知到的力量也越强大,因此所有蚂蚁都会有更加强烈的责任感,自己的行为必须要守规矩。

在实验中,当蚂蚁面对直径8厘米甚至更大的16厘米硅盘时,它们放弃了自由散漫的方式,每一只蚂蚁都在向同一方向努力推动目标。硅盘在沿着笔直的线路顺畅地前进,除了遇到障碍物。费内尔曼解释说,当搬运目标大小适中时,如直径大约1厘米或刚好能够挤过蚁穴入口,蚂蚁运输队协作顺畅。

费内尔曼研究团队进行此项研究已有4年。4年前,我的一名同事搬到了新寓所,发现那里有蚂蚁。有一次他发现猫食正在移动,原来蚂蚁在偷猫食。第二次,他将蚂蚁搬运食物的过程拍摄了下来,他的视频引起了我们的兴趣,开始了对蚂蚁搬运食物的研究。

英国布里斯托大学蚂蚁实验室负责人尼格尔-弗兰克斯教授表示,当蚂蚁搬运巨大物体时,人们可能注意到,它们的秩序很乱,许多蚂蚁随机地加入到队伍中,也很自由地随时离开。此项研究表明,那些随机加入到队伍中的蚂蚁可能是被通知来的,而且指挥者知道物体运送的方向。它们的不断加入似乎也形成了一定程度的掌舵效果,保证物体大致保持着一定的方向。我认为,这一非常美好的发现可能有助于对自然历史的进一步认识。

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