علماء يستخدمون روبوتا لفهم التواصل بين النمل

فريق من العلماء في جامعة بريستول طور روبوتا صغيرا يساعدهم على فهم كيفية تعليم النمل بعضهم البعض. تم بناء الروبوت لتمثيل سلوك نمل الصخور، التي تعتمد على التدريس من شخص لشخص.

هذا التدريس من شخص لشخص هو ما يسمح لنملة التي تكتشف عشا أفضل أن تعلم نملة أخرى فردية الطريق للوصول إليه.

نشر الفريق نتائجه في Journal of Experimental Biology.

فهم “التدريس” النمل

تفتح هذه المعرفة الجديدة العديد من الإمكانيات لأنها تعني أن العناصر المهمة للتدريس بين هذه النمل теперь مفهومة إلى حد كبير، مع khảية استبدال نملة التدريس بآلة.

تتضمن واحدة من الجوانب الرئيسية لهذا العملية التدريسية الجديدة نملة واحدة تقود نملة أخرى ببطء على طول الطريق للوصول إلى العش الجديد. تتعلم النملة التالية الطريق بكفاءة، مما يسمح لها بالعودة إلى المنزل وتوجيه نملة أخرى إلى العش الجديد. يستمر هذا العملية واحد تلو الآخر.

نايجل فرانكس هو أستاذ في مدرسة العلوم البيولوجية في بريستول.

“التدريس مهم جدا في حياتنا الخاصة التي نقضي فيها الكثير من الوقت في تعليم الآخرين أو تعلمنا أنفسنا”، يقول البروفيسور فرانكس. “هذا يجب أن يسبب لنا التفكير فيما إذا كان التدريس يحدث فعلا بين الحيوانات غير البشرية. وفي الواقع، كان أول حالة يتم فيها إثبات التدريس بدقة في أي حيوان آخر هو في نملة”.

خرج الفريق ليفهم هذا التدريس أفضل، معتقدين أنهم إذا استطاعوا استبدال المعلم، سيفهمون إلى حد كبير جميع العناصر الرئيسية للعملية.

بناء وتجربة الروبوتات

لتحقيق ذلك، بنى الباحثون ساحة كبيرة مع مسافة بين عش النمل القديم، الذي تم جعلها عمدا منخفضة الجودة، والعش الجديد والمحسّن. لتحديد توجيه الروبوت للتحرك على طول مسارات مستقيمة أو منحنية، وضعت الفريق غانتري على الجزء العلوي من الساحة يمكن أن يتحرك ذهابا وإيابا مع روبوت صغير متصل به. ثم ربطوا غدد رائحة جذابة من نملة عاملة إلى الروبوت، مما أعطاه فرمونات معلم النمل.

“كنا ننتظر نملة لتغادر العش القديم ونضع دبوس الروبوت، المزين بفرمونات جذابة، مباشرة أمامها”، قال البروفيسور فرانكس. “كان دبوس الرأس مخططا للحركة نحو العش الجديد إما على مسار مستقيم أو منحني جميل. كان علينا أن نسمح للروبوت بالتوقف في رحلته، من قبلنا، حتى ننتظر نملة المتابعة للوصول بعد أن نظرت حولها لتعلم معالم”.

عندما تمت إرشاد نملة المتابعة من قبل الروبوت إلى العش الجديد، سمحنا لها بفحص العش الجديد ثم، في وقتها الخاص، تبدأ رحلتها العودة إلى المنزل. ثم استخدمنا الغانتري تلقائيا لتتبع مسار النملة العائدة”، تابع.

اكتشف الفريق أن الروبوت قد علّم بنجاح الطريق إلى نمل المبتدئين، والنمل يعرف كيف يعود إلى العش القديم سواء أخذ مسارا منحرفا أو مستقيما.

“مسار مستقيم قد يكون أسرع ولكن مسار منحني سوف يوفر المزيد من الوقت الذي يمكن لنملة المتابعة أن تتعلم فيه معالم حتى تتمكن من العودة إلى المنزل بكفاءة كما لو كانت على مسار مستقيم”، تابع البروفيسور فرانكس.

“حسنا، يمكننا مقارنة أداء النمل التي علّمها الروبوت مع تلك التي حملناها إلى موقع العش الجديد ولم تكن لديها فرصة للتعلم من الطريق. النمل المعلّمة وجدت طريقها إلى المنزل بشكل أسرع وأكثر نجاحا”.

كان الفريق العلمي يتضمن طلاب الدراسات الجامعية جاكوب بوديستا، وهو طالب دكتوراه حالي في يورك، وإدوارد جارفيس، وهو طالب ماجستير سابق في مختبر البروفيسور فرانكس. كما شارك في الدراسة الدكتور آلان ووركلي والدكتورة آنا سندوفا-فرانكس.