Mravenčí věže mají vlastnosti Eiffelovky. Vědci popsali jediný zákon, který při stavbě platí

Struktury, které vytváří z vlastních těl některé druhy mravenců, se konstrukčně pozoruhodně podobají slavné Eiffelově věži v Paříži. A přitom vznikají samovolně, aniž by jejich stavbu kdokoliv řídil. Popsal to tým vědců, který je studoval.

Jihoameričtí červení mravenci, jimž se říká pro bolestivost jejich kousnutí také ohniví mravenci, používají vlastních těl na to, aby z nich vytvářeli různě velké i složité stavby. Dělají z nich struktury, které jim slouží pro překonávání nejrůznějších přírodních překážek – větví, propastí, vodních toků. Studie vědců z Georgia Institute of Technology naznačuje, že tyto stavby vznikají bez přispění vůdce nebo nějaké koordinované snahy.

Když vědci mravence sledovali, vypadala „stavba“ tak, že se mravenci bezcílně potulovali a pak se stali bez vlastního vědomí součástí desítky centimetrů vysoké věže. „Pokud byste sledovali mravence po dobu půl minuty, nikdy by vás nenapadlo, že za dalších 20 minut mohou vytvořit neuvěřitelně komplexní stavbu,“ popsal David Hu, který studii vedl. Hu není biolog, ale inženýr, takže ho zajímaly spíše mechanické vlastnosti takových staveb a jejich struktur. „Aniž by to nějak plánovali, používají metodu pokus-omyl; výsledkem je zvonovitá struktura, která jim pomáhá přežívat.“

Tato nová práce navazuje na výzkum z roku 2014, během něhož vědci studovali, jak umí červení mravenci spojovat svá těla, aby z nich vytvořili vodotěsné stavby do podoby jakýchsi vorů – ty jsou pak schopné plout třeba celé měsíce.

Mravenčí architekti

V obou případech, u stavby vorů i věží, postupují mravenci vlastně stejně: hledají jen volné místo, kam by mohli zapojit své tělo; podobně jako člověk, který hledá volné místo pro své auto k zaparkování na zaplněném parkovišti. Když ho najde, což je většinou na horní části věže nebo na jejích krajích, zapojí se do ní a čeká, až se po něm na místo vyšplhají další mravenci.

Věže rostou současně vertikálně i horizontálně; čím vyššími se stávají, tím víc se zvětšuje jejich základna – až získají tvar podobný slavnému symbolu Paříže, Eiffelově věži. Celá váha věže je nesena silnější strukturou u základny. „Náš výzkum ukázal, že mravenci na svém těle mohou nést 750násobek vlastní hmotnosti, aniž by je to nějak poškodilo, nejlépe se cítí, když na zádech nesou tři jiné mravence. Pokud jich je víc, tak se ze struktury vypojí a prostě odejdou,“ uvádí autoři práce.

Díky tomuto pravidlu, jímž se stavba řídí, je váha rovnoměrně rozložena mezi všechny mravence. Celá věž je přitom v neustálém pohybu, mravenci se z ní průběžně odpojují a místo nich přicházejí jiní; autoři přirovnávají stavbu k roztékající se čokoládě. Věž se totiž průběžně snižuje i zvyšuje – nejvíc totiž odcházejí právě mravenci, kteří jsou v její dolní části.

Vědci to pozorovali při laboratorních experimentech, při nichž vystavili některé členy kolonie radiaci. Pak mohli dobře sledovat jednotlivé mravence a jejich zapojení do aktivity při stavbě věže. Viděli, jak se mravenci stávají zdmi stavby, pak se propadají dolů k jejímu dnu, opouštějí ji a zase se vracejí zpět – to celé několikrát v průběhu několika hodin.

Výsledky práce zveřejněné v odborném časopise Royal Society Open Science by podle jejích autorů mohly být použité například pro programování autonomních modulárních robotů. Přestože se s nimi již experimentovalo, zatím jsou ve stavbách věží velmi neobratní.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Ukrajinská armáda popsala robotické útoky na ruské okupanty

Válka na Ukrajině překresluje staré mapy, na nichž byly vyznačené vojenské operace. Stále častěji se na nich místo lidských jmen objevují názvy pozemních robotů a létajících dronů, které vojáky nahrazují. Zástupci ukrajinské armády teď popsali, jak tyto operace probíhají a jak časté jsou.
před 11 hhodinami

Gruzie zahájila obnovu lužních lesů u hranic s Arménií a Ázerbájdžánem

Na ploše 65 hektarů v lesním komplexu Gardabani–Marneuli v kraji Kvemo Kartli na jihovýchodě Gruzie, nedaleko hranic s Arménií a Ázerbájdžánem, začala obnova lesů. Lokalita leží v povodí řeky Mtkvari (Kury) a je součástí poškozeného lužního ekosystému. Rozloha 65 hektarů odpovídá zhruba devadesáti fotbalovým hřištím.
před 13 hhodinami

Vědci rozplétají komplikovaný kočičí apetit

Rozmazlenost koček ohledně výběru potravy je dobře známá, zejména když se srovná se psy. Skupina japonských vědců ji teď detailně prostudovala a pokusila se najít pravidla této kočičí vlastnosti. Věří, že i přes své limity by výzkum mohl mít dopady na to, jak kočky správně krmit, což by mohlo chovatelům ušetřit nemalé finance a zvířatům udržovat zdraví.
před 14 hhodinami

Manželé vyléčili vrozenou slepotu. Dostali za to „vědeckého Oscara“

Proč se dítě někdy narodí slepé? Velmi často za to může genetická porucha, která se jmenuje Leberova kongenitální amauróza, známá i pod zkratkou LCA. Až donedávna to byla diagnóza, která nedávala takovým dětem žádnou naději. Změnili to dva lidé, kterým to zabralo čtvrt století. Teď za to molekulární bioložka Jean Bennettová a oftalmolog Albert Maguire dostali prestižní ocenění Breakthrough Prize a odměnu ve výši tří milionů dolarů, v přepočtu šedesát milionů korun.
před 16 hhodinami

Satelity ukázaly památky UNESCO z vesmíru

V rámci Mezinárodního dne památek a sídel se Evropská vesmírná agentura spojila s organizací UNESCO, aby společně přiblížily krásu i křehkost míst, která uchovávají společnou paměť lidstva. Zároveň zdůrazňují, že ať už jde o kulturní památky, nebo přírodní divy, tato místa vyprávějí příběh o tom, kým jsme. Jejich zachování není jen naší povinností, ale také závazkem vůči budoucím generacím.
před 16 hhodinami

Houby jsou podle afrických vědců základem života na Zemi

Houby patří podle vědců k základním pilířům života na Zemi. Afričtí mykologové podle deníku The Guardian upozorňují, že bez systematického výzkumu a ochrany hub nelze účinně chránit ani lesy, půdu či klima.
před 18 hhodinami

Černobyl dnes: o život jde na místech, kde to voní jarem

O Černobylu a jeho dopadech na lidské zdraví vyprávěl pro Českou televizi jeden z lidí, kteří ho znají nejlépe. Alexandr Kupnyj podnikl do nitra zničené elektrárny několik expedic a dobře ji prozkoumal.
před 19 hhodinami

Nový lék může dětem s Duchennovou svalovou dystrofií oddálit ztrátu chůze

Dětem s Duchennovou svalovou dystrofií (DMD) by mohl pomoci nový přípravek, který zpomaluje postup nemoci a oddaluje ztrátu schopnosti chůze. V Česku ho pojišťovna zatím schválila prvnímu pacientovi. Onemocnění, při němž postupně odumírají svaly, zatím nelze zcela vyléčit. Nemocí trpí v zemi přes 350 lidí.
před 20 hhodinami
Načítání...