Πόσο σοφή είναι η φύση
Το θέαμα συνηθισμένο: Τα μυρμήγκια βαδίζουν σε μια γραμμή με σχεδόν στρατιωτική πειθαρχία πάνω και γύρω από εμπόδια από τη φωλιά τους προς την πηγή τροφής, καθοδηγούμενα από ίχνη μυρωδιάς που αφήνουν οι ανιχνευτές που σημειώνουν το εύρημα. Τι συμβαίνει όμως όταν στο δρόμο τους βρουν και άλλη πηγή τροφής;
Μια ομάδα ερευνητών του Florida State University με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή μαθηματικών Bhargav Karamched ανακάλυψε ότι κατά την αναζήτηση τροφής το μυρμήγκι που θα βρει αυτό που αναζητά, θα αφήσει ίχνη φερομόνης που συνδέουν την αποικία του με την πηγή τροφής δημιουργώντας έτσι ένα μονοπάτι προς τον στόχο.
Ο Karamched, ο οποίος υπηρετεί επίσης ως καθηγητής στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιοφυσικής του FSU, και ο μεταπτυχιακός φοιτητής διοίκησης μουσικών τεχνών, Sean Hartman, δημοσίευσαν το “Walk This Way: Modeling Foraging Ant Dynamics in Multiple Food Source Environments” στο Journal of Mathematical Biology τον Σεπτέμβριο.
«Ανακαλύψαμε κάτι που δεν έχει περιγραφεί καλά από άλλα μοντέλα: εάν ένα μυρμήγκι έχει πρόσβαση σε πολλές πηγές τροφής από τη φωλιά του, αρχικά θα κάνει πολλά μονοπάτια σε κάθε μία από τις πηγές».
Χρησιμοποιώντας υπολογιστικές προσομοιώσεις μυρμηγκιών που αναζητούν τροφή, στοχαστική μοντελοποίηση και ένα σύστημα μερικών-διαφορικών εξισώσεων, οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι με την πάροδο του χρόνου, τα μυρμήγκια ταξιδεύουν επιλεκτικά στην πηγή τροφής που είναι η μικρότερη απόσταση από τη φωλιά τους σε ένα περιβάλλον με πολλαπλές πηγές .
«Για αυτήν την έρευνα, χωρίσαμε τα μυρμήγκια σε δύο υποπληθυσμούς: τροφοσυλλέκτες και επιστρέφοντες», είπε ο Karamched. «Αυτοί οι υποπληθυσμοί συμπεριφέρονται διαφορετικά, καθώς οι τροφοσυλλέκτες τείνουν να περιπλανώνται αναζητώντας τροφή, ενώ εκείνοι που επιστρέφουν πάντα επιστρέφουν απευθείας στη φωλιά αφού βρουν τροφή, κάνοντας την κίνησή τους λιγότερο στοχαστική ή τυχαία. Αυτό μας επιτρέπει να προβλέψουμε με 100 τοις εκατό βεβαιότητα τι κάνουν ή πού θα πάνε».
Η πιθανότητα των μοντέλων τους βασίστηκε στη δυναμική αυτών των φερομονών. Τα μυρμήγκια που επέστρεφαν θα εκκρίνουν λιγότερες φερομόνες ανάλογα με το πόσο κοντά ήταν η πηγή τροφής στη φωλιά. Περισσότερες φερομόνες δημιούργησαν ένα πιο δυνατό άρωμα για να ακολουθήσουν τα μυρμήγκια, ένας κρίσιμος παράγοντας όταν η πηγή τροφής βρίσκεται μακριά από τη φωλιά.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την έρευνα του Karamched και το Τμήμα Μαθηματικών της FSU, επισκεφθείτε τη διεύθυνση math.fsu.edu .
