ロボットを使用してアリのコミュニケーションを理解する

ブリストル大学の科学者チームは、アリが互いに教え合う方法を理解するために、小型ロボットを開発しました。このロボットは、個別の指導に頼る岩アリの行動を模倣するように設計されました。

この個別の指導は、アリがより良い巣を見つけたときに、別の個体のアリにそこへのルートを教えることを可能にします。

チームの研究結果は、Journal of Experimental Biologyに掲載されました。

「教える」アリの理解

この新しい知識は、多くの可能性を解放します。なぜなら、アリの教えの中で重要な要素は、教えるアリを機械に置き換えることができるようになったからです。

この新しい教え方のプロセスでは、1つのアリが別のアリを新しい巣へのルートに沿ってゆっくり導きます。従うアリはルートを十分に学習し、帰路につき、別のアリを新しい巣に導くことができます。このプロセスは、1つのアリずつ続きます。

ナイジェル・フランクスは、ブリストルの生物科学学校の教授です。

「教えることは、私たちの生活において非常に重要なものです。私たちは、他の人に指導したり、自分が教えを受けたりする時間を多く費やしています」とフランクス教授は述べています。「これは、私たちに、教える行為が非人間の動物の中でも発生するかどうかを疑問にさせます。実際、他の動物で教える行為が厳密に証明された最初のケースは、アリでした。」

チームは、この教え方をよりよく理解しようとしました。教師を置き換えることができれば、プロセスの主要な要素をほとんど理解できるようになると考えました。

ロボットの構築とテスト

これを達成するために、研究者は、アリの古い巣と新しい巣の間に距離のある大きなアリーナを構築しました。アリーナの上にガントリーを置き、ロボットを小さなスライディングロボットに取り付けました。ロボットに、アリの教師のフェロモンを持つアトラクティブなフェロモン腺を取り付けました。

「古い巣を出たアリの前にロボットのピンを置き、フェロモンで装飾しました。ピンヘッドは、新しい巣に向かって直線的または美しい波状のパスで動くようにプログラムされました。ロボットの旅が中断されるのを待つ必要がありました。つまり、アリが周囲を見てランドマークを学習するのを待つ必要がありました」とフランクス教授は述べています。

従うアリがロボットに導かれて新しい巣にたどり着くと、新しい巣を調べてから帰路につくことができました。ガントリーを使用して、帰るアリのパスを自動で追跡しました」と彼は続けました。

チームは、ロボットが見習いのアリにルートを教えることに成功し、アリが直線的または波状のパスを通って古い巣に戻る方法を知っていることを発見しました。

「直線的なパスは速いかもしれませんが、波状のパスは、アリがランドマークをよりよく学習できる時間を提供し、直線的なパスを通ったのと同じくらい効率的に帰ることができます」とフランクス教授は続けています。

「重要なのは、ロボットが教えたアリと、新しい巣の場所に運ばれたがルートを学習する機会がなかったアリのパフォーマンスを比較できたことです。教えられたアリは帰ることがはるかに速く、成功しました」

科学者チームには、現在ヨーク大学の博士課程の学生であるジェイコブ・ポデスタと、フランクス教授の研究室の元修士課程の学生であるエドワード・ジャービスも参加していました。この研究には、アラン・ワークリー博士とアナ・センドバ・フランクス博士も参加していました。