Weaver Ants zvládli hack s týmovou prací, kterou lidé nikdy nemohli: ve skutečnosti pracují tvrději s rostoucími týmy.
Místo toho, aby se uvolnili jako lidé ve velkých skupinách, tito mravenci zdvojnásobili svou tahovou sílu rozdělením rolí – některé ukotvení, zatímco jiní táhnou. Vědci to nazývají „silou romnou“, strategií, která jejich řetězy posilují s každým novým členem.
Týmy mravence vzdorují starobylému problému
Zdá se, že mravenci Weaver popraskali výzvu týmové práce, která po staletí trápila lidi: když se lidské skupiny zvětšují, jednotlivci obvykle vynakládají menší úsilí. Nová zjištění hlášená v Současná biologie odhalují, že Weaver Ants dělají opak, přičemž každý mravenec se stává silnějším, jak se skupina rozšiřuje.
Tento pokles lidského úsilí byl poprvé popsán francouzským inženýrem Maxem Ringelmannem v roce 1913. V experimentech měřících studenty, kteří tahali lana, zjistil, že ačkoli se celková tahací síla zvýšila, jak se připojilo více účastníků, individuální úsilí od každé osoby se snížilo.
Pozorování Ringelmanna bylo od té doby pozorováno v nespočetných prostředích, od kancelářských výborů po sportovní týmy. Podle behaviorálního ekologa Madelyne Stewardsona z Macquarie University, který vedl nedávnou studii, Weaver mravenci zlepšují jejich kooperativní budování hnízda, když se k tomuto úsilí připojuje více členů.
Překonávání efektu Ringelmann
„Každý jednotlivý mravenec téměř zdvojnásobil svou tahovou sílu, jak se velikost týmu zvětšila – ve skutečnosti se zlepšuje spolupracovat s tím, jak se skupina zvětšuje,“ říká paní Stewardsonová.
Výzkum ukazuje, že tito mravenci tvoří vysoce efektivní týmy, kde se jednotlivci zvyšují, spíše než snižují, jejich příspěvky, jak se skupina rozšiřuje.
Weaver Ants (Oecophylla Smaragdina) jsou malý hmyz žijící stromy, který žije v tropických oblastech Afriky, Asie a Austrálie. Jsou známí pro stavbu antén propojení jejich těl do řetězců, aby složily listy a upevňovaly je spolu s hedvábí produkovanými jejich larvami.
Měření síly mravence v akci
Chris Reid z Macquarie’s School of Natural Sciences pracoval s mezinárodním týmem na měření a analýze síly, kterou různé týmy ANT, které mohly při vytváření svých hnízd, mohly vztahovat ekolog a dohlížející spoluautor a dohlížející spoluautor Dr. Chris Reid z Macquarieho školy přírodních věd.
Vědci vytvořili experimenty, které lákají tkalcovské kolonie, aby vytvořily tahové řetězy, aby se pohybovaly umělým listem připojeným k měřiči síly.
„Mravenci rozdělili svou práci na dvě práce: někteří aktivně táhnou, zatímco jiní se chovají jako kotvy, aby uložili tuto tažnou sílu,“ říká Stewardson.
Jak funguje rohatka
Společný autor Dr. Daniele Carlesso z University of Konstanz a Max Planck Institute of Animal Behavior v Německu, který byl během výzkumu studentem PhD v Macquarie, říká, že tým vyvinul teorii nazvanou „Force Ratchet“, aby předpokládal, jak to funguje.
„Práce, kterou každý mravenec vykonává, závisí na jeho pozici v řetězci,“ říká Dr. Carlesso. „Mravenci v zadní části řetězců natahují jejich těla, aby odolali a uložili tahovou sílu, zatímco mravenci vpředu aktivně tahali.“
„Nikdo se nedíval na použití podobné metody, jakou používají mravenci, aby vytvořili sílu v rojích s více legged roboty, ale plánujeme to.“
Dr. David Labonte z Imperial College LondonSpoluautor na článku říká, že tým zjistil, že tato metoda byla klíčem ke zvýšení příspěvku na jednotlivce, protože se tým zvětšil.
„Delší řetězy mravenců mají více přilnavosti na zemi než jednotliví mravenci, aby mohli lépe odolat síle tahaného listu,“ říká Dr. Labonte.
„Dlouhé řetězy efektivně ukládají tahovou sílu od jednotlivých mravenců ve tření – společně se zdá, že tým funguje jako rohatka.“
Od Ant Hills po Robotics Labs
Dr. Reid říká, že kromě fascinujícího vhledu do přírodního světa by objev mohl vědcům pomoci navrhnout lepší týmy robotů.
Při práci v týmech mohou současní roboti vydat pouze stejnou sílu, jakou dělají, když jsou sami, a dosáhnout v nejlepším případě lineární nárůst výstupu síly. Tkaní mravenci ukazují, že existuje potenciál pro mnohem více.
„Nikdo se nedíval na použití podobné metody, jakou používají mravenci, aby vytvořili sílu v rojích s více legged roboty, ale plánujeme to udělat,“ říká Dr. Reid.
Související práce již ukázala, že roboti s více nohama na zemi, inspirovaní Millipedes, mohou fungovat lépe na složitém terénu.
„Programovací roboti pro přijetí spolupracujících strategií inspirovaných ANT, jako je Ratchet Force, by mohli umožnit týmům autonomních robotů efektivněji spolupracovat a dosáhnout více než součet jejich individuálního úsilí,“ říká Dr. Reid.
Reference: „Supereficientní týmová práce ve Weaver Ants“ od Madelyne Stewardson, Daniele Carlesso, David Labonte a Chris R. Reid, 12. srpna 2025, Současná biologie.
Doi: 10.1016/j.cub.2025.07.038
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
