Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν ρομπότ για να κατανοήσουν την επικοινωνία των μυρμηγκιών

Μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ ανέπτυξε ένα μικρό ρομπότ που τους βοηθά να κατανοήσουν πώς τα μυρμήγκια διδάσκουν το ένα το άλλο. Το ρομπότ κατασκευάστηκε για να μιμείται τη συμπεριφορά των βράχων μυρμηγκιών, τα οποία βασίζονται στα δίδακτρα ένας προς έναν. 

Αυτή η ατομική διδασκαλία είναι που επιτρέπει σε ένα μυρμήγκι που ανακαλύπτει μια καλύτερη φωλιά να διδάξει σε ένα άλλο μυρμήγκι τη διαδρομή για να φτάσει εκεί. 

Τα ευρήματα της ομάδας δημοσιεύτηκαν στο Εφημερίδα της πειραματικής βιολογίας. 

Κατανόηση «Διδάσκοντας» Μυρμήγκια

Αυτή η νέα γνώση ανοίγει πολλές δυνατότητες αφού σημαίνει ότι τα σημαντικά στοιχεία της διδασκαλίας μεταξύ αυτών των μυρμηγκιών είναι πλέον ευρέως κατανοητά, με το διδάσκοντα μυρμήγκι να μπορεί να αντικατασταθεί από μια μηχανή. 

Μία από τις κύριες πτυχές αυτής της νέας διδακτικής διαδικασίας περιλαμβάνει ένα μυρμήγκι που οδηγεί ένα άλλο μυρμήγκι αργά κατά μήκος μιας διαδρομής για να φτάσει στη νέα φωλιά. Το μυρμήγκι που ακολουθεί μαθαίνει επαρκώς τη διαδρομή, επιτρέποντάς του να επιστρέψει στο σπίτι και να οδηγήσει ένα άλλο μυρμήγκι στη νέα φωλιά. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται ένα μυρμήγκι τη φορά. 

Ο Nigel Franks είναι καθηγητής στη Σχολή Βιολογικών Επιστημών του Μπρίστολ. 

«Η διδασκαλία είναι τόσο σημαντική στη ζωή μας που ξοδεύουμε πολύ χρόνο είτε δίνοντας οδηγίες στους άλλους είτε διδασκόμενοι εμείς οι ίδιοι», λέει ο καθηγητής Franks. «Αυτό θα πρέπει να μας κάνει να αναρωτηθούμε αν η διδασκαλία συμβαίνει πράγματι σε μη ανθρώπινα ζώα. Και, στην πραγματικότητα, η πρώτη περίπτωση κατά την οποία η διδασκαλία αποδείχθηκε αυστηρά σε οποιοδήποτε άλλο ζώο ήταν σε ένα μυρμήγκι». 

Η ομάδα ξεκίνησε να κατανοήσει καλύτερα αυτή τη διδασκαλία, πιστεύοντας ότι αν μπορούσαν να αντικαταστήσουν τον δάσκαλο, θα κατανοούσαν σε μεγάλο βαθμό όλα τα κύρια στοιχεία της διαδικασίας. 

Κατασκευή και δοκιμή των Bots

Για να το επιτύχουν αυτό, οι ερευνητές κατασκεύασαν μια μεγάλη αρένα με απόσταση μεταξύ της παλιάς φωλιάς των μυρμηγκιών, η οποία σκοπίμως κατασκευάστηκε για να είναι χαμηλής ποιότητας, και της νέας και βελτιωμένης φωλιάς. Προκειμένου να κατευθύνει το ρομπότ να κινηθεί είτε σε ευθείες είτε σε κυματιστές διαδρομές, η ομάδα τοποθέτησε μια γέφυρα στην κορυφή της αρένας που μπορούσε να κινείται εμπρός και πίσω με ένα μικρό συρόμενο ρομπότ συνδεδεμένο σε αυτήν. Στη συνέχεια προσάρτησαν ελκυστικούς αρωματικούς αδένες από ένα μυρμήγκι εργάτη στο ρομπότ, που του έδωσαν τις φερομόνες ενός δασκάλου μυρμηγκιού. 

«Περιμέναμε ένα μυρμήγκι να φύγει από την παλιά φωλιά και να βάλει την καρφίτσα ρομπότ, στολισμένη με ελκυστικές φερομόνες, ακριβώς μπροστά της», είπε ο καθηγητής Franks. «Η κεφαλή της καρφίτσας ήταν προγραμματισμένη να κινείται προς τη νέα φωλιά είτε σε ευθύγραμμο μονοπάτι είτε σε μια όμορφα κωνική. Έπρεπε να επιτρέψουμε στο ρομπότ να διακοπεί στο ταξίδι του, από εμάς, έτσι ώστε να περιμένουμε το επόμενο μυρμήγκι να προλάβει αφού κοιτάξει γύρω του για να μάθει ορόσημα». 

Όταν το μυρμήγκι που ακολουθούσε οδηγήθηκε από το ρομπότ στη νέα φωλιά, του επιτρέψαμε να εξετάσει τη νέα φωλιά και στη συνέχεια, στον δικό του χρόνο, να ξεκινήσει το ταξίδι του προς το σπίτι. Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε αυτόματα τη γέφυρα για να παρακολουθήσουμε το μονοπάτι του μυρμηγκιού που επέστρεφε», συνέχισε. 

Η ομάδα ανακάλυψε ότι το ρομπότ δίδαξε με επιτυχία τη διαδρομή στα μαθητευόμενα μυρμήγκια και τα μυρμήγκια ήξεραν πώς να επιστρέψουν στην παλιά φωλιά είτε έπαιρναν στροφές είτε ευθείες. 

 "Ένα ίσιο μονοπάτι μπορεί να είναι πιο γρήγορο, αλλά ένα μονοπάτι με στροφές θα παρείχε περισσότερο χρόνο στον οποίο το ακόλουθο μυρμήγκι θα μπορούσε να μάθει καλύτερα ορόσημα, ώστε να μπορεί να βρει το δρόμο του για το σπίτι τόσο αποτελεσματικά σαν να ήταν σε ευθεία διαδρομή", συνέχισε ο καθηγητής Franks. 

«Κυρίως, μπορούσαμε να συγκρίνουμε την απόδοση των μυρμηγκιών που είχε διδάξει το ρομπότ με εκείνα που μεταφέραμε στο σημείο της νέας φωλιάς και που δεν είχαν την ευκαιρία να μάθουν τη διαδρομή. Τα διδασκόμενα μυρμήγκια βρήκαν το δρόμο τους για το σπίτι πολύ πιο γρήγορα και με επιτυχία».

Η ομάδα των επιστημόνων περιελάμβανε επίσης προπτυχιακούς Jacob Podesta, σημερινό διδακτορικό φοιτητή στο York, και Edward Jarvis, πρώην μεταπτυχιακό φοιτητή στο εργαστήριο του καθηγητή Frank. Στη μελέτη συμμετείχαν επίσης ο Δρ Alan Workley και η Dr. Ana Sendova-Franks.