Prawda

Piątek, 1 listopada 2024 - 00:54

« 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 Tipsa en vn Wydrukuj




Komentarze
1. Kuzyni? Lengyel 2014-06-20


Nauka

Znalezionych 1496 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Demokracje powinny opuścić


Zarażenie i uzależnienie


Nic złego się nie dzieje


Chłopiec w kefiji


Czerwone skarby


Gdy­by nie Ży­dzi


Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy


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