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Aug. 18 2017

看火蟻用自己的身體築塔

  • 看火蟻用自己的身體築塔

    看火蟻用自己的身體築塔

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當火蟻同心協力工作時,牠們被視為一股強大的力量。這些小小的生物能用自己的身體做出超過30隻火蟻高度的塔形結構,而且還能彼此連結成筏漂浮著,即使人類用手把牠們壓入水裡仍可維持浮力。

美國喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)的研究人員多年來一直努力分析螞蟻在沒有領導者或看不出有什麼通盤計畫的情況下,是如何形成這樣一個緊密的社會和身體結構。

最近發表在《皇家學會開放科學》期刊(Royal Society Open Science)的一項研究,以高速攝影機拍攝到螞蟻沿著滑竿一隻隻往上堆疊成塔的過程。最後出現了一個鐘形結構,看起來很像艾菲爾鐵塔。

科學家過去就已觀察到螞蟻會用自己的身體做出這些塔狀結構,這段影片則提供一個全新視角來觀察這個現象。

牠們如何辦到的?

築塔的過程不像精湛舞蹈般一氣呵成,而是經過多次嘗試和錯誤。根據這份研究,一隻螞蟻最多可支撐三隻同伴,牠們是利用腳上的黏墊相互連結。

假如某一隻螞蟻承受的重量超過了牠所能負荷的,螞蟻就會如雪崩般自塔上塌落。透過持續不斷地攀爬彼此,螞蟻最終可由下而上建造出穩固的基地。

科學家相信,這種行為是在發生淹水之類的事件後形成的臨時結構。攀上高高的結構有助於螞蟻尋找建造新家的可用空間。

因為螞蟻會持續下沉,牠們必須重覆爬上彼此的身體,直到抵達避難所為止,這使得牠們的塔處於動態而非固定不變。

這份研究的其中一位作者告訴《自然》期刊:「螞蟻像反向的噴泉流動著。」

沉不了的螞蟻團

同一個研究團隊在2014年發現了這種螞蟻靜態結構的動力學,當時他們在研究螞蟻如何形成結實的筏狀結構。

將一群螞蟻在杯內的水裡打轉,牠們會自然地用腳黏住彼此、形成一團球體。藉由相互垂直地連結在一起,螞蟻可平均分布其重量,組成即使研究人員完全將之壓入水裡也能浮起的筏。

雖然單一隻螞蟻並不特別聰明,但牠們善於以費洛蒙和人類聽不見的聲音所構成的複雜系統來進行團隊合作和溝通。

研究人員希望設計程式讓小機器人自行造筏和搭橋。

「想像一下有機器人能在救災時建造屏障或填補孔洞的情形。」2014年那份研究的其中一位作者這樣告訴《自然》期刊。

 

撰文:Sarah Gibbens

編譯:張亦葳

延伸閱讀:螞蟻才是這個星球上最早的農民?都是讓氣候變化給逼的!新發現:螞蟻竟會在戰場上救援傷兵

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