Myrene bygger synkende Eiffeltårn når de prøver å flykte

Anonim

Hvis du vil se Eiffeltårnet, trenger du ikke å gå til Paris. Bare se ned på føttene - men se på ditt skritt.

Brannmyrer bruker sine kropper til å konstruere strukturer i Eiffeltårnet når de går inn i en høy obstruksjon mens de leter etter mat eller rømmer seg til nye områder. En ny studie fra Georgia Institute of Technology tyder på at de bygger disse strukturene uten leder eller samordnet innsats. Hver myr vandrer rundt målløst og holder seg til et bestemt sett med regler, til det uvitende deltar i byggingen av et tårn flere inches høyt.

"Hvis du så på myrer i 30 sekunder, kan du ikke ane at noe mirakuløs ville bli opprettet på 20 minutter, " sa David Hu, en maskinteknisk professor fra Georgia Tech som ledet studien. "Uten planlegging, og bruker prøve-og-feil, oppretter de en klokkeformet struktur som hjelper dem å overleve."

Tårnstudiet er en oppfølging av konsernets 2014-flåteforskning, som undersøkte hvordan insektene knytter kroppene deres for å bygge vanntette strukturer som holder seg flytende i flere måneder. Myrene marsjerer til de kommer til et åpent rom - kanten av flåten - så sett seg inn for å bli en byggestein av flåten.

De gjør det samme for tårnene, søker etter et tomt sted som en bil i en overfylt parkeringsplass. Når en enkelt myr finner en, typisk på toppen av tårnet, stopper hun og stinger for flere maur å klatre på toppen og gå vertikalt.

Men vertikal er et relativ begrep. Myrene posisjonerer seg ikke rett opp og ned som en skyskraper. I stedet blir tårnet bredere etter hvert som det vokser høyere, og etter hvert blir den samme form som Paris 'ikoniske landemerke. Vekten på tårnet støttes av et bredere tverrsnitt ved basen, noe som gjør at myrene bedre fordeler sin vekt.

"Vi fant at maur kan tåle 750 ganger kroppsvekten uten skade, men de synes å være mest komfortable å støtte tre maur på ryggen, " sa Craig Tovey, medforfatter av studien og professor i Georgia Techs Stewart School of Industrial Og systemteknikk. "Noen som er mer enn tre og de vil bare gi opp, bryte sine hold og gå bort."

Selv om maurene jevnt fordeler sin vekt som en gruppe, er tårnet i konstant bevegelse. Kolonnen synker når insektene fungerer, som om bunnen smeltes som smør. Myrene glir ned, og gå ut av tunneler begravet i basen. Tårnets bevegelse ligner en sakte sjokoladefontene i revers.

De synkende tårnene ble oppdaget ved et uhell. Forskerne planla å registrere maurbygging i to timer, men kameraet rullet for tre.

"Vi forventer ikke å se noe interessant i den ekstra timen, så vi spedde opp videoen til 10 ganger ekte hastighet, " sa Tovey. "Vi ble overrasket over hvor forskjellige myrbevegelsene dukket opp."

I sanntid så de myrene i bevegelse på overflaten av et tårn av tilsynelatende stasjonære maur. Ved høy hastighet oppstod imidlertid overflatearmbevegelsene som en uskarphet, og hele tårnet gled nedover.

"Tårnet synker var for sakte for å se på ekte fart, " sa Tovey.

Synken ble bekreftet av røntgenfilm. Forskerne matet noen av myrene radioaktiv mat, og kastet deretter kolonien i en røntgenmaskin på tvers av campus i professor Dan Goldmans fysikklaboratorium. Kameraer registrerte igjen critters som bygde et tårn. Ved hjelp av tidsfotografering så de på at de radioaktive insektene gikk opp på sidene, synker gradvis til tårnets dyp, forlater bunken og fortsetter deretter prosessen i flere timer.

"Myrtårnene er som menneskelig hud, " sa Hu, hvem er også en fakultet medlem i School of Biological Sciences. "Tårnet er stadig gjenoppbygging og erstatning av overflaten."

Resultatene, som nå er publisert i tidsskriftet Royal Society Open Science, kan ha implikasjoner for modulære roboter, som for øyeblikket ikke er svært effektive for å bygge høye tårn.

Tovey, som også er biolog, har en annen grunn til å studere myreoppførsel.

"Nittietti prosent av alle arter som noen gang har bodd på jorden, er utryddet, " sa Tovey. "Resten av oss har utviklet svært effektive teknikker for å overleve. Hvorfor ville vi ikke studere disse prosessene? Ingeniører og forskere vet ikke alltid hva våre funn vil føre til, men bioinspirert design kan være et kraftig verktøy for å gjøre verden mer effektiv."

Papiret, "Brannmyrene gjenoppbygger evigvarende tårn, " ble publisert 11. juli.

menu
menu