과학자들은 개미 통신을 이해하기 위해 로봇을 사용합니다

브리스톨 대학교(University of Bristol)의 과학자 팀은 개미가 서로 가르치는 방법을 이해하는 데 도움이 되는 작은 로봇을 개발했습니다. 로봇은 일대일 교습에 의존하는 바위 개미의 행동을 모방하도록 제작되었습니다. 

이 일대일 수업을 통해 더 나은 둥지를 발견한 개미가 다른 개미에게 그곳에 도달하는 경로를 가르칠 수 있습니다. 

팀의 연구 결과는 저널 오브 실험 생물학. 

"가르치는" 개미 이해하기

이 새로운 지식은 기계로 대체될 수 있는 교육 개미와 함께 이러한 개미들 사이에서 교육의 중요한 요소가 이제 광범위하게 이해되었음을 의미하기 때문에 많은 가능성을 열어줍니다. 

이 새로운 교육 과정의 주요 측면 중 하나는 한 개미가 새 둥지에 도달하는 경로를 따라 천천히 다른 개미를 이끄는 것과 관련이 있습니다. 다음 개미는 경로를 충분히 학습하여 집으로 돌아가 다른 개미를 새 둥지로 인도할 수 있습니다. 이 과정은 한 번에 한 개미씩 계속됩니다. 

Nigel Franks는 Bristol의 생물학 학교 교수입니다. 

Franks 교수는 "가르치는 것은 우리 삶에서 매우 중요하기 때문에 다른 사람을 가르치거나 스스로 배우는 데 많은 시간을 보냅니다."라고 말합니다. “이것은 인간이 아닌 동물들 사이에서 가르침이 실제로 일어나는지 궁금해지게 합니다. 그리고 사실 다른 동물에게서 가르침이 엄격하게 입증된 첫 번째 사례는 개미였습니다.” 

팀은 교사를 대신할 수 있다면 프로세스의 모든 주요 요소를 대체로 이해할 것이라고 믿고 이 가르침을 더 잘 이해하기 시작했습니다. 

봇 구성 및 테스트

이를 달성하기 위해 연구원들은 의도적으로 낮은 품질로 만들어진 개미의 이전 둥지와 새롭고 개선된 둥지 사이에 거리를 두고 큰 경기장을 건설했습니다. 로봇이 직선 또는 물결 모양의 경로를 따라 이동하도록 지시하기 위해 팀은 작은 슬라이딩 로봇이 부착된 상태에서 앞뒤로 이동할 수 있는 경기장 상단에 갠트리를 배치했습니다. 그런 다음 그들은 일개미의 매력적인 냄새선을 로봇에 부착하여 개미 교사의 페로몬을 제공했습니다. 

"우리는 개미가 오래된 둥지를 떠나 매력적인 페로몬으로 장식된 로봇 핀을 바로 앞에 놓을 때까지 기다렸습니다."라고 Franks 교수는 말했습니다. “핀 머리는 직선 경로 또는 아름답게 구불구불한 경로에서 새 둥지를 향해 이동하도록 프로그래밍되었습니다. 우리는 로봇이 이동 중에 방해를 받도록 허용해야 했습니다. 그러면 다음 개미가 랜드마크를 배우기 위해 주위를 둘러본 후 따라잡을 때까지 기다릴 수 있었습니다.” 

추종자 개미가 로봇에 의해 새 둥지로 인도되었을 때 우리는 로봇이 새 둥지를 조사하도록 허용한 다음 시간이 지나면 집으로 돌아가는 여행을 시작했습니다. 그런 다음 갠트리를 자동으로 사용하여 돌아오는 개미의 경로를 추적했습니다.”라고 그는 계속했습니다. 

팀은 로봇이 견습 개미에게 경로를 성공적으로 가르쳤고 개미는 구불구불한 경로를 택하든 직선 경로를 택하든 이전 둥지로 돌아가는 방법을 알고 있음을 발견했습니다. 

 Franks 교수는 "직선 경로가 더 빠를 수 있지만 구불구불한 경로는 뒤따르는 개미가 랜드마크를 더 잘 학습할 수 있도록 더 많은 시간을 제공하여 마치 직선 경로에 있는 것처럼 효율적으로 집으로 가는 길을 찾을 수 있습니다."라고 Franks 교수는 계속 말했습니다. 

“결정적으로, 우리는 로봇이 가르친 개미의 성능을 우리가 새 둥지 부지로 가져갔지만 경로를 배울 기회가 없었던 개미의 성능을 비교할 수 있었습니다. 배운 개미는 집으로 가는 길을 훨씬 더 빠르고 성공적으로 찾았습니다.”

과학자 팀에는 현재 York의 박사 과정 학생인 학부생 Jacob Podesta와 Frank 교수 연구실의 이전 석사 학생인 Edward Jarvis도 포함되었습니다. Alan Workley 박사와 Ana Sendova-Franks 박사도 연구에 참여했습니다.