Четверг, 01.12.2022, 12:55 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [781]
Снежный человек [992]
Морские чудовища [915]
Сухопутные твари [846]
Летающие монстры [240]
Подземные твари [56]
Динозавры,мегафауна [1307]
Теория [1120]
Акулы [244]
Бабочки [134]
Грибы [189]
Гусеницы [59]
Дельфины [159]
Ежи [31]
Жуки [106]
Зайцы [30]
Змеи [233]
Кальмары,осьминоги [171]
Киты [259]
Копытные [548]
Кораллы [138]
Кошачьи [763]
Крокодилы [106]
Крысы,мыши [328]
Летучие мыши [146]
Лягушки [177]
Медведи [336]
Медузы,моллюски [184]
Микроорганизмы [565]
Морские звезды [35]
Морские львы,тюлени [141]
Муравьи [225]
Мухи,комары [250]
Насекомые [343]
Обезьяны [567]
Пауки [280]
Пингвины [88]
Псовые [595]
Птицы [1029]
Пчелы [306]
Ракообразные [188]
Растения [537]
Рыбы [823]
Саранча,кузнечики [28]
Слоны [135]
Сурикаты,грызуны [263]
Тараканы [53]
Улитки [71]
Хамелеоны [17]
Черви [180]
Черепахи [127]
Ящерицы [173]

Календарь
«  Сентябрь 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2022 » Сентябрь » 25 » Для строительства надежного живого плота хватило 10 муравьев

15:42
Для строительства надежного живого плота хватило 10 муравьев

Ученые выяснили, что основной механизм, который помогает красным огненным муравьям (Solenopsis invicta) строить живые плоты, — взаимное притяжение, возникающее из-за поверхностного натяжения жидкости. Физики изучили, как группы муравьев передвигаются по поверхности воды и выяснили, что для устойчивости плота в нем должно быть не меньше 10 насекомых.

Физическая модель объединения муравьев в единый плот, предложенная учеными в журнале Physical Review Fluids, может стать примером для описания группового поведения других организмов: косяков рыб, стай птиц. Чтобы выжить во время наводнений, красные муравьи создают живые плоты: насекомые цепляются друг за друга и, удерживая на спине еще по 2-3 других особи, плывут по поверхности воды. Плоты могут состоять из нескольких тысяч муравьев и остаются на плаву благодаря силе поверхностного натяжения воды, которая превышает их вес и не дает утонуть. Ученые полагали, что основная движущая сила, заставляющая группы муравьев, оказавшихся на воде, строить из себя общее плавательное средство, — это социальные взаимодействия.

В большинстве моделей группового поведения насекомых, в том числе во время строительства живых плотов, «социальная сила» вводится феноменологически. Она вынуждает насекомых двигаться друг к другу или центру роя, но является ли она фундаментальным свойством групп насекомых или удобным модельным приближением физических сил — до сих пор неясно. В предыдущих исследованиях муравьиных плотов физики изучали их динамику, но не пытались разобраться в том, что именно удерживает насекомых вместе и как устойчивость плота зависит, например, от его размера.

Физики под руководством Дэвида Ху (David L. Hu) из Технологического института Джорджии исследовали плоты размером от двух до 158 муравьев. Ученые провели 72 опыта, в которых помещали муравьев в аквариум с водой, записывали их траектории и наблюдали за взаимодействием в течение пяти минут. Во-первых, физики заметили, что, оказавшись рядом, насекомые отталкивали друг друга ногами и старались не объединятся. Если муравьев было меньше десяти, то они могли скрепляться в единые плоты, но из-за взаимного отталкивания насекомых конечностями в течение двух минут эти образования распадались. Когда муравьев в плоте оказывалось больше десяти, плот оставался стабильными и не распадался в течение всего эксперимента.

Для объяснения этих наблюдений ученые построили физическую модель двумерного движения насекомых по поверхности воды как частиц определенного размера. При этом «социальную силу» они не учитывали. В их модели на насекомых в плоскости воды действовали четыре типа сил: сила собственного движения за счет движения лапок, вязкое сопротивление воды, которое тормозит перемещение муравьев по поверхности, капиллярные силы в эффекте Чириос, и сила «взаимного отталкивания» друг друга лапками. Попадая во впадины, образованные на поверхности соседями, муравьи не могут выбраться и притягиваются друг к другу. Чем больше насекомых и чем они ближе друг к другу, тем сильнее эффект.

Помимо количества муравьев, определяющими параметрами для образования плота были скорость перемещения насекомых и расстояние между ними. Сила притяжения в эффекте Чириос прямо пропорциональна расстоянию между объектами и зависит от поверхностного натяжения жидкости. Если муравьи удалены друг от друга больше чем на два сантиметра, эффект Чириос незначителен. Также через пять минут пребывания в воде, муравьи начинали перемещаться в два раза медленнее и соответственно быстрее образовали плоты, оказавшись рядом.

Физики выяснили, что траектории муравьев на поверхности жидкости случайны. При этом распределение скоростей насекомых качественно совпадает с распределением скоростей для броуновских частиц. Поэтому поведение муравьев, можно описать моделью броуновского движения. Муравьи в этом случае были броуновскими частицами в форме диска диаметром два миллиметра. Численное моделирование подтвердило гипотезу ученых, устойчивыми оказались плоты, состоящие из 10 муравьев.

По словам авторов работы, открытие механизма формирования живого плота поможет лучше понять коллективную динамику колоний муравьев и других групп живых организмов, когда происходит объединение организмов в единую структуру, например косяк рыб. Ученые подчеркивают, что будущие модели коллективного поведения, основанные на статистической механике, должны учитывать временную изменчивость системы и различия в поведении отдельных особей.

https://nplus1.ru/news/2022/09/23/fire-ants-raft-stable

Категория: Муравьи | Просмотров: 72 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Нашли недостающее звено в эволюции тираннозавров (35)

Древнейшие амфибии Земли росли очень быстро в первые годы жизни (21)

Массовая посадка масличных пальм ускорит вымирание 25% редких животных Африки (25)

Вороны умеют фокусировать свое внимание столь же быстро, как и человек (17)

Потеря Y-хромосомы не сделала японских мышей самками (18)

Сифонофоры научились переключать свои реактивные двигатели на форсаж (16)

Летучие мыши порычали на сородичей как дэт-металлисты (18)

Странное существо заметили в озере Лох-Несс (84)

Бигфут пробрался на частное ранчо (41)

Бигфуты боятся людей (41)

Муравьи выпили сахарозы и стали оптимистичнее (19)

Пауки могут эволюционировать в сторону социального образа жизни (41)

В крови кошек обнаружили универсальные антитела от коронавирусов (33)

Запах взрослых мышей продлил жизнь мышатам на 8% (25)

Тихоокеанский лосось может быть источником опасных загрязняющих веществ (49)

Создали алгоритм для оценки шансов вымирания видов при изменении климата (26)

Переход к социальности изменил геномы пауков и ускорил их эволюцию (26)

Заражение паразитами делает изначально здоровых волков вожаками стаи (66)

Дрофы занимаются самолечением (31)

Чем питались самые первые животные на Земле (34)

Мегафауна Мадагаскара вымерла в результате массового сжигания лесов человеком (37)

Как мечехвост видит сквозь свой панцирь (35)

Как динозаврам удалось встать на две ноги (37)

Паразитический гриб смог очистить почву и воду от токсичных соединений ртути (30)

Загадочные колебания кислорода вызвали необычайно сильное массовое вымирание (84)

Охотник заснял бигфута, гуляющего по осеннему лесу (119)

Неопознанное змееподобное существо заснято у берегов Китая (72)

Загадка монстра с длинной шеей из реки Сент-Джонс (93)

Снежного человека заметили в американском штате Юта (39)

Обнаружили шестое массовое вымирание в древнем прошлом Земли (63)

Почему вороны умнее обезьян (48)

Обнаружена гигантская вымершая черепаха-левиафан (39)

Как эволюционируют рисунки на коже лягушек (39)

Кошачья токсоплазма погубила гавайских дельфинов (51)

Потерянного голубя с острова у берегов Новой Гвинеи переоткрыли спустя 140 лет (39)

Быстрое таяние ледников привело к высвобождению уникальных бактерий (35)

Таможенники случайно нашли неизвестного науке таракана (30)

Молодые обезьяны хвастаются перед родителями (107)

Продолжительность жизни пчел сократилась на 50% за половину столетия (44)

Семена одуванчика предпочитают разные направления ветра (36)

Как некоторым растениям удается быстро шевелить листьями (33)

Африканские лисица и хорек стали напарниками по охоте на грызунов (43)

Раскрыты генетические механизмы развития куколок насекомых (31)

В морских парках Австралии нашли неизвестный вид рыб (47)

Ученые обнаружили у крыс танцевальные способности (31)

Спасшая свой вид от вымирания пиренейская рысь умерла в 20 лет (59)

Вымерших в природе мексиканских рыбок вернули в родную реку в День мертвых (43)

Ученые разобрались с прыжками ногохвосток и повторили их принципы в роботе (43)

Бигфута сняли в лесистой местности Теннесси (121)

Почти треть видов птиц вымерла после заселения Новой Зеландии людьми (38)

Поиск


Популярное

Роботы нашли на дне Тихого океана более 30 новых видов животных (2470)

55-футовый древний кит был одним из крупнейших хищников (1250)

Скальные обезьяны Вьетнама (1124)

Что говорит наука о возможности существования драконов (1092)

Мумифицированную русалку проанализируют японские ученые (979)

В Австралии запечатлели давно вымершее животное (974)

Акулы атакуют. В мире участились случаи нападений (969)

Мужчина уверяет, что сфотографировал тролля (947)

Тайна Громовой птицы описанной в легендах коренных американцев (934)

Рыбаки выловили трехкилограммовый зуб шерстистого мамонта (894)

На острове Нутка видели снежного человека (874)

В Индии поймали громадную редкую рыбу-пилу (870)

На юго-западе Китая обнаружены останки ужасающего динозавра (826)

Крошечный новый вид стегозавра обнаружен в Китае (826)

Описали самую крупную бактерию. Она может достигать двух сантиметров в длину (822)

Геном вымершей птицы додо удалось секвенировать (796)

Охотник за Лох-несским чудовищем заявил о первом видео Несси в 2022 году (786)

Этому рыбьему черепу 9 миллионов лет, и в нем нашли сотни крошечных шариков (771)

Видео живой русалки из Африки вызвало много вопросов (768)

Человеческие челюсти произошли от жабр рыб (761)

Странное создание с гор Сьерра-Невада (760)

Лох-Несского монстра заметили в озере Уимблдона (729)

Обнаружили новый вид черепах на одном из Галапагосских островов (705)

Усейн Болт оказался быстрее динозавра (692)

Этого трицератопса зовут Хорридус (683)

В Турции нашли родственных кавказским турам вымерших горных козлов (671)

Реальные встречи людей с гигантским Полозом (660)

Насекомые, которые могут разрушить скалы (604)

В Индии обнаружили редкого черепашонка-альбиноса (595)

Описали новый вид спинозавра с крокодилоподобным черепом (589)

Крупное черное существо с горящими глазами преследовало лодку рыбака (583)

Розовый косоглазый глубоководный кальмар попал на видео (579)

Капитан морского судна видел как огромный морской змей утащил кашалота (577)

Легенда о дьяволе из Джерси (548)

Неубранные собачьи фекалии угрожают биоразнообразию на планете (532)

Горные козлы спускаются по отвесной скале (527)

В горном ауле поймали загадочное существо (515)

Нашли способ спасти северных белых носорогов от вымирания (504)

Последнее наблюдение снежного человека меняет все (468)

Нашли новые факторы триасового вымирания (463)

Проект "Криптозоология" © 2010-2022 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна