Мурахи дотримуються принцип ферма
Відео: Аква-ферма. Що це таке?
Малий вогненний мураха (він же Electric ant, він же Wasmannia auropunctata) - один з найпоширеніших видів, колись жив тільки в Центральній і Південній Америці, а зараз знаходиться у фазі швидкого експансії по всьому світу. Незважаючи на свої розміри (1,5 мм в довжину), він виправдовує назву «електромуравей»: його укус непропорційний габаритам комахи і по хворобливості близький до відчуття після атаки бджоли. Вид надзвичайно цікавий: крім систематичних нападів на галапагосских черепах і псування зору домашніх тварин, він характерний поєднанням статевого і безстатевого розмноження, нетипового для інших мурах (самки - підсумок партеногенезу, робочі - підсумок звичайного статевого розмноження, а у самців взагалі свій, чи не унікальний метод продовження роду).
Кусає людину малий вогняний муравей- «ізраїльтянин». Внизу: група тих же комах, вірних заповітам Ферма. (Тут і нижче ілюстрації Wikimedia Commons / J. Oettler et al.)
Відео: Установка пасток для мурах Комбат і їх реакція
Але на цей раз W. auropunctata зацікавив вчених в іншому сенсі. Дослідники під керівництвом Яна Оттлера (Jan Oettler) з Регенсбургського університету (Німеччина) вирішили з`ясувати, чи оберуть ці комахи такий шлях, який не буде найкоротшим по відстані, але стане найкоротшим за часом.
Для цього вони взяли три звичайні колонії цього виду (в Ізраїлі, по кілька тисяч особин) і помістили їх в закриті пластикові коробки без їжі, але з`єднані ходами з майданчиком для годування (окремої для кожної колонії), де розміщувався корм (таргани). Їжа перебувала в протилежному входу кутку кормової майданчики. Поверхня майданчика наполовину була покрита одним матеріалом, а все інше - іншим. На деяких покриттях, таких як грубий поліестрова нетканий матеріал, швидкість руху мурах падала до 1,73 мм / с проти 4,89 мм / с на поліетилені.
При цьому найкоротший шлях пролягав через матеріали, де швидкість пересування була мінімальною. А найдовший (по відстані) маршрут, навпаки, був самим гладким і швидким для переміщення, незважаючи на переважаючу довжину.
Все це, ви маєте рацію, схоже на вибір світлом шляху свого поширення через матеріали, відомий як принцип Ферма (Хоча його перша формулювання було дано ще Героном Олександрійським). Принцип найменшого часу наказує променю світла рухатися з початкової точки в кінцеву по шляху, мінімізує час проходження. Тобто якщо швидкість світла на близькому маршруті буде менше, а в більш довгому, навпаки, більше, світло «вибере» (як правило) більш протяжний, але швидкий шлях. Хоча світло слід принципом без розумових зусиль або можливості вибору, мурашкам, відомим своєю схильністю до швидкого переваги коротких маршрутів, вибір між довжиною шляху і швидкістю його проходження робити все ж довелося: їх переміщення в просторі не диктується настільки простими закономірностями, як у випадку електромагнітних хвиль .
Мурахи, прямуючи до тарганів, подовжують свій шлях, щоб більшу його частину пройти по більш гладкої поверхні.
В результаті з`ясувалося, що мурахи в цілому «поважають» Ферма. Бувають, правда, і винятки: деякі особини здатні відхилятися від маршруту основної маси комах, що корисно на стадії пошуку оптимального шляху. По всій видимості, це свідчить про значну гнучкості поведінки окремих робочих мурах.
Схожі риси властиві і людям, які вибирають зазвичай довший маршрут, якщо його можна подолати за менший час (хоча і серед нас є «відщепенці»). На перший погляд, це суперечить недавніх висновків іншої групи вчених, згідно з якими мурашкам не потрібні когнітивні здібності для вибору найвигіднішого маршруту. Однак крапку в цьому питанні ставити поки рано: симуляція за допомогою микророботов для сценарію з маршрутами різної прохідності ще не відпрацьовувалася.
Звіт про дослідження опублікований в веб-журналі PLoS ONE (доступний повний текст).
