มดไฟสามารถสร้างรูปร่างเล็ก ๆ คล้ายหอไอเฟลออกจากร่างของพวกเขาเองและแมลงสร้างโครงสร้างขึ้นใหม่อย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันไม่ให้ยุบตัวลง
แมลงคลานขึ้นและลงโครงสร้างเหล่านี้ในปรากฏการณ์ที่มีลักษณะคล้ายกับน้ำพุที่เคลื่อนที่ช้าในทางกลับกันนักวิจัยกล่าว
การค้นพบใหม่ของการวิจัยสามารถช่วยนำไปสู่ฝูงหุ่นยนต์ที่สามารถใช้ร่างกายของตัวเองเพื่อสร้างโครงสร้าง 3 มิติที่ซับซ้อนนักวิทยาศาสตร์กล่าวเสริม
อาคารแพ
มดคันไฟ (Solenopsis invicta) วิวัฒนาการในพื้นที่ชุ่มน้ำปันทานัลของบราซิล ในปี 2011 Craig Tovey นักชีววิทยาจาก Georgia Institute of Technology ในแอตแลนตาและเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบวิธีการที่อาณานิคมของแมลงเหล่านี้สามารถทำให้รูปร่างของตัวเองกลายเป็นแพได้นานหลายเดือน
มดไฟสามารถใช้แผ่นกาวที่ปลายเท้าเพื่อเชื่อมโยงซึ่งกันและกันและสร้างแพรูปแพนเค้ก การศึกษาในปี 2011 พบว่ารพแต่ละชุดของมดสามารถดักฟองอากาศและกันน้ำได้เล็กน้อย การทออาณานิคมด้วยกันจะทำให้เกิดการกันน้ำที่ทรงพลังยิ่งขึ้นซึ่งทำให้แพแห้งขณะที่ลอยอยู่ในน้ำ
หากมดล่องแพพบจุดที่ดีที่สุดในการปักหลักพวกเขาสามารถสร้างหอคอยรูประฆังซึ่งทำหน้าที่เป็นที่พักพิงชั่วคราวหลังจากเกิดอุทกภัย โครงสร้างเหล่านี้อาจประกอบด้วยมดหลายแสนคนและสูงกว่า 30 มด จนถึงขณะนี้มันเป็นความลึกลับที่มดสามารถสร้างโครงสร้างที่สูงเช่นนี้ได้จากร่างกายของพวกเขาเองโดยไม่ถูกบดขยี้
หอคอยที่กำลังจม
Tovey และเพื่อนร่วมงานของเขาบังเอิญพบความลับกับสิ่งปลูกสร้างสูงในขณะที่พวกเขาทำการทดลองกับฝูงมดไฟที่รวบรวมมาจากริมถนนใกล้แอตแลนต้า นักวิจัยทำการค้นพบเมื่อ "เราทิ้งกล้องวิดีโอไว้เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงหลังจากที่มดสร้างหอคอยเสร็จแล้ว" Tovey กล่าวกับ Live Science
เพื่อชักนำให้มดสร้างหอคอยนักวิจัยได้วางไว้ในกล่องใส ๆ ที่มีแท่งพลาสติกยื่นขึ้นมาจากพื้น แท่งเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวรองรับซึ่งมดสามารถสร้างโครงสร้างที่ทำขึ้นเองได้ ในการทดลองครั้งต่อไปหอคอยที่สร้างขึ้นมีขนาดตั้งแต่ 0.28 ถึง 1.18 นิ้ว (7 ถึง 30 มิลลิเมตร) และถูกสร้างขึ้นภายใน 17 ถึง 33 นาที นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าหอคอยดังกล่าวน่าจะเป็นรูประฆังเพราะในรูปแบบนั้นแต่ละองค์ประกอบมีภาระเท่ากัน
ด้วยความเร็วสูงนักวิจัยจะเห็นว่าหอคอยกำลังจมอยู่ตลอดเวลาเนื่องจากมดอยู่ในระดับความลึกของโครงสร้างอุโมงค์ห่างจากกองแมลงที่อยู่รอบ ๆ อย่างไรก็ตามสิ่งก่อสร้างเหล่านี้สร้างขึ้นมาใหม่อย่างต่อเนื่องขณะที่มดวิ่งขึ้นไปด้านข้างหอคอย
“ ฉันประหลาดใจมากที่สุดที่หอมดจมตลอดเวลาและได้รับการสร้างขึ้นมาใหม่” Tovey กล่าว "ฉันคิดว่ามดหยุดสร้างเมื่อหอคอยเสร็จสมบูรณ์รูปร่างยังคงเหมือนเดิม - ใครจะเดาว่ามดไหลเวียนผ่านโครงสร้างที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง"
การก่อสร้างที่ไร้จุดหมาย
เพื่อยืนยันการค้นพบของพวกเขานักวิจัยได้ผสมสีไอโอดีนที่มีกัมมันตภาพรังสีอย่างอ่อนลงในน้ำดื่มของแมลงบางชนิดจากนั้นนำอาณานิคมไปไว้ในเครื่องเอ็กซเรย์ตรวจสอบการเคลื่อนไหวของมด “ ในเวลาจริงมดพื้นผิวปิดกั้นมุมมอง” Tovey กล่าว "ยิ่งกว่านั้นการจมช้าเกินไปที่จะตรวจจับได้"
นักวิทยาศาสตร์พบว่าแมลงแต่ละชนิดซึ่งโดยเฉลี่ยมีน้ำหนักประมาณ 1 มิลลิกรัมสามารถรองรับน้ำหนักได้ถึง 750 เท่าของน้ำหนักและมีชีวิตอยู่เพื่อเล่าเรื่อง อย่างไรก็ตามการทดลองยังชี้ให้เห็นว่าในหอคอยมดแต่ละตัวดูเหมือนจะรู้สึกสะดวกสบายที่สุดที่จะช่วยเหลือมดสามตัวที่ด้านหลังของมัน - อีกแล้วพวกเขาก็ยอมแพ้และเดินออกไป Tovey กล่าว
นักวิจัยกล่าวว่าโครงสร้างเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีผู้นำหรือความพยายามประสานงาน แต่มดแต่ละตัวก็เดินอย่างไร้จุดหมายโดยทำตามกฏบางอย่างที่สามารถช่วยสร้างหอคอยได้ แบบจำลองการคำนวณที่นักวิจัยพัฒนาขึ้นสามารถทำนายรูปร่างหอคอยและอัตราการเติบโตได้อย่างแม่นยำ
“ ในการสร้างโครงสร้างที่มีรูปร่างสูงและแข็งของหอไอเฟลพวกมดดูเหมือนจะทำตามกฎพฤติกรรมง่ายๆแบบเดียวกับที่พวกเขาทำตามเพื่อสร้างแพลอยน้ำรูปแพนเค้กบนน้ำ” Tovey กล่าว "เป็นเรื่องที่น่าทึ่งที่รูปร่างขนาดใหญ่สองรูปที่เกิดขึ้นจากกลุ่มมดนั้นมีความแตกต่างกันอย่างมากและบรรลุฟังก์ชั่นที่แตกต่างกัน แต่ก็เกิดจากพฤติกรรมของแต่ละบุคคลขนาดเล็ก"
ตอนนี้นักวิจัยต้องการวิเคราะห์ "สะพานมดไฟทำจากร่างกายของพวกเขาเพื่อสำรวจช่องว่างในภูมิประเทศ" Tovey กล่าว “ พวกมันน่าทึ่งคนที่อยู่ข้างหน้าจับกันห้อยลงไปด้านนอกและจับอย่างแน่นหนาที่ปลายแต่ละด้านส่วนที่เหลือของมดเดินข้ามสะพานจากนั้นมดที่แต่งสะพานแยกมันเริ่มต้น จากด้านแรกดังนั้นในตอนท้ายมดทุกตัวก็มาถึงอีกด้านหนึ่ง "
การวิจัยดังกล่าวสามารถช่วยสร้างแรงบันดาลใจในการสร้างฝูงหุ่นยนต์ที่สามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนจากร่างกายของพวกเขา Tovey กล่าว
“ นักวิจัยด้านหุ่นยนต์ประสบความสำเร็จในการสร้างฝูงหุ่นยนต์เพื่อสร้างรูปแบบสองมิติเหมือนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แต่พวกเขาไม่ได้หาวิธีที่จะทำให้หุ่นยนต์สร้างโครงสร้างสามมิติที่มีความเสถียร” Tovey กล่าว การวิจัยครั้งนี้อาจแสดงให้เห็นว่าต้องทำอย่างไร
"ตัวอย่างเช่นสมมติว่าเราส่งหุ่นยนต์น้อยหลายร้อยตัวผ่านช่องเล็ก ๆ เข้าไปในอาคารที่ถล่มเพื่อค้นหาผู้รอดชีวิตหรือสำรวจภูมิประเทศที่ไม่รู้จักบนดาวอังคาร" Tovey กล่าว “ บางครั้งหุ่นยนต์จะต้องทำงานร่วมกันเพื่อข้ามรอยแยกหรือปีนข้ามสิ่งกีดขวางที่สูงชันในบางครั้งพวกเขาควรจะกระจายออกไปงานวิจัยนี้อาจช่วยให้เราเข้าใจวิธีการออกแบบตัวควบคุมส่วนบุคคลเพื่อให้พวกเขาสามารถทำงานต่าง ๆ ."
ถึงกระนั้นก็อาจพิสูจน์ได้ว่าการสร้างหุ่นยนต์ที่ทำได้ยากนั้นสามารถทำทุกอย่างที่มดทำได้ “ วางมดซ้ำจาก 6 ฟุตซ้ำแล้วจะไม่ได้รับบาดเจ็บวางหุ่นยนต์จากความสูง 6 ฟุตร้อยครั้งและขอให้โชคดี” Tovey กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายการค้นพบของพวกเขาออนไลน์ในวันที่ 12 กรกฎาคมในวารสาร Royal Society Open Science
