Wenn eine Lücke einen Schwarm von Armeeameisen unterbricht, bauen sie mit ihren eigenen Körpern eine „lebende Brücke“. Wie? Nach neuen Untersuchungen führen Ameisen eine kollektive Berechnung durch.
Armee Ameisen der Art Eciton hamatum Bewegen Sie sich in Säulen über den Waldboden von Mittel- und Südamerika und töten Sie alle Insekten auf ihrem Weg. Wenn ein Abgrund oder eine Lücke den überfallenden Schwarm stört, bauen die Ameisen einfach eine Brücke - mit ihren eigenen Körpern. Instinktiv strecken sich die Ameisen über die Öffnung, klammern sich aneinander und überqueren die lebende Brücke, während sie sie zusammenbauen. Armeeameisenschwärme können während eines Tages mehrere Brücken bilden, die das Hin und Her von Tausenden von Ameisen sehen können.
Neue Forschungsergebnisse, veröffentlicht am 23. November 2015 von Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften berichtet, dass diese Strukturen ausgefeilter sind, als die Wissenschaftler wussten. Die Ameisen bilden lebende Brücken, ohne dass sie von einer „führenden“ Ameise übersehen werden, sagen die Forscher. Stattdessen verschmilzt die Aktion jeder einzelnen Ameise zu einer Gruppeneinheit, so die Forscher, die sich an das Gelände anpasst und dennoch ein klares Kosten-Nutzen-Verhältnis aufweist. Die Ameisen werden einen Weg über einen offenen Raum schaffen, bis zu dem Punkt, an dem zu viele Arbeiter davon abgehalten werden, Nahrung und Beute zu sammeln.
Matthew Lutz, Doktorand in der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie in Princeton, ist der Ko-Erstautor der Studie. Lutz sagte:
Diese Ameisen führen eine kollektive Berechnung durch. Auf der Ebene der gesamten Kolonie sagen sie, dass sie es sich leisten können, dass so viele Ameisen auf dieser Brücke eingesperrt sind, aber nicht mehr. Es gibt keine einzige Ameise, die die Entscheidung überwacht. Sie führen diese Berechnung als Kolonie durch.
Einzelne Ameisen passen sich an, um eine erfolgreiche Struktur zu schaffen, sagen die Forscher, obwohl jede Ameise nicht unbedingt alles über die Größe der Lücke oder den Verkehrsfluss weiß. Co-Autor Iain Couzin ist Direktor des Max-Planck-Instituts für Ornithologie und Lehrstuhl für Biodiversität und kollektives Verhalten an der Universität Konstanz in Deutschland. Couzin sagte:
Sie wissen nicht, wie viele andere Ameisen sich auf der Brücke befinden oder wie die allgemeine Verkehrssituation ist. Sie kennen nur ihre lokalen Verbindungen zu anderen und das Gefühl von Ameisen, die sich über ihren Körper bewegen. Sie haben jedoch einfache Regeln entwickelt, die es ihnen ermöglichen, sich immer wieder neu zu konfigurieren, bis sie gemeinsam eine Struktur erstellt haben, die den jeweiligen Bedingungen angemessen ist.
Die Forscher stellten fest, dass die Ameisen, wenn sie mit einem offenen Raum konfrontiert werden, an der engsten Stelle der Weite beginnen und auf die breiteste Stelle zusteuern. Dabei dehnen sie die Brücke aus, um die Strecke zu verkürzen, die ihre Landsleute zurücklegen müssen, um die Weite zu bewältigen. Bisher dachten Wissenschaftler, Ameisenbrücken seien statische Strukturen.
Bildnachweis: Matthew Lutz, Princeton University und Chris Reid, University of Sydney.
In der Robotik, so die Forscher, könnte ein besseres Verständnis der Funktionsweise dieser Ameisen dazu beitragen, Roboter zu entwickeln, die sich nicht nur auf sich selbst verlassen, sondern die Gruppe zu weiteren Zwecken ausnutzen: Stellen Sie sich einfache Roboter vor, die in der Lage sind, komplexe Räume einzeln zu navigieren, sich aber selbst können - Bauen Sie sich zu größeren Strukturen zusammen - Brücken, Türme, ziehende Ketten, Flöße - wenn sie etwas sehen, können sie es nicht.