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