ロボットを使っ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、アリが互いに教える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ています。

この個別の指導は、アリがより良い巣を見つけたときに、他のアリに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、実験生物学ジャーナルに掲載されました。

「教える」アリの理解

この新しい知識は、多くの可能性を開きます。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、アリが他のアリをゆっくりルートに沿って導き、新しい巣に到達することが含まれます。後続するアリはルートを十分に学習し、帰路で他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、アリごとに続きます。

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の中で非常に重要なので、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ます」とフランクス教授は述べています。「これは、私たちが教えが非人間の動物の中で実際に起こっているかどうかを疑問に思うべきです。実際、他の動物で教え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、プロセスの主な要素をほぼ理解できるようになるからです。

ロボットの構築とテスト

これを実現するために、研究者は、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。ロボットが直線または波状のルートに沿って移動するように、アリーナの上に可動式のガントリーを設置し、小型のスライディングロボットを付けています。さらに、ロボットに働きアリのフェロモンを付けて、アリの教師のフェロモンを与えました。

「古い巣を出たアリの前に、フェロモンが付いたロボットのピンを置きました」とフランクス教授は述べています。「ピンヘッドは、新しい巣に向かって直線または美しい波状のパスに沿って移動するようにプログラムされていました。ロボットの旅が中断されたときに、後続するアリがランドマークを学習するために周囲を見てから追いつくまで待つ必要がありました。」

ロボットが後続するアリを新しい巣に導いた後、巣を調べてから帰路に着手するまで待ちました。次に、ガントリーを使用して自動的に帰路のアリのパスを追跡しました」と続けました。

チームは、ロボットが見習いアリにルートを教えることに成功し、アリが古い巣に戻ることができることを発見しました。直線または波状のパスを辿るかに関係なく、アリは新しい巣に到達することができました。

「直線のパスはより速いかもしれませんが、波状のパスは後続するアリがランドマークをよりよく学習できる時間を与え、直線のパスと同等の効率で帰路に着手できるようになります」とフランクス教授は述べています。

「重要なのは、ロボットが教えたアリのパフォーマンスを、ロボットが教えなかったアリのパフォーマンスと比較できたことです。ロボットが教えたアリは帰路に着手するのがはるかに早く、成功率も高かったのです。」

科学者チームには、ヨーク大学の現在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・ジャーヴィ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ました。