Муравьи: чемпионы по движению без пробок
Ученые из Исследовательского центра когнитивных способностей животных (CNRS/Университет Тулузы III — Поль Сабатье) и Университета Аризоны (США) выяснили, что колонии муравьев избегают транспортных заторов и эффективно перемещаются даже при чрезвычайно высокой плотности движения, что обеспечивает стабильную эффективность их фуражировки. Результаты опубликованы 22 октября 2019 года в журнале eLife.
Чтобы понять, как муравьи так хорошо справляются с трафиком, исследователи провели 170 экспериментов с видеозаписью, наблюдая за перемещением муравьев между гнездом и источником пищи. В тестах варьировали ширину пути и количество особей (от 400 до 25 600), чтобы изменить плотность — число насекомых на единицу площади.
Ключевые наблюдения:
- При увеличении плотности поток муравьев сначала нарастает, а затем стабилизируется.
- В отличие от человеческого трафика, который выше определенного порога плотности замедляется до нулевого потока и создает пробку, муравьи ускоряются, пока не будет достигнута максимальная пропускная способность пути.
- Когда движение становится слишком плотным и вызывает много столкновений, муравьи меняют тактику: они предпочитают избегать отнимающих время столкновений, а не продолжать ускоряться.
- При чрезмерно высокой плотности муравьи воздерживаются от вливания в поток и ждут, пока он уменьшится.
Фундаментальные отличия от человеческого трафика:
- Отсутствие страха перед столкновениями: Защищенные экзоскелетом, муравьи не боятся столкновений и могут ускоряться там, где люди предпочитают замедлиться.
- Общая цель: Все перемещения в колонии направлены на эффективную фуражировку, которая выполняется независимо от плотности.
- Адаптивные правила: Муравьи избегают ловушки пробок, постоянно адаптируя свои правила движения к локальной загруженности, в то время как автомобильное движение следует неизменным правилам (например, остановке на красный свет независимо от трафика).