Nếu một khoảng trống làm gián đoạn một đàn kiến quân đội, họ sẽ xây dựng một cây cầu sống bằng cách sử dụng cơ thể của chính họ. Làm sao? Nghiên cứu mới cho biết kiến thực hiện một tính toán tập thể.
Kiến quân đội của loài Hamitum di chuyển trong các cột trên nền rừng ở Trung và Nam Mỹ, giết chết mọi loài côn trùng trên đường đi của chúng. Nếu một vực thẳm hoặc khoảng cách phá vỡ bầy đột kích, loài kiến chỉ cần xây dựng một cây cầu - sử dụng cơ thể của chính chúng. Theo bản năng trải dài qua khe hở, bám vào nhau, những con kiến đi qua cây cầu sống ngay cả khi chúng lắp ráp nó. Bầy kiến quân đội có thể tạo thành nhiều cây cầu trong một ngày, có thể nhìn thấy sự trở lại của hàng ngàn con kiến.
Nghiên cứu mới, được công bố ngày 23 tháng 11 năm 2015 bởi Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia báo cáo rằng các cấu trúc này là tinh vi hơn các nhà khoa học biết. Các con kiến tạo thành những cây cầu sống mà không có bất kỳ sự giám sát nào từ một con kiến chì, một nhà nghiên cứu nói. Thay vào đó, hành động của từng con kiến hợp lại thành một đơn vị nhóm, theo các nhà nghiên cứu, nó thích nghi với địa hình và vẫn hoạt động theo tỷ lệ lợi ích chi phí rõ ràng. Những con kiến sẽ tạo ra một con đường trên một không gian mở cho đến khi có quá nhiều công nhân đang bị chuyển hướng khỏi việc thu thập thức ăn và con mồi.
Matthew Lutz, một sinh viên tốt nghiệp tại Khoa Sinh thái và Sinh học Tiến hóa của Princeton, là tác giả đầu tiên của nghiên cứu. Lutz nói:
Những con kiến này đang thực hiện một tính toán tập thể. Ở cấp độ của toàn bộ thuộc địa, họ đã nói rằng họ có thể đủ khả năng cho nhiều con kiến bị nhốt trong cây cầu này, nhưng không nhiều hơn thế. Ở đó, không có con kiến nào giám sát quyết định, họ đã thực hiện phép tính đó như một thuộc địa.
Các nhà nghiên cứu cho biết, từng con kiến điều chỉnh theo một lựa chọn khác để tạo ra cấu trúc thành công, mặc dù thực tế là mỗi con kiến không nhất thiết phải biết mọi thứ về kích thước của khoảng cách hoặc luồng giao thông. Đồng tác giả Iain Couzin là giám đốc của Viện nghiên cứu sinh vật học Max Planck và chủ tịch của đa dạng sinh học và hành vi tập thể tại Đại học Konstanz ở Đức. Couzin nói:
Họ không biết có bao nhiêu con kiến khác trong cây cầu, hay tình hình giao thông nói chung là gì. Họ chỉ biết về mối liên hệ địa phương của họ với người khác và cảm giác của loài kiến di chuyển trên cơ thể họ. Tuy nhiên, họ đã phát triển các quy tắc đơn giản cho phép họ tiếp tục cấu hình lại cho đến khi, tập thể, họ đã tạo ra một cấu trúc có kích thước phù hợp cho các điều kiện hiện hành.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những con kiến khi đối mặt với một không gian mở, bắt đầu từ điểm hẹp nhất của vùng đất rộng lớn và tiến về điểm rộng nhất, mở rộng cây cầu khi chúng đi để rút ngắn khoảng cách mà đồng bào của chúng phải di chuyển để đi vòng quanh. Trước đây, các nhà khoa học nghĩ rằng cầu kiến là cấu trúc tĩnh.
Tín dụng hình ảnh: Matthew Lutz, Đại học Princeton và Chris Reid, Đại học Sydney.
Về robot, các nhà nghiên cứu cho biết, hiểu thêm về cách những con kiến này hoạt động có thể giúp tạo ra những robot không chỉ dựa vào bản thân chúng, mà có thể khai thác nhóm để làm nhiều hơn: Tưởng tượng những robot đơn giản có thể điều hướng các không gian phức tạp, nhưng có thể tự - lắp ráp thành các cấu trúc lớn hơn - cầu, tháp, kéo xích, bè - khi chúng phải đối mặt với điều gì đó mà cá nhân chúng không có khả năng thực hiện.