Огненные муравьи могут пережить наводнение, связывая собственные тела друг с другом, тем самым образуя большие плавающие плоты.
Исследования продемонстрировали, что огненные муравьи могут активно ощущать изменения в силах, действующих на плот при различных условиях жидкости, и соответствующим образом адаптировать свое поведение, чтобы сохранить стабильность плоту.
Огненные муравьи (и муравьи в целом) являются примером коллективного поведения.
Несколько разнесенных муравьев ведут себя как отдельные муравьи.
Но соберите достаточно их близко друг к другу, и они будут вести себя как единое целое, демонстрируя твердые и жидкие свойства.
Вы можете налить их из чайника, как жидкость, или они могут соединиться вместе, чтобы построить башни или плавающие плоты - удобный навык выживания, когда, скажем, ураган.
Они также преуспели в регулировании своего собственного транспортного потока.
У любого отдельного муравья есть определенное количество гидрофобии - способность отталкивать воду - и это свойство усиливается, когда они соединяются вместе, сплетая свои тела во многом как водонепроницаемая ткань.
Собирая яйца, они пробираются к поверхности через свои туннели в гнезде.
По мере подъема паводковых вод они, ломая тела друг друга своими челюстями и когтями, сформируют плоскую плотоподобную структуру.
Каждый муравей ведет себя как отдельная молекула в материале, скажем, песчинка в куче песка.
И они могут сделать это менее чем за 100 секунд.
Плюс, муравейник достаточно прочен, чтобы пережить потерю нескольких муравьев.
Короче говоря, муравейник - это супер организм.
Ученые предполагают, что чувствительность муравьев к небольшим изменениям может иметь какое-то отношение к тому, как муравьи воспринимают свое окружение.
Люди реагируют на визуальную информацию - например, бодры, катаясь на американских горках, потому что они видят, что впереди на трассе большое падение, и знают, что они испытают резкое увеличение ускорения.
Однако насекомые, такие как муравьи, имеют очень плохое зрение и чувствуют оказываемую на них силу своими телами.
Чтобы воссоздать различные текучие ситуации в лаборатории, ученые установили большой контейнер с водой на старом проигрывателе, с небольшим муравейным плотом, плавающим на поверхности воды.
В одном эксперименте контейнер и плот вращались.
В другом случае исследователи создали вихрь в воде с помощью магнитной мешалки, в то время как контейнер оставался неподвижным.
В первом эксперименте первичная сила, действующая на муравейник, представляет собой центробежную силу, в то время как во втором, с вихрем, плот испытывает усилие сдвига.
Ученые обнаружили, что в ответ на усилие сдвига площадь плота была намного меньше, чем когда муравьи сталкивались только с центробежной силой.
Муравьи испытывают силу сдвига независимо от того, где они находятся в муравейнике, но муравьям на границе достается больше всех.
Они выдвигают гипотезу, что меньшие плоты являются результатом муравьев, пытающихся избежать нахождения на границах, минимизируя площадь поверхности в процессе.
Огненные муравьи в плоту также исследуют больше, если плот неподвижен - как правило, распространяясь горизонтально, но также и вертикально, строя временные башнеобразные структуры в надежде найти висящую ветвь, за которую можно ухватиться, чтобы вернуться на сушу.
Исследовательское поведение будет намного меньше, если муравейник будет вращаться в ответ на центробежные или сдвиговые усилия.
Наша текущая гипотеза состоит в том, что они меньше исследуют, потому что им нужно сформировать более прочную связь со своими соседями.
