Forskere bruger robot til at forstå myrekommunikation

Et team af forskere ved University of Bristol har udviklet en lille robot, der hjælper dem med at forstå, hvordan myrer lærer hinanden. Robotten blev bygget til at efterligne adfærden hos stenmyrer, som er afhængige af en-til-en undervisning. 

Denne en-til-en undervisning er det, der gør det muligt for en myre, der opdager en bedre rede, at lære en anden individuel myre ruten for at komme dertil. 

Holdets resultater blev offentliggjort i Journal of Experimental Biology. 

Forståelse af at "undervise" myrer

Denne nye viden åbner op for mange muligheder, da det betyder, at de vigtige elementer i undervisningen blandt disse myrer nu i vid udstrækning er forstået, hvor læremyren kan erstattes af en maskine. 

Et af hovedaspekterne af denne nye undervisningsproces involverer en myre, der langsomt fører en anden myre langs en rute for at nå den nye rede. Den følgende myre lærer ruten tilstrækkeligt, så den kan vende hjem og føre en anden myre til den nye rede. Denne proces fortsætter en myre ad gangen. 

Nigel Franks er professor ved Bristol's School of Biological Sciences. 

"Undervisning er så vigtig i vores eget liv, at vi bruger meget tid på enten at instruere andre eller blive undervist os selv," siger prof. Franks. "Dette burde få os til at spekulere på, om undervisning faktisk finder sted blandt ikke-menneskelige dyr. Og faktisk var det første tilfælde, hvor undervisning blev demonstreret strengt i ethvert andet dyr, i en myre." 

Holdet satte sig for at forstå denne undervisning bedre, idet de troede, at hvis de kunne erstatte læreren, ville de stort set forstå alle hovedelementerne i processen. 

Konstruktion og test af bots

For at opnå dette konstruerede forskerne en stor arena med afstand mellem myrernes gamle rede, som med vilje var lavet til at være af lav kvalitet, og den nye og forbedrede rede. For at instruere robotten til at bevæge sig langs enten lige eller bølgede ruter, placerede holdet et portal på toppen af ​​arenaen, der kunne bevæge sig frem og tilbage med en lille glidende robot fastgjort til den. De fastgjorde derefter attraktive duftkirtler fra en arbejdsmyre til robotten, hvilket gav den feromonerne fra en myrelærer. 

"Vi ventede på, at en myre forlod den gamle rede og satte robotstiften, prydet med attraktive feromoner, lige foran den," sagde prof. Franks. "Nålehovedet var programmeret til at bevæge sig mod den nye rede enten på en lige vej eller på en smukt bugtet. Vi var nødt til at tillade, at robotten blev afbrudt i sin rejse af os, så vi kunne vente på, at den følgende myre indhentede, efter at den havde set sig omkring for at lære vartegn." 

Da følgemyren var blevet ført af robotten til den nye rede, lod vi den undersøge den nye rede og derefter, på sin egen tid, begynde sin hjemrejse. Vi brugte derefter portalen automatisk til at spore den hjemvendte myres vej,” fortsatte han. 

Holdet opdagede, at robotten med succes lærte ruten til myrerlærlingen, og myrerne vidste, hvordan de skulle komme tilbage til den gamle rede, uanset om de tog en snoet eller lige vej. 

 "En lige vej kan være hurtigere, men en snoet vej ville give mere tid, hvor den følgende myre bedre kunne lære vartegn, så den kunne finde vej hjem lige så effektivt, som hvis den havde været på en lige vej," fortsatte prof. Franks. 

"Det er afgørende, at vi kunne sammenligne præstationerne for de myrer, som robotten havde undervist, med dem, vi bar til stedet for den nye rede, og som ikke havde haft mulighed for at lære ruten. De underviste myrer fandt vej hjem meget hurtigere og med succes.”

Holdet af videnskabsmænd omfattede også studerende Jacob Podesta, en nuværende ph.d.-studerende ved York, og Edward Jarvis, en tidligere masterstuderende ved professor Franks laboratorium. Dr. Alan Workley og Dr. Ana Sendova-Franks deltog også i undersøgelsen.