SME
Štvrtok, 29. október, 2020 | Meniny má KláraKrížovkyKrížovky

Najlepšími plavcami sú mravce

Človek sa dokáže dlhšie vznášať iba ak na hladine Mŕtveho mora, kde ho drží nad vodou koncentrovaná soľ. Mravce to dokážu vždy a všade.

Mravce, ktorých neprekvapí povodeň.Mravce, ktorých neprekvapí povodeň. (Zdroj: NATHAN MLOT, DAVID HU/GTI, WIKIMEDIA)

Keď obydlia mravcov zasiahne povodeň, vytvoria z množstva vlastných tiel plť. Nesie ich na hladine týždne alebo mesiace, pomocou nej dokážu prekonať tisícky kilometrov.

Dokonca pri tom vôbec nemusia robiť smiešne pohyby, ktorým my hovoríme plávanie. Na cestu berú okrem kráľovnej a potravy aj vajíčka, z ktorých sa rodia nové mravce.

Prečo sa nepotopia?

Vedci skúmali, ako je možné, že mravčia plť spletená z drobných hmyzích tiel naložená relatívne ťažkým nákladom sa nepotopí.

Mravce sú nielen vynikajúcimi lovcami, poľnohospodármi a bojovníkmi, ale aj architektmi, staviteľmi a moreplavcami. Inak by sa niektoré druhy sotva mohli rozšíriť z jedného kontinentu na druhý.

Skryť Vypnúť reklamu

Už dávnejšie je známe, že červený mravec Solenopsis invicta pôvodom z Južnej Ameriky na prepravu po vode nepotrebuje nijaký stavebný materiál, iba svojich druhov.

Kolónie tohto mravca pomocou dômyselne poprepletaných vlastných tiel dokážu prekonať dlhé vzdialenosti, než nájdu nové suché miesto na život. Mravčia plť je veľkým kruhovým zlepencom, vytvoreným miliónmi jedincov tak, že sa k sebe pevne prichytia.

Keď sa dostane do vody osamotený mravec, udrží sa na hladine vďaka povrchovému napätiu vody a voskovitej zmesi, ktorá pokrýva jeho telo. V prípade spojenia miliónov mravcov do jedného útvaru sú však zákony fyziky neúprosné a mali by poslať mravce ku dnu.

Skupina vedcov z Georgijského technického inštitútu v americkej Atlante na čele so strojným inžinierom Nathanom Mlotom záhadu nepotopiteľnosti mravčích pltí rozlúštila.

Skryť Vypnúť reklamu

Vedci pomocou laboratórnych experimentov sledovali, ako tisícky mravcov vytvárajú živé plte, koľko jedincov na to treba alebo akou rýchlosťou sa premiestňujú po telách svojich kolegov.

Pomôžu čeľuste

Vedci zistili, že keď sa mravce dostanú do vody, najskôr sa spoja silnými vrchnými čeľusťami a nohami. Pevnosť tohto spojenia je neuveriteľná: dva mravce dokážu udržať náklad adekvátny hmotnosti ďalších 400 mravcov.

Na povrchu prvej vrstvy mravčích tiel začnú ďalší členovia kolónie vytvárať druhú a potom aj tretiu vrstvu. Narastá tým síce hmotnosť plte, no mravce, ktoré sú naspodku, synchrónne „napnú svaly", aby upevnili dno ešte viac a neprenikla doň ani kvapka vody.

Nakoniec to na plti vyzerá takmer ako v rozprávke: uprostred vyrastie trón s kráľovnou, okolo nej sa zhromaždí verná družina, ktorá nesie náklad s potravou a vajíčka s potomstvom. Všetko je pripravené na dlhú cestu.

Skryť Vypnúť reklamu

V čom spočíva tajomstvo mravčích pltí? V tom, že pri pevnom spojení medzi sebou mravce zachytia množstvo miniatúrnych bubliniek vzduchu. Vznikne vzduchový vankúš, ktorý nadnáša plť na vode, a spolu s ňou aj všetko, čo na sebe nesie.

Mravčia kolónia sa na vode správa ako veľká tuhá tuková kvapka, ktorá sa po nej šíri, ale nemieša sa s ňou, takže všetky mravce majú možnosť normálne dýchať.

Voda sa prispôsobila

Video, ktoré vedci pri experimentoch nakrútili, ukazuje, ako sa snažia plť potopiť a opakovane na ňu zvrchu tlačia paličkou. Spojené telá mravcov sa na hladine iba prehnú bez toho, aby sa namočili, pričom vodnú hladinu okolo seba deformujú ako trampolínu; voda sa prispôsobovala tlaku mravčej plte.

Mlot experiment opísal takto: „Keď sa dostal zhluk mravcov pod úroveň hladiny, videli sme, ako pred sebou jednotlivé mravce tlačili vodu, čím ju okolo seba deformovali." Táto živá pružina sa po odstránení tlaku opäť vyrovnala.

Skryť Vypnúť reklamu

Nathan Mlot si vyskúšal pevnosť plte tak, že ju zobral do ruky a nadvihol nad hladinu. Experimentátor sa pri tom chránil rukavicami, lebo uštipnutie tohto mravca je veľmi nepríjemné. Výsledkom bolo, že z plte neodpadol ani jeden mravec.

Neuveriteľné. Nie je za tým vraj nijaká mágia ani nadpriemerná inteligencia mravcov. Podľa autorov článku v prestížnom časopise PNAS aktivitu mravcov pri tvorbe plte neriadi nik. Tá vyplýva iba z vykonávania súboru stereotypných inštinktívnych činností.

Napríklad keď sa mravec dostane spolu s ďalšími do vody, snaží sa preniknúť do medzery medzi telami podobne postihnutých jedincov. Tým sa prirodzene upchajú všetky „diery" a vzniká nepriepustné dno plávajúcej plte.

„Je to príklad činnosti, pri ktorej mravčia skupina zvyšuje jej efektívnosť," povedal Audrey Dussutour, biológ z Univerzity Paula Sabatiera vo francúzskom Toulouse, ktorý študuje kolektívne správanie mravcov.

Skryť Vypnúť reklamu

Vzor aj pre roboty?

Nathan Mlot a jeho tím prvý raz experimentálne študovali schopnosť mravcov vytvárať živé plte. Vymysleli matematický model rozširovania a rastu týchto mravčích dopravných prostriedkov.

Model umožnil predpovedať, ako sa veľké, dospelé mravčie kolónie správajú v skutočnosti a ako môžu prekonávať stovky a tisícky kilometrov bez toho, aby ich niekto riadil. Potrebná je iba inštinktívna činnosť mnohých jednotlivcov, z ktorej nakoniec vznikne želaný výsledok.

Ako upozornili americkí vedci, tento princíp možno využiť napríklad vo vývoji robotov. Ich tvorcovia by sa nemuseli sústreďovať iba na vytváranie inteligentného riadiaceho centra, ale skôr na modelovanie systému množstva malých rovnoprávnych prvkov, ktoré plnia drobné, jednoduché úlohy.

Skryť Vypnúť reklamu

Až keď sa ich úsilie spojí, môže vzniknúť niečo, čo už má prvky rozumného správania, podobne ako kolónia mravcov.

Hlavný zdroj: internetové vydanie časopisu Nature

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Premiér Igor Matovič.
Dobré ráno

Dobré ráno: Boj o moc, ambície a pomsta. Kauza STU

Čo sa to dialo na Slovenskej technickej univerzite.

Podcast Dobré Ráno.
Komentár Petra Schutza

Najsilnejšie protipandemické opatrenie je osobný lockdown

Zabudli povedať najdôležitejšiu informáciu.

Peter Schutz

Neprehliadnite tiež

Vedátorský podcast

Čo poháňa rozpínanie vesmíru? Vedci zvažujú rôzne možnosti

Tmavá energia je jedna z najväčších záhad vo fyzike.

Rôzne pohľady na kométu Čurjumov-Gerasimenko zo sondy Rosetta.

Kozmická loď nesúca robotické vozidlo je na polceste k Marsu

Vesmírna loď už od svojho štartu prekonala vzdialenosť 235,4 milióna kilometrov.

Z Mysu Canaveral v americkom štáte Florida odštartovalo vo štvrtok 30. júla 2020 k planéte Mars robotické vozidlo Perseverance.
Stroj Turek, ktorý vydávali za šahový automat, v skutočnosti sa v jeho vnútri skrýval človek, ktorý Turka riadil

Inzercia - Tlačové správy

  1. Príjem vs. dôchodok. Realita, ktorú na ktorú sa treba pripraviť
  2. Pôžička bez úrokov a poplatkov? Áno, existuje
  3. Nové Porsche Panamera spája nespojiteľné
  4. UNIQA preberá dôchodkové fondy AXA, pre klientov sa nič nemení
  5. Pandémia urýchlila štart online duálneho vzdelávania
  6. Tradičná plodina zo Slovenska mizne. Čo sa deje so zemiakmi?
  7. Nenechajme jeden druhého bez pomoci a kontaktu
  8. Pohoda v domácnosti sa odvíja od jednej veci. Neuveríte, od akej
  9. Tlačová konferencia iniciatívy Stop hazardu so zdravím
  10. Developer roka YIT Slovakia je na Slovensku už desať rokov
  1. Nové Porsche Panamera spája nespojiteľné
  2. UNIQA preberá dôchodkové fondy AXA, pre klientov sa nič nemení
  3. Pandémia urýchlila štart online duálneho vzdelávania
  4. Tradičná plodina zo Slovenska mizne. Čo sa deje so zemiakmi?
  5. Aplikácia, kde z pohodlia domova zlikvidujete škodovú udalosť?
  6. Škola môže vyzerať aj inak!
  7. UNIQA preberá na Slovensku aj dôchodkové fondy AXA
  8. Využite dovoz tovaru do 24 hodín a zadarmo
  9. Dopad krízy na firmu zmierni strednodobý prenájom vozidla
  10. V Košickom kraji máme more aj neviditeľnú izbu: Objavte ich!
  1. Novodobý slovenský Baťa. Zamestnancom stavia domy 34 064
  2. Pracujete v IT? Táto slovenská firma neustále prijíma ľudí 24 095
  3. Ako začínali šéfovia digitálnych firiem? Vplyv malo už detstvo 22 631
  4. O levočský „nanozázrak“ sa zaujíma európsky trh 17 237
  5. LEN DNES: Zľava viac ako 50% na ročné predplatné týždenníkov MY 14 540
  6. ARÓNIA a RAKYTNÍK - podporí tvoju imunitu v boji s vírusmi 11 837
  7. Pohoda v domácnosti sa odvíja od jednej veci. Neuveríte, od akej 11 686
  8. Toto sú povolania budúcnosti. Niektoré prekvapili 11 435
  9. Ako pracujú horskí nosiči? Vstávajú ráno o štvrtej 10 577
  10. Vyučujú školy informatiku dobre? Tieto patria medzi ukážkové 10 555