Vědci používají robota k pochopení mravenčí komunikace

Tým vědců z Bristolské univerzity vyvinul malého robota, který jim pomáhá pochopit, jak se mravenci navzájem učí. Robot byl postaven tak, aby napodoboval chování skalních mravenců, kteří se spoléhají na individuální výuku. 

Tato individuální výuka umožňuje mravenci, který objeví lepší hnízdo, naučit jiného jedince mravence, jak se tam dostat. 

Zjištění týmu byla zveřejněna v Žurnál experimentální biologie. 

Porozumění „učení“ mravenců

Tato nová znalost otevírá mnoho možností, protože to znamená, že důležité prvky výuky mezi těmito mravenci jsou nyní z velké části pochopeny, přičemž vyučující mravenec může být nahrazen strojem. 

Jedním z hlavních aspektů tohoto nového vyučovacího procesu je, že jeden mravenec vede druhého mravence pomalu po cestě, aby dosáhl nového hnízda. Následující mravenec se dostatečně naučí trasu, což mu umožní vrátit se domů a dovést dalšího mravence do nového hnízda. Tento proces pokračuje po jednom mravenci. 

Nigel Franks je profesorem na Bristol's School of Biological Sciences. 

„Učení je v našich životech tak důležité, že trávíme spoustu času buď poučováním druhých, nebo tím, že se učíme sami,“ říká prof. Franks. „To by nás mělo přimět k zamyšlení, zda k výuce skutečně dochází mezi nelidskými zvířaty. A ve skutečnosti prvním případem, kdy bylo učení důsledně demonstrováno na jakémkoli jiném zvířeti, byl mravenec.“ 

Tým se rozhodl tomuto učení lépe porozumět, protože věřil, že kdyby mohl nahradit učitele, do značné míry by porozuměl všem hlavním prvkům procesu. 

Konstrukce a testování robotů

Aby toho vědci dosáhli, postavili velkou arénu se vzdáleností mezi starým hnízdem mravenců, které bylo záměrně vyrobeno jako nekvalitní, a novým a vylepšeným hnízdem. Aby se robot mohl pohybovat po přímých nebo zvlněných trasách, umístil tým na vrchol arény portál, který se mohl pohybovat tam a zpět s malým posuvným robotem připojeným k němu. Na robota pak připevnili atraktivní pachové žlázy mravence dělníka, které mu daly feromony mravenčího učitele. 

"Čekali jsme, až mravenec opustí staré hnízdo, a umístili jsme špendlík robota, ozdobený atraktivními feromony, přímo před něj," řekl profesor Franks. „Špendlíková hlavička byla naprogramována tak, aby se k novému hnízdu pohybovala buď po rovné cestě, nebo po krásně klikaté. Museli jsme dovolit, aby byl robot v jeho cestě vyrušen námi, abychom mohli počkat, až nás následující mravenec dožene, když se rozhlédne, aby poznal orientační body.“ 

Když byl mravenec, který byl následovníkem, robotem doveden do nového hnízda, umožnili jsme mu prozkoumat nové hnízdo a pak, v jeho vlastním čase, začít svou cestu domů. Poté jsme automaticky použili portál ke sledování cesty vracejícího se mravence,“ pokračoval. 

Tým zjistil, že robot úspěšně naučil cestu mravencům učňům a mravenci věděli, jak se dostat zpět do starého hnízda, ať už šli klikatou nebo rovnou cestou. 

 "Přímá cesta by mohla být rychlejší, ale klikatá cesta by poskytla více času, během kterého by se následující mravenec mohl lépe naučit orientační body, aby mohl najít cestu domů stejně efektivně, jako by byl na přímé cestě," pokračoval profesor Franks. 

„Zásadní je, že jsme mohli porovnat výkon mravenců, které robot naučil, s těmi, které jsme přenesli na místo nového hnízda a kteří neměli příležitost naučit se trasu. Naučení mravenci našli cestu domů mnohem rychleji a úspěšněji.“

V týmu vědců byli také vysokoškoláci Jacob Podesta, současný doktorand v Yorku, a Edward Jarvis, bývalý magisterský student v laboratoři profesora Franka. Studie se zúčastnili také Dr. Alan Workley a Dr. Ana Sendova-Franks.