Robot udawał mrówkę, by lepiej poznać jej zwyczaje. Zaskakujący projekt inżynierów z Bristolu

W tym artykule:

1. Czy robot potrafi nauczyć mrówkę drogi do nowego gniazda?
2. Eksperyment przeprowadzono na specjalnie zaprojektowanej arenie
3. Mrówki, których uczył robot, radziły sobie lepiej niż inne

Mrówki to owady, które uchodzą za stworzenia niezwykle inteligentne. Sekret mądrości mrówek tkwi jednak w całym mrowisku i kolonii, która tworzy współpracującą ze sobą inteligentną społeczność. Te małe architektki i robotnice – gdyby pozostawić je bez towarzyszek – nie wiedziałyby, co mają robić. Dlatego każda mrówka przekazuje informacje kolejnej mrówce, co właśnie zobaczyła lub gdzie napotkała na choćby nowe gniazdo.

Czy robot potrafi nauczyć mrówkę drogi do nowego gniazda?

Zespół naukowców z Wielkiej Brytanii postanowił dowiedzieć się, jak dokładnie przebiega ten transfer informacji. W tym celu badacze zbudowali i zaprogramowali maleńkiego robota, który miał za zadanie wskazywać drogę mrówkom z gatunku Temnothorax albipennis . Autorzy badania podkreślają, że chodzi konkretnie o zachowanie zwane „bieganiem w tandemie” (ang. tandem running). Swoje odkrycie opisali na łamach czasopisma naukowego „Journal of Experimental Biology”.

Opisane zjawisko polega na tym, że jedna mrówka prowadzi drugą do odnalezionego przez siebie źródła pożywienia. Bieganie w tandemie służy również do pokazywania innym mrówkom nowych miejsc do gniazdowania, do których cała kolonia potencjalnie może wyemigrować. Mrówka, której pokazana zostanie ta droga, nie dość, że jest w stanie sama wrócić do domu, to potrafi również przekazać kolejnej mrówce trasę, której dopiero się nauczyła.

Eksperyment przeprowadzono na specjalnie zaprojektowanej arenie

– Proces uczenia się jest bardzo ważny w życiu człowieka. Spędzamy dużo czasu na przyswajaniu wiedzy i przekazywaniu jej innym ludziom. Zastanawiające jest, jak uczą się inne stworzenia, choćby owady. Naszym celem było zbadanie, jakie mechanizmy odpowiadają za przekazywanie między owadami wiedzy nawigacyjnej – mówi prof. Nigel Franks, behawiorysta zwierzęcy z University of Bristol, główny autor badania.

Roślinożerne mrówki mają „zęby” jak noże. Ludzie są bez szans w tej konkurencji

Biolodzy już wcześniej wiedzieli o tym, że szczęki mrówek zawierają atomy cynku. Nie wiadomo było jednak, jak to wpływa na siłę ich ugryzień.

W celu sprawdzenia, czy robot opanuje umiejętność biegania w tandemie, naukowcy zbudowali specjalną arenę, na której znalazło się stare i nowe, ulepszone gniazdo mrówek. Na górze umieszczono suwnicę, do której przyczepiono małego robota czekające na wyjście owada z gniazda. Na robocie zamontowano gruczoły zapachowe mrówki T. albipennis, aby napotkana mrówka potraktowała robota jako „nauczyciela".

– Czekaliśmy, aż mrówka opuści swoje gniazdo i bezpośrednio przed nią umieściliśmy robota, który pachniał jak prawdziwa mrówka. Robot z kolei był zaprogramowany w taki sposób, aby zaprowadził owada do nowego gniazda i pokazał mu konkretną trasę. Do wyboru były dwie: prosta i pokrętna – tłumaczył prof. Franks. Robot poruszał się po obydwu ścieżkach i co jakiś czas zatrzymywał się, aby dać czas mrówce na opanowanie wszystkich punktów orientacyjnych.

Mrówki, których uczył robot, radziły sobie lepiej niż inne

– Gdy mrówka dotarła do nowego gniazda, poczekaliśmy chwilę, aż zbada nowy teren, a następnie zacznie podróż do domu. Wówczas włączyliśmy urządzenie śledzące, które umieściliśmy na suwnicy – wyjaśnia naukowiec. Autorzy podkreślają, że mrówka bezbłędnie potrafiła rozpoznać drogę do starego gniazda, niezależnie od tego, czy wybrała trudniejszą, czy łatwiejszą trasę.

Autorzy nie tylko sprawdzili, jak mrówki przekazują informacje. Przeprowadzili również badanie porównawcze. Chcieli sprawdzić, jak poradzą sobie mrówki, które trafiły do nowego gniazda bez żadnej pomocy. Okazało się, że we wszystkich przypadkach drogę do domu dużo sprawniej i skuteczniej odnalazły osobniki, które wcześniej zostały tego nauczone. Naukowcy twierdzą, że ich badania potwierdzają, że mechanizmy uczenia mrówek są dobrze znane nauce, a nauczycieli może zastąpić maszyna.

Źródło: Journal of Experimental Biology

Nasz ekspert

Jakub Rybski

Dziennikarz, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, gier wideo i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24 i Canal +. Zawodowo nie boi się podejmować żadnego tematu, prywatnie bardzo zainteresowany polityką. Autor bloga na Instagramie "Mini Podróże".