Муравьи коллективно переносят большие предметы, имитируя движение самодвижущейся частицы в жидкости

Группа физиков из Института науки Вейцмана в Израиле обнаружила, что когда муравьи определенного вида коллективно переносят большой объект, они делают это таким образом, что имитируют самодвижущуюся частицу, движущуюся через жидкость. В своей статье, опубликованной в журнале открытого доступа PRX Life, группа описывает исследование поведения Paratrechina longicornis, вида муравьев, которые известны тем, что коллективно переносят в свои гнезда крупные предметы пищи.

Когда муравьи кооперативных видов сталкиваются с пищей, они обращаются за помощью, оставляя след из феромонов. Другие муравьи идут по следу и встречаются на этом месте. Когда прибывает достаточное количество муравьев, каждый из них хватает предмет (обычно лист) ртом. Муравьи, идущие впереди, тянут, ведя остальных в сторону гнезда. Те, кто сзади, не только толкают, но и поднимают, чтобы уменьшить трение, что приводит к меньшим потерям энергии группой.

Предыдущие исследования также показали, что в начале такого путешествия каждый из муравьев начинает тянуть то, что, по его мнению, является направлением гнезда, причем многие из них ошибочно. Таким образом, они несколько секунд играют в перетягивание каната. В конце концов, групповой менталитет преобладает, и все муравьи следуют за лидером, неся пищу обратно в гнездо. Также было отмечено, что во время путешествия муравьи отпадают по мере утомления и заменяются более свежими муравьями.

В этой новой работе исследовательская группа более коллективно взглянула на муравьев, когда они несли свой груз. Они покрыли кошачьим кормом винтики разных размеров, чтобы они служили источником пищи, а затем сняли на видео действие, как изучаемые муравьи собирались вокруг источника пищи, подбирали ее и затем несли домой.

В ходе многочисленных поездок исследователи обнаружили, что поведение их муравьев близко имитирует действия самодвижущейся частицы, когда она движется через жидкость, как описано уравнениями Ланжевена. Они предполагают, что верно и обратное: поведение самодвижущейся частицы может служить моделью для характеристики поведения системы взаимодействующих индивидуумов.