Мравки „Използвайте Математиката“, За Да Намерите Най-Бързия Път

{h1}

Мравките следват принципа на фермат за най-малко време, за да намерят най-бързия път.

Точно както прави светлината, мравките, пътуващи през различни материали, следват най-бързия път, а не най-краткия.

Скорошно проучване установи, че когато пожар мравки (Wasmannia auropunctata), пресичайки различни повърхности, насекомите избират маршрута, който ще минимизира общото им време за ходене, а не изминатото разстояние. Поведението на мравките предлага прозорец за това как групи от социални насекоми се самоорганизират, казват учените.

В оптиката лъч светлина, пътуващ между две точки, поема пътя, който изисква най-малко време, дори и да не е най-краткото разстояние - което е известно като „принцип на Фермат за най-малко време“. Например, представете си спасител, който се втурва да спасява някого в океана на известно разстояние до плажа. Най-бързият начин да стигне до жертвата би било първо да тича по плажа, за да се сведе до минимум времето, което тя ще трябва да прекара плуване, което обикновено отнема повече време от бягането. [Албум: 11-те най-красиви математически уравнения]

В проучването изследователите събраха колонии на малката огнена мравка - един от 100-те най-инвазивни видове в света - в обекти в Израел. Всяка колония съдържаше няколко хиляди работни мравки и няколко кралици. Мравките бяха поставени в ъгъл на заграждение, а хлебарки бяха осигурени като източник на храна в противоположния ъгъл. За да стигнат до хлебарките, мравките трябваше да преминат през зона за набиране на храна, покрита с различни материали: гладък филц, груб филц или стъклена повърхност. Учените тествали мравките върху повърхности, съставени от двойки от тези материали една до друга (стъкло и груб филц, стъкло и гладък филц, гладък филц и груб филц).

Мравките пътуват по-бързо над стъкления материал, отколкото над всеки от двата вида филц, и се движат по-бързо върху гладкия филц, отколкото върху грубия филц.

По пътя към своя банкет с банкер, мравките не са следвали най-директния път за пътуване, установи проучването. По-скоро те следваха под ъгъл пътека, обикаляйки повече от по-гладкия материал, за да достигнат хранителните смеси за най-кратко време. Констатациите показват, че принципът на Фермат за леко пътуване важи и за живите същества, заключават изследователите.

Мравките разчитат на следи от феромони, за да намерят своя път. Изследователите предполагат, че химическата пътека може първоначално да е случайна, но се сближава по оптималния път във времето. Този процес илюстрира самоорганизацията и еволюцията, при която всички възможни маршрути се намаляват до най-бързия.

"Установихме, че общо правило се прилага за динамична система, която разчита единствено на комуникацията [феромони] и социалното сътрудничество", заяви водещият автор на изследването Ян Йетлер от Университета в Регенсбург, Германия, пред новинарския сайт Phys.org.

Мравките обаче имат своите граници. На по-къси разстояния мравките не се представиха толкова добре при избора на най-бързия път, вероятно защото във всяка област имаше повече феромон.

Учените отдавна знаят, че мравките избират най-краткия от няколко пътя, за да стигнат до хранителен източник, за да сведат до минимум времето за пътуване или да спестят енергия. Например, мравките на комбайните избягват пътеки с повече растителност, а дървените мравки предпочитат хоризонтални мостове пред вертикални.

Новите открития бяха публикувани на 20 март в списание PLOS ONE.

последвам Таня Люис На кикотене и , Последвай ни @wordssidekick, Facebook , Оригинална статия за WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


На Снимките: Причудливите Видове На Борнео
На Снимките: Причудливите Видове На Борнео

Защо Прилепите Са Толкова Добри В Плячката На Gulping Down (Хелоуин)
Защо Прилепите Са Толкова Добри В Плячката На Gulping Down (Хелоуин)

Наука Новини


Ще Се Изправят Ли Истинските Хигис? (Infographic)
Ще Се Изправят Ли Истинските Хигис? (Infographic)

Това Отне На Хората Много Мразовити Хилядолетия Да Овладеят Огъня
Това Отне На Хората Много Мразовити Хилядолетия Да Овладеят Огъня

Мистериозно Мускулно Разстройство Се Корени В Мозъка, Изследване Разкрива
Мистериозно Мускулно Разстройство Се Корени В Мозъка, Изследване Разкрива

Твърде Много Телевизия Може Да Намали Броя На Спермата
Твърде Много Телевизия Може Да Намали Броя На Спермата

Рядък Надпис Приветстващ Император Адриан Отвързан В Йерусалим
Рядък Надпис Приветстващ Император Адриан Отвързан В Йерусалим


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com