과학자들, 개미의 의사소통 이해를 위해 로봇 사용

ブリストル 대학교의 과학자 팀은 개미들이 서로 어떻게 가르치는지 이해하기 위해 작은 로봇을 개발했습니다. 이 로봇은 바위 개미의 행동을 모방하기 위해 제작되었으며, 이는 일대일 가르침에 의존합니다.

이 일대일 가르침은 더 좋은 둥지를 발견한 개미가 다른 개미에게 그 경로를 가르치는 것을 가능하게 합니다.

팀의 연구 결과는 Journal of Experimental Biology에 발표되었습니다.

“가르치는” 개미 이해

이 새로운 지식은 많은 가능성을 열어주며, 이는 이러한 개미들의 가르침의 중요한 요소가 이제 대부분 이해되었으며, 가르치는 개미를 기계로 대체할 수 있음을 의미합니다.

이 새로운 가르침 과정의 주요 측면 중 하나는 한 개미가 다른 개미를 천천히 경로를 따라가게 하는 것입니다. 따라서 후행 개미는 새로운 둥지에 도달하기 위해 충분히 경로를 학습할 수 있으며, 돌아가서 다른 개미를 새로운 둥지로 인도할 수 있습니다. 이 과정은 한 개미씩 계속됩니다.

Nigel Franks는 브리스톨 생물학 학교의 교수입니다.

“가르침은 우리 자신의 삶에서 매우 중요하므로 우리는 다른 사람에게 지시하거나 가르침을 받는 데 많은 시간을 보냅니다”라고 프랭크스 교수는 말합니다. “이것은 우리에게 다른 동물에서도 가르침이 실제로 발생하는지 궁금하게 만들 것입니다. 그리고 실제로 다른 동물에서 가르침이 엄격하게 입증된 첫 번째 사례는 개미였습니다.”

팀은 이 가르침을 더 잘 이해하기 위해 노력했으며, 가르치는 개미를 대체할 수 있다면 가르침 과정의 주요 요소를 대부분 이해할 수 있을 것이라고 믿었습니다.

로봇의 구축 및 테스트

이를 달성하기 위해 연구자들은 개미들의旧 둥지와 새로운 둥지 사이의 거리가 있는 큰 경기장을 구축했습니다. 로봇이 직선 또는 비틀린 경로를 따라 이동하도록 하기 위해, 팀은 경기장 위에 가니트를 설치하고 작은 슬라이딩 로봇을 부착했습니다. 그런 다음 로봇에 일개미의 유인성 냄샘을 부착하여 로봇에 가르치는 개미의 페로몬을 주었습니다.

“우리는旧 둥지를 떠나는 개미를 기다렸다가 로봇 핀을 바로 앞에 두고, 페로몬이 있는 로봇을 직선 또는 아름다운 비틀린 경로로 새로운 둥지로 이동하도록 프로그래밍했습니다”라고 프랭크스 교수는 말합니다. “우리는 로봇이 이동하는 동안 중단되어 후행 개미가 학습한 랜드마크를 따라잡을 수 있도록 기다려야 했습니다.”

로봇이 후행 개미를 새로운 둥지로 인도했을 때, 우리는 그 둥지를 조사하고 돌아오는 경로를 따라가도록 허용했습니다. 그런 다음 가니트를 사용하여 돌아오는 개미의 경로를 자동으로 추적했습니다”라고 그는 계속했습니다.

팀은 로봇이 성공적으로 경로를 가르쳤으며, 개미들은 직선 또는 비틀린 경로를 따라가더라도旧 둥지로 돌아오는 방법을 알게 되었다는 것을 발견했습니다.

“직선 경로가 더 빠를 수 있지만 비틀린 경로를 따라가면 후행 개미가 랜드마크를 더 잘 학습하여 직선 경로를 따라가더라도효율적으로 돌아올 수 있습니다”라고 프랭크스 교수는 계속했습니다.

“중요한 것은 로봇이 가르친 개미들의 성과를 비교할 수 있었다는 것입니다. 우리는 새로운 둥지의 위치로 옮겨진 개미들과 비교했으며, 그들은 경로를 학습할 기회가 없었습니다. 가르친 개미들은 더 빠르고 성공적으로 돌아오는 방법을 찾았습니다.”

연구에 참여한 과학자 팀에는 현재 요크 대학교의 박사 과정 학생인 Jacob Podesta와 프랭크스 교수의 연구실에서 이전에 석사 과정을 마친 Edward Jarvis가 포함되어 있습니다. 또한 Alan Workley 박사와 Ana Sendova-Franks 박사도 연구에 참여했습니다.