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文章标题:昆虫大作战!英媒揭秘蚂蚁大军“搭桥”跨“天堑”

发布时间: 2018-11-17

参考消息网4月2日报道 英国《每日邮报》网站3月13日报道称,令人诧异的视频片段显示,军蚁通力合作以自己的身体搭建桥梁。视频显示在一系列不同的场景下,一只只蚂蚁象叠罗汉一样挤靠在一起以便度过缺口。

报道称,该视频是作为一项新研究的一部分拍摄的,这项研究对蚂蚁如何按照简单规则和利用基本算法建造动态“活体”结构进行了探索。由美国新泽西理工学院专家进行的这项研究证明,当这些蚂蚁在自己行进途中发现缺口时甚至可能会选择用自己的身体搭建桥梁。

领导这项研究的西蒙·加尼尔说:“过去已经有很多关于这些蚂蚁所建造的建筑物的描述性研究。我们这项研究的独特性在于建立了可以放置到热带森林中的实验装置,以便对蚂蚁在行进路途中搭桥越过缺口的条件进行实验性控制。”

图为正在集体迁徙的蚁群

图为正在集体迁徙的蚁群

研究人员发现,这些桥梁是在行军队伍的领头蚁遇到路上的缺口并导致行军速度放慢时开始搭建的。剩下的蚂蚁群落成员便迅速继续沿原路前进,从领头蚁身体上爬过去。在这种时候,先前的领头蚁会静止不动,让队伍里的下一只蚂蚁面临同样的困境,使它面对缺口放慢前进速度。于是这只蚂蚁也静止不动,又让下一只蚂蚁从自己身上爬过去——这一过程重复数百次,从而形成了一种由静止蚂蚁组成的类似于桥梁的结构。

那么蚂蚁是如何利用数学来搭建“人体桥梁”的?多个种类的蚂蚁会利用自己的身体走过小型缺口。新泽西理工学院的研究人员在2015年证明,在任何时候,蚂蚁群落中会有多达20%的成员集合在一起组成桥梁。

这就是蚂蚁个体可以运行“搭桥”算法的时候。蚂蚁可以知道自己被前面的蚂蚁践踏过的次数,并以此来判断桥梁的宽度。当这个计数达到某个值的时候,蚂蚁在断定可能已有太多群落成员参与了搭桥之后便可能会重新加入到行进队伍。

在巴拿马的野外试验中,精品BT传奇,研究团队还观察了蚂蚁是如何确定优先在哪里搭建桥梁的。研究团队采用了一个V形结构进行试验,不愿意绕道而行的蚂蚁群落起初在接近于V形结构尖角的地方搭建桥梁。接下来的是一个决定搭建桥梁宽度的无意识的权衡过程:蚂蚁群落不希望投入太多的蚂蚁,但也同时希望旅途所需时间能够尽可能短。

工程界也正在对此类的研究结果和桥梁建设算法正在深入探讨。加尼尔说:“我们收到了来自工程界的积极反馈,研究人员现在正在考虑采用我们的研究成果涉及各种用途的自我组合机器人,例如自我修复结构。”(编译/曹卫国)