Prawda

Wtorek, 11 sierpnia 2020 - 14:31

« 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 1137 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Odkrycie w immunologii, a leczenie nowotworów   Novella   2020-02-10
Ponowne psucie nauki przez ideologię: ”Slate” wypacza biologię ewolucyjną, by wyglądała na kapitalistyczną i antysocjalistyczną   Coyne   2020-02-07
Flamingi z braku łysek rogatych   Lyon   2020-02-06
Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie   Coyne   2020-02-04
Moja ostatnia praca badawcza. Część 2: Wyniki   Coyne   2020-02-03
Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody   Coyne   2020-02-01
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Zdumiewająca mimikra   Coyne   2020-01-27
Reality check: Pęd do szybkiej „zerowej” emisji to gwarancja przegranej   Lomborg   2020-01-27
Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post”   Coyne   2020-01-24
Punkty dla Ameryki w konflikcie między Iranem i USA   Destexhe   2020-01-24
Zbliżanie się do rozumienia pamięci   Novella   2020-01-22
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Złoty ryż zatwierdzony na Filipinach   Novella   2020-01-07
Cudowna animacja DNA i komórek   Coyne   2020-01-06
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Mieliśmy najlepszą dekadę w historii. Naprawdę   Ridley   2019-12-31
Kreacjonista opowiada się za ”argumentem z niedowierzania”   Coyne   2019-12-26
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”   Coyne   2019-12-24
Wydajność, wyzysk, wybory   Koraszewski   2019-12-23
Społecznościowe finansowanie szarlatanerii   Novella   2019-12-20
Wykład Dawkinsa o czerpaniu odwagi z darwinizmu   Coyne   2019-12-18
Uprawy GM, takie jak Złoty Ryż, uratują życie setek tysięcy dzieci   Ridey   2019-12-13
Darwin, lisy i inne ssaki na Falklandach   Mayer   2019-12-11
Wirtualna edukacja   Novella   2019-12-03
Teoria klasy próżniaczej Thorsteina Veblena – uaktualnienie statusu   Henderson   2019-12-02

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



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


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