Forskere bruker robot for å forstå maurkommunikasjon

Et team av forskere ved University of Bristol har utviklet en liten robot som hjelper dem å forstå hvordan maur lærer hverandre. Robotten ble bygget for å etterligne atferden til steinmaur, som avhenger av en-til-en-undervisning. 

Denne en-til-en-undervisningen er det som gjør at en maur som oppdager et bedre bo kan lære en annen enkelt maur veien dit. 

Teamets funn ble publisert i Journal of Experimental Biology. 

Forståelse av “lærer”-maur

Dette nye kunnskap åpner opp mange muligheter, siden det betyr at de viktigste elementene av undervisning blant disse maur nå er nesten fullstendig forstått, med lærermauren som kan erstattes av en maskin. 

En av de viktigste aspektene ved denne nye læringsprosessen involverer en maur som leder en annen maur langsomt langs en rute for å nå det nye boet. Den følgende mauren lærer ruten tilstrekkelig, slik at den kan returnere hjem og lede en annen maur til det nye boet. Denne prosessen fortsetter en maur om gangen. 

Nigel Franks er professor ved Bristol’s School of Biological Sciences. 

“Undervisning er så viktig i våre egne liv at vi tilbringer mye tid med å instruere andre eller bli undervist selv,” sier Prof. Franks. “Dette bør få oss til å undre om undervisning faktisk finner sted blant ikke-menneskelige dyr. Og, i virkeligheten, var det første tilfelle hvor undervisning ble demonstrert strengt i et annet dyr en maur.” 

Teamet satte ut til å bedre forstå denne undervisningen, og trodde at hvis de kunne erstattet læreren, ville de nesten fullstendig forstå alle hovedelementene i prosessen. 

Konstruksjon og testing av robotene

For å oppnå dette, konstruerte forskerne en stor arena med en avstand mellom maurbolet og det nye og forbedrede boet, som var lavt kvalitet. For å dirigere robotten til å bevege seg langs enten rette eller bølgete ruter, plasserte teamet en gantry over arenaen som kunne bevege seg frem og tilbake med en liten glidende robot festet til den. De festet så attraktive duftkjertler fra en arbeidermaur til robotten, som ga den feromoner fra en lærermaur. 

“Vi ventet på at en maur skulle forlate det gamle boet og plasserte robotten, dekorert med attraktive feromoner, rett foran den,” sa Prof. Franks. “Pinnehodet var programmert til å bevege seg mot det nye boet enten på en rett sti eller på en vakker, bølgete en. Vi måtte tillate at robotten ble avbrutt i sin reise, av oss, så vi kunne vente på at den følgende mauren skulle fange opp etter at den hadde sett seg omkring for å lære landemerker.” 

Når den følgende mauren hadde blitt ledet av robotten til det nye boet, tillot vi at den undersøkte det nye boet og så, på egen tid, begynte sin hjemreise. Vi brukte da gantryen automatisk til å spore den returnerende maurens rute,” fortsatte han. 

Teamet oppdaget at robotten suksessfullt lærte ruten til læremaur, og maurene visste hvordan de skulle returnere til det gamle boet, uansett om de tok en rett eller bølget sti. 

“En rett sti kan være raskere, men en bølget sti ville gi mer tid til at den følgende mauren kunne lære landemerker, så den kunne finne veien hjem like effektivt som om den hadde vært på en rett sti,” fortsatte Prof. Franks. 

“Viktigst var at vi kunne sammenligne ytelsen til maurene som robotten hadde lært med de som vi bar til stedet for det nye boet og som ikke hadde hatt mulighet til å lære ruten. De lærte maurene fant veien hjem mye raskere og mer suksessfullt.”

Teamet av forskere inkluderte også studenter Jacob Podesta, en nåværende PhD-student ved York, og Edward Jarvis, en tidligere masterstudent ved Professor Franks’ laboratorium. Også Dr. Alan Workley og Dr. Ana Sendova-Franks deltok i studiet.