Prawda

Wtorek, 19 listopada 2019 - 21:51

« Poprzedni Następny »


Architektura żywych budowli


Ed Yong 2014-06-20


Mrówki ogniste (Solenopsis) są auto-architektami: konstruują całe budowle z własnych ciał. Zrób szczelinę na ich ścieżce, a połączą się w żywy most. Wysypuj je z dzbanka, a będą się lały jak żyjący, wielonogi wodospad, z mrówkami na górze utrzymującymi ciężar tych poniżej. A jeśli wrzucisz je do wody, co często zdarza się na argentyńskich terenach zalewowych, złączą się w tratwy.


Te tratwy są niesamowite. Potrafią zestawić się w minuty i utrzymują się na wodzie miesiącami. Dzięki tworzeniu kieszonek powietrza i dzięki własnym, woskowym, wodoszczelnym pokrywom, mrówki mogą unosić się na wodzie en masse, mimo że każda z nich indywidualnie jest cięższa od wody. A unoszą się tak dobrze, że trudno jest wepchnąć je pod wodę kijem – spróbuj, tratwa wygnie się, ale nie pójdzie pod wodę.

Nie da się zepchnąć pod wodę dobrej tratwy. Zdjęcie: Tim Nowack
Nie da się zepchnąć pod wodę dobrej tratwy. Zdjęcie: Tim Nowack

Zespół Davida Hu z Georgia Institute of Technology od lat bada mrówki, filmując je, wrzucając do wody i mierząc ich cechy fizyczne. Jednej rzeczy jednak zawsze brakowało: nigdy nie udało im się zajrzeć do środka budowli mrówek, żeby zobaczyć, jak te budowle są zbudowane. „Wyobraź sobie, że masz tysiąc mrówek – mówi Hu. – Zobaczysz tylko te, które są na powierzchni. Możesz dostrzec drugą warstwę, ale wszystko co w środku jest niedostępne”.


Zespół, prowadzony przez studenta Paula Fostera, ujawnił wreszcie ten ukryty świat. Najpierw wirowali probówki zawierające po 110 mrówek, żeby zebrały się w żywe kule. Potem zalali owady płynnym azotem, co natychmiast zabiło je i zamroziło. Wpuścili do kul opary superkleju, żeby nie straciła kształtu przy rozmrożeniu.


Na koniec włożyli mrówki do tomografu komputerowego i obejrzeli pozycję każdej nogi i antenki, każdego ugryzienia i dotyku. „To jak patrzenie na budynek i oglądanie szkieletu i poszczególnych gwoździ” – mówi Hu.



Skan pokazał, że mrówki nadzwyczaj dobrze znajdują jedna drugą. Chociaż zespół zmusił je do bardzo szybkiego utworzenia kuli przez wirowanie probówką, niemal wszystkie połączyły nogi ze swoimi sąsiadami. Zespół badał cztery grupy po 110 mrówek co razem daje 2640 nóg. Z tego 2624 (99procent) było połączone z nogą innej mrówki.


“To jest tak, jakbyś był na dyskotece, ktoś krzyczy ‘Start!’ i musicie połączyć wszystkie nogi i ręce z sąsiadami – mówi Hu. – Mrówki robią to z sześcioma nogami i nie ma żadnych pasażerów na gapę. Nie ma ani jednej mrówki, która by się kogoś nie trzymała”.


Przeciętnie każda mrówka ma 14 połączeń z sąsiadami. Nie robią tego pazurami, ale lepkimi poduszeczkami na końcu stopy; osusz poduszeczki talkiem, a mrówki nie mogą tworzyć kuli, tratw ani mostów.


Połączenie mrówek. Zauważ lepkie poduszeczki między nogami. Zdjęcie: Foster et al, 2014. J Exp Biol.
Połączenie mrówek. Zauważ lepkie poduszeczki między nogami. Zdjęcie: Foster et al, 2014. J Exp Biol.

Nie tylko przyklejają poduszeczki do najbliższej rzeczy, jaką mogą znaleźć; na ogół sczepiają się z nogami i stopami sąsiadów, nie zaś z ich tułowiami. Te połączenia pozwalają mrówkom zmieniać kształt swoich budowli przez zginanie lub wyciąganie nóg. To wyjaśnia, dlaczego budowle są tak elastyczne i dlaczego skuteczniej mogą absorbować siły zewnętrzne.


Połączenia stopa-stopa sugeruje także, że mrówki czynnie kontrolują naturę swoich kul. Zespół znalazł jeszcze inne wskazówki tego typu. Na przykład, kula żywych mrówek jest mniej gęsto upakowana niż kula martwych mrówek, co sugeruje, że odpychają swoich sąsiadów. Prawdopodobnie pomaga to tworzyć kieszonki powietrza, by utrzymać tratwę na powierzchni.


Żywe mrówki są także ułożone inaczej niż martwe. W martwej kuli mrówki są ułożone bardziej równolegle, bardzo podobnie do ziaren ryżu, jeśli włożysz je do słoika i potrząśniesz. Zmniejsza to luki powietrza między nimi i pozwala na wydajniejsze upakowanie. Ale w żywej kuli mrówki są ułożone bardziej prostopadle niż równolegle. To może pomóc w utrzymywaniu ich na powierzchni wody. Może także wzmacniać kulę. „Gdyby wszystkie mrówki były równoległe, byłyby miejsca załamań i łatwiej byłoby przełamać kulę na pół – mówi Hu. Przy tym wzorze nie ma słabych punktów”.


CT-scan kuli mrówek. Nogi zostały usunięte cyfrowo, żeby łatwiej było zobaczyć pojedyncze osobniki. Zdjęcie: Foster et al, 2014. J Exp Biol.
CT-scan kuli mrówek. Nogi zostały usunięte cyfrowo, żeby łatwiej było zobaczyć pojedyncze osobniki. Zdjęcie: Foster et al, 2014. J Exp Biol.

Nic z tego nie wymaga inteligencji; jest wiele przykładów złożonych zachowań zwierzęcych powstających z niewiarygodnie prostych reguł. Niemniej odkrycia zespołu sugerują, że mrówki zachowują się w bardziej złożony sposób niż ktokolwiek wcześniej podejrzewał. Nie chwytają po prostu swoich sąsiadów na chybił trafił. Zamiast tego ustawiają się na bardzo określone sposoby. „Dosłownie tworzą nowy typ materiału z osobliwymi właściwościami ze względu na sposób, w jaki się łączą. To wymaga pewnej zręczności” – mówi Hu.


Kule ze 110 mrówek, które bada Hu są także bardzo proste. Naturalne tratwy potrafią zawierać tysiące mrówek ognistych. Biwak (tymczasowe schronienie) mrówek potrafi kontrolować własną temperaturę i wilgotność przez otwieranie porów w swoich żywych ścianach. Te struktury są tak duże, że nie zmieściłyby się w tomografie używanym przez Hu, chce więc je zamrozić, rozebrać i badać kawałek po kawałku. Jeśli prosta kula już jest bardziej skomplikowana niż ktokolwiek podejrzewał, to jak będzie wyglądała wieża, most lub tratwa?


A kiedy czekasz na odpowiedź, dlaczego nie rozkoszować się filiżanką herba… O DO DIABŁA NIE.


Mrówki ogniste zachowują się jak płyn. Zdjęcie: Tim Nowack
Mrówki ogniste zachowują się jak płyn. Zdjęcie: Tim Nowack

Źródło: Foster, Mlot, Lin & Hu. 2014. Fire ants actively control spacing and orientation within self-assemblages. J Exp Biol. http://dx.doi.org/10.1242/jeb.093021


PS:
Mrówki ogniste otrzymały nazwę z powodu swoich bolesnych,piekących użądleń i są znakomite w pokonywaniu przeszkód. „Praca z nimi wymaga pewnej praktyki” – mówi Hu. Rękawice są niezbędne, jak też pokryte teflonem pojemniki, żeby nie mogły się z nich wydostać. Mimo tych środków ostrożności użądlenia są nieuniknione. Ponieważ zespół wiruje mrówki, żeby zwinęły się w kule, czasami poszczególne mrówki wypadają. „Czasem żądli cię mrówka wiele godzin po zakończeniu eksperymentu, bo łazi sobie po twoim ubraniu” – mówi Hu.


Piękne zdjęcia w tym poście są autorstwa
Tima Nowacka. Zobacz jego stronę.

 

The architecture of living buildings

Not Exactly Rocket Science, 11 czerwca 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Ed Yong 

Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
Strona www autora


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj




Komentarze
1. Kuzyni? Lengyel 2014-06-20


Nauka

Znalezionych 1033 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Jak walczyć z firehosing   Novella   2019-11-19
Odwołajcie antyszczepionkową konferencję w Tel Awiwie   Blum   2019-11-15
Ewolucja dwunożności   Novella   2019-11-14
Granice „przeskoczenia” progu opłacalności   Lomborg   2019-11-13
Dlaczego nie żyjemy w epoce post-prawdy   Pinker   2019-11-11
Śledząc pochodzenie człowieka   Novella   2019-11-09
Skamieniałe trylobity idące gęsiego. Ale dlaczego to zrobiły?   Coyne   2019-11-06
Saga o złotym ryżu   Novella   2019-11-04
Kolejne badanie rolnictwa organicznego   Novella   2019-11-02
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01
Nathaniel Comfort raz jeszcze: nauka nie czyni postępów (czy może robi to?)   Coyne   2019-10-31
Pochwała jednoznaczności   Witkowski   2019-10-29
Stare i nowe  troski o bezpieczeństwo żywnościowe   Ongu   2019-10-28
Powrót Adama i Ewy jako rzeczywistych ludzi, jak proponuje kolejna pseudonaukowa teoria   Coyne   2019-10-25
Pradawne przechowywanie żywności   Novella   2019-10-24
Artykuł w naukowym piśmie ”Nature” dyskredytuje naukę i „scjentyzm”, kwestionuje wartości Oświecenia   Coyne   2019-10-22
Błogosławieni ci, którzy wycofują   Jacoby   2019-10-19
Pro-life czyli czarodziej z Krotoszyna   Koraszewski   2019-10-18
Biologia rozwoju ujawnia ewolucyjną historię   Novella   2019-10-15
Niebezpieczne życie antropologa   Blackwell   2019-10-12
Swędzikami jesień się zaczyna   Łopatniuk   2019-10-11
Jak wieloryb stracił swoje geny   Coyne   2019-10-10
Używanie sztucznej inteligencji do diagnozy   Novella   2019-10-08
Niespodzianka! Koty są tak samo przywiązane do swojego personelu jak psy i niemowlęta   Coyne   2019-10-05
Oburzenie, stronniczość i niestabilność prawdy   Novella   2019-10-04
O zmianie klimatu: ludzkość nie jest „nikczemna”   Lomborg   2019-10-03
Postmodernizm wyjaśniony i krytykowany   Coyne   2019-09-30
Uzdrawianie kryształami   Novella   2019-09-26
Kolejna rewolucja w rolnictwie   Novella   2019-09-24
Opory przeciwko szczelinowaniu są oparte na ideologii, a nie na nauce   Jacoby   2019-09-23
St Paul Island część 5   Lyon   2019-09-21
Co to jest czerwona rtęć?   Novella   2019-09-20
Jaka sztuka siedzi w naszych genach i czy to aby nie kicz?   Koraszewski   2019-09-19
Fałszywe wspomnienia i Fake News   Novella   2019-09-18
Kolejna próba odrzucenia teorii Darwina   Coyne   2019-09-17
Choroba zielonych mięśni   Łopatniuk   2019-09-14
”Sygnalizowanie cnoty” może nas irytować. Cywilizacja byłaby jednak bez niego niemożliwa    Miller   2019-09-13
Foka Weddela wygryza w lodzie otwory do oddychania   Coyne   2019-09-12
DNA i Loch Ness   Novella   2019-09-11
Nowa i ważna czaszka hominina z Etiopii   Coyne   2019-09-10
St Paul Island, Część 4   Lyon   2019-09-06
Biały jak śnieg, żółciutki jak kaczuszka   Łopatniuk   2019-09-04
Pingwiny geje? Nie tak szybko   Coyne   2019-09-03
Czego może nas nauczyć była zwolenniczka antyszczepionkowców, Kelley Watson-Snyder     2019-08-30
Bezzbożowa karma dla psa   Novella   2019-08-29
Odrażające życie płciowe pingwinów białookich   Coyne   2019-08-28
Badanie akupunktury jako terapii na dławicę piersiową   Novella   2019-08-23
Pradawna gigantyczna papuga z Nowej Zelandii: metr wysokości i waga 7 kilogramów!   Coyne   2019-08-22
Alaska — nurniczki i obopólny dobór płciowy   Lyon   2019-08-20
Zła nauka promuje organiczne jabłka   Novella   2019-08-19
Gąsienica zmienia kolor, żeby dopasować się do podłoża nie używając oczu: potrafi widzieć skórą!   Coyne   2019-08-16
Pseudonaukowa histeria to nie jest dobra odpowiedź na klimatyczne wyzwania   Lomborg   2019-08-14
GMO i model deficytu wiedzy   Novella   2019-08-12
Po raz pierwszy użyto edytowania genów CRISPR do leczenia zaburzenia genetycznego – anemii sierpowatej   Coyne   2019-08-08
Maskonury z wyspy St. Paul na Alasce   Lyon   2019-08-07
Zbieg okoliczności czy prawo wielkich liczb?   Novella   2019-08-06
I pijcie łzy moje, czyste rzęsiste   Łopatniuk   2019-08-03
Kształtowanie opinii o nauce i medycynie   Novella   2019-08-02
Nowe badanie dotyczące zwrotu zgubionych portfeli: ludzie na świecie są uczciwsi niż myślisz, ale czytelnik wyliczył, że uczciwość jest większa w mniej religijnych krajach   Coyne   2019-08-01
Praktykowanie medycyny bez uprawnień nie jest wolnością słowa   Novella   2019-07-31
Radujcie się, Ziemia staje się zieleńsza   Ridley   2019-07-30
Spiski wokół ptaków   Novella   2019-07-29
Matt Meselson opisuje swój najsłynniejszy eksperyment (z Frankiem Stahlem)   Coyne   2019-07-26
Niemający rozeznania filozof twierdzi, że gatunki nie istnieją   Coyne   2019-07-23
Więcej złych wiadomości dla dilerów witamin   Novella   2019-07-22
Starożytny ptak z nadzwyczaj długim palcem   Coyne   2019-07-19
YouTube i szarlataneria leczenia raka dietą   Novella   2019-07-18
“Współczesny” Homo sapiens mógł być w Eurazji aż 210 tysięcy lat temu   Coyne   2019-07-17
Hodowanie mini-mózgów z komórek macierzystych   Novella   2019-07-15
Szczepionka HPV działa. Koniec kropka     2019-07-13
Efekt przechodnia   Novella   2019-07-11
Prątkiem w raka, czyli co ma gruźlica do raka pęcherza   Łopatniuk   2019-07-06
Opowieści o nauce zastępują fikcję w Teatrze Narodowym Ugandy   Ongu   2019-07-05
Pleśń w przestrzeni kosmicznej   Novella   2019-07-03
Pterozaury: Czy umiały latać od razu po wykluciu się?   Coyne   2019-07-02
Ludziom rosną rogi? – Złe informowanie o nauce   Novella   2019-07-01
Przemysł ”wellness”   Novella   2019-06-28
Nazywanie zmiany klimatu ”katastrofalną” utrudnia znalezienie realnych odpowiedzi   Lomborg   2019-06-26
Olbrzymie straszyki mają zostać ponownie wprowadzone na wyspę Lord Howe   Coyne   2019-06-25
Amonit (i masa innych stworzeń) znaleziona w birmańskim bursztynie   Coyne   2019-06-21
Ślubowanie o zniesieniu grzechu   Ridley   2019-06-20
Nowe informacje o dzieciach CRISPR   Novella   2019-06-17
Słonie mają fantastyczny węch (lepszy niż psy): są jedynymi zwierzętami, które potrafią rozróżnić inne ilości pokarmu tylko po zapachu   Coyne   2019-06-14
Indyjscy farmerzy wysiali ziarna GMO w proteście obywatelskiego nieposłuszeństwa     2019-06-13
Chcąc zadowolić antyaborcjonistów administracja Trumpa tnie finansowanie badań medycznych przy użyciu tkanki płodowej   Coyne   2019-06-11
Triumf Mao: Światowa Organizacja Zdrowia oficjalnie akceptuje szarlatanerię tradycyjnej chińskiej medycyny     2019-06-04
Ale jak to bezbarwnikowy?   Łopatniuk   2019-06-01
Na zdrowie: izraelscy naukowcy warzą piwo na ”wskrzeszonych” drożdżach sprzed 5000 lat     2019-05-31
Skąd wiemy to, co wiemy?   Novella   2019-05-28
Samice bonobo (ale nie samice szympansów) pomagają swoim synom w zdobywaniu partnerek   Coyne   2019-05-25
Dlaczego ludzie sprzeciwiają się technologiom, które zmniejszają szkody?   Ridley   2019-05-24
Nowa praca o nielotnych chruścielach rażąco przesadzona i wypaczona w popularnych mediach   Coyne   2019-05-22
Trenowanie sztucznej inteligencji, żeby widziała jak człowiek   Novella   2019-05-21
A polać wielką wodą…   Cipiur   2019-05-18
Wykrywanie kłamstw w mózgu   Novella   2019-05-17
Walka o zachowanie bioróżnorodności   Ridley   2019-05-15
Niezwykły przypadek mimikry: skaczący pająk naśladuje gąsienicę   Coyne   2019-05-14
Selektywnie stosowana koncepcja tabula rasa i ideologicznie motywowane nieporozumienia   Cory Clark   2019-05-09
Dlaczego szarlatani nie powinni nadzorować sami siebie     2019-05-08
Kiedy naukowcy nie tolerują odmiennego zdania   Weber   2019-05-07

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



Nowe badanie pamięci długotrwałej


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk