Brandmyrer Bygg Sinking 'Eiffeltårne' Fra Deres Egne Organer

{h1}

Brandmyrer kan bygge miniature look-alikes af eiffeltårnet fra deres egne kroppe, og insekterne genopbygger permanent strukturerne for at redde dem fra sammenbrud, finder en ny undersøgelse.

Brandmyrer kan bygge miniature look-alikes af Eiffeltårnet fra deres egne kroppe, og insekterne genopbygger permanent strukturerne for at redde dem fra sammenbrud, finder en ny undersøgelse.

Insekterne kryber op og ned disse strukturer i et fænomen, der ligner en langsomt vandfontæne i omvendt, siger forskerne.

Den nye undersøgelses fund kan hjælpe med til at føre robotter i svømmer, der kan bruge deres egne kroppe til at danne komplekse 3D-strukturer, tilføjede forskerne. [Mind Control: Gallery of Zombie Myrer]

Bygningsflåder

Brandmyrer (Solenopsis invicta) udviklet sig i Brasanal's våbenområder Pantanal. I 2011 opdagede Craig Tovey, en biolog ved Georgia Institute of Technology i Atlanta, og hans kolleger den måde, hvorpå kolonierne af disse insekter kan forme sig til raftsthat, der kan forblive flod i flere måneder.

Brandmyrer kan bruge klæbende puder i enderne af deres fødder for at linke til hinanden og danne en pandekageformet flåde. Undersøgelsen fra 2011 viste, at hver myrs eksoskelet kan fange luftbobler og blive lidt vandafvisende. At væve en koloni sammen fører til en mere kraftfuld vandtætningseffekt, der holder flåden tør, mens den løber i vandet. [Video: Watch Fire Myrer Build Rafts]

Hvis myrflåden finder optimale pletter at slå sig ned, kan de danne klokkeformede tårne, der fungerer som midlertidige lyskilder i efterdybningerne af oversvømmelser. Disse strukturer kan hver bestå af hundreder af tusinder myrer og nå mere end 30 myrer højt; indtil nu var det et mysterium, hvordan myrer kunne bygge sådanne høje strukturer fra deres egne kroppe uden at blive knust, fortalte forskerne i den nye undersøgelse.

Sinkende tårne

Tovey og hans kolleger fandt ved et uheld hemmeligheden i de høje strukturer, mens de eksperimenterede med ildmyrkolonier, der blev samlet fra veje i nærheden af ​​Atlanta. Forskerne lavede opdagelsen, da "vi ved et uhell forlod videokameraet kører i en ekstra time efter myrerne var færdige med at bygge deres tårn", fortalte Tovey WordsSideKick.com.

Brandmyrer kan bruge deres kroppe til at skabe

Brandmyrer kan bruge deres kroppe til at skabe "tårnhøje" tårne.

Kredit: Georgia Tech
Studie medforfatter Nathan Mlot, også biolog ved Georgia Institute of Technology, "var for godt en videnskabsmand til at afskaffe data", sagde Tovey. "Men han ville ikke spilde en time, så der ikke var sket noget, så han spillede videoen med flere gange regelmæssig fart."

For at fremkalde myrerne til at bygge tårne ​​placerede forskerne dem i klare kasser, der havde plaststænger, der stikker op fra deres gulve. Disse stænger fungerede som understøtninger, hvor myrerne kunne bygge strukturer lavet af sig selv. I efterfølgende eksperimenter varierede tårnene myrerne fra 0,28 til 1,18 tommer (7 til 30 mm) høje og blev bygget inden for 17 til 33 minutter. Forskerne bemærkede, at sådanne tårne ​​sandsynligvis tog en klokkeform, fordi hver komponent bærer en lige belastning i den form.

Ved høj hastighed kunne forskerne se, at tårnene konstant synker, som myrer inden for dybden af ​​strukturerne tunnel væk fra bunkerne af insekter omkring dem. Men strukturerne genopbygges konstant, som myrer skyr op ad tårnens sider.

"Jeg var mest overrasket over, at myrtårnet altid synker og bliver genopbygget," sagde Tovey. "Jeg troede myrerne ophørte med at bygge, når tårnet var færdigt. Formen forbliver den samme - hvem ville gætte, at myrene cirkulerer gennem en uændret struktur?"

Aimless konstruktion

For at bekræfte deres resultater blandede forskerne et mildt radioaktivt iodbaseret farvestof ind i drikkevandet af nogle af insekterne og satte kolonien i en røntgenmaskine til at overvåge myrens bevægelser. "I realtid blokerer overflademyren visningen," sagde Tovey. "Desuden er synkningen for langsom til at opdage."

Ved at placere gennemsigtige plastplader oven på myrer, fandt forskerne, at hvert insekt, som i gennemsnit vejer omkring 1 milligram, kan understøtte op til ca. 750 gange sin vægt og leve for at fortælle fortællingen. Men eksperimenterne foreslog også, at i tårne ​​synes hver myr at føle sig bedst til at støtte op til tre myrer på ryggen - mere og de giver simpelthen op og går væk, sagde Tovey.

Forskerne bemærkede, at disse strukturer blev bygget uden leder eller koordineret indsats. I stedet vandrede hver myr bare uden at følge et bestemt sæt regler, der kunne hjælpe med at konstruere tårne. Computational modeller udviklede forskere kunne nøjagtigt forudsige tårnformer og vækstrater, undersøgelsen sagde.

"For at bygge deres høje, solide, Eiffeltårneformede struktur synes myrerne at følge de samme simple adfærdsmæssige regler, som de følger for at opbygge en pandekageformet flydende flåde på vand," sagde Tovey. "Det er bemærkelsesværdigt, at de to store former dannet af myren er dramatisk anderledes og opnår forskellige funktioner, men fremkommer af samme småskala individuelle adfærd."

Forskerne vil nu analysere "broerne, som brandmyrene kommer ud af deres kroppe for at krydse huller i terræn", siger Tovey. "De er fantastiske. De foran holder hinanden, dingle nedad og udad til den anden side og greb fast i hver ende. Resten af ​​myrene går over broen. Derefter myrer, der komponerer broen, dekonstruerer den fra den første side, så i slutningen har alle myrer nået den anden side. "

En sådan forskning kunne hjælpe med til at inspirere til skabelsen af ​​robotroboter, der kunne bygge komplekse strukturer fra deres kroppe, sagde Tovey.

"Robotikforskere har haft succes med at få en robotflåde til at danne et todimensionelt mønster som et rektangel, men de har ikke regnet ud, hvordan man får robotter til at danne en stabil tredimensionel struktur," sagde Tovey. "Denne forskning kan vise, hvordan man gør det.

"Antag for eksempel, at vi sender flere hundrede små robotter gennem en lille åbning i en sammenbrudt bygning for at søge efter overlevende, eller at udforske ukendt terræn på Mars," sagde Tovey. "Nogle gange skal robotterne arbejde sammen for at krydse sprækker eller klatre over stejle forhindringer. Andre gange skal de sprede sig. Denne forskning kan hjælpe os med at forstå, hvordan de skal designes deres individuelle controllere, så de sammen kan udføre forskellige opgaver i forskellige situationer."

Alligevel kan det være svært at oprette robotter, der kan gøre alt myrer kan gøre, sagde han. "Gentag en mose fra 6 meter [1,83 meter], og det vil ikke blive såret. Sæt en robot fra 6 fod hundrede gange og held og lykke," sagde Tovey.

Forskerne redegjorde for deres resultater online 12. juli i tidsskriftet Royal Society Open Science.

Originalartikel om WordsSideKick.com.

Brandmyrer Bygg Sinking 'Eiffeltårne' Fra Deres Egne Organer


Video Supplement: .




Forskning


Er Der En Soda, Der Kan Forhindre Det I At Skumme Over?
Er Der En Soda, Der Kan Forhindre Det I At Skumme Over?

Robin Williams 'Død: Forskellen Mellem Depression Og Normal Tristhed
Robin Williams 'Død: Forskellen Mellem Depression Og Normal Tristhed

Videnskab Nyheder


Fugle Lær Hastighedsbegrænsningerne På Visse Veje
Fugle Lær Hastighedsbegrænsningerne På Visse Veje

Trend: Flere Læger, Der Foreskriver Yoga Og Meditation
Trend: Flere Læger, Der Foreskriver Yoga Og Meditation

Mount St. Helens Udbrud: Fakta & Information
Mount St. Helens Udbrud: Fakta & Information

Bobler: Jo, De Ser Uskyldige Ud, Men De Kan Være Bakterier-Spredning Af Skader
Bobler: Jo, De Ser Uskyldige Ud, Men De Kan Være Bakterier-Spredning Af Skader

Silke-Dækket Krop Opdaget Ved Indre Mongoliet Kirkegård
Silke-Dækket Krop Opdaget Ved Indre Mongoliet Kirkegård


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2024 DA.WordsSideKick.com