FoodPro Preloader

Ferry Tale: Fire Myrer Samlet i Living Rafts å flykte flom


Hvis du noen gang forfølges av en koloni av brannmyrer, kan det hende at du prøver å unnslippe sine smertefulle kløende stikk ved å dykke inn i nærmeste vannkilde. Feil trekk. Det viser seg at tusenvis av brannmyrer lett kan samle seg i en vanntett flåte som kan flyte på vann i flere måneder. En ny s

Hvis du noen gang forfølges av en koloni av brannmyrer, kan det hende at du prøver å unnslippe sine smertefulle kløende stikk ved å dykke inn i nærmeste vannkilde. Feil trekk. Det viser seg at tusenvis av brannmyrer lett kan samle seg i en vanntett flåte som kan flyte på vann i flere måneder.
En ny studie av forskere ved Georgia Institute of Technology, publisert 25. april i Proceedings of the National Academy of Sciences, gir en mekanisk analyse av brannmyrens betydelige rafting-talenter.
Når deres habitat oversvømmes, er det at deres innfødte brasilianske regnskoger eller veiene i Georgia - der tilfeldigvis importerte brannmyrer er nå rikelig - myrene vil evakuere sine reir og komme ut av bakken. "Kolonien vil holde seg sammen som en enhet og flyte, " sier Nathan Mlot, en kandidatstudent og hovedforfatter av studien. "I sør, i regntiden kan du noen ganger se dem nedover en elv."
På mindre enn to minutter vil hele kolonien samle seg i en vanntett pannekakeformet flåte ved å gripe på hverandre ved å bruke sine mandibler, klør og limputer på endene av bena. Den største flåten som ble opprettet i laboratoriet, sier Mlot, var omtrent 20 centimeter i diameter og besto av ca 12.000 maur. Enda større er sannsynlig i naturen fordi kolonier kan telle i hundretusener. Flåtene tillater kolonien å migrere til tørrere land intakt. "Hvis hver myr løp av, ville det ikke være noen garanti for at de kunne finne hverandre, " sier Mlot.
Nøkkelen til myrflåtenes suksess er selvsagt at den flyter. Mens en enkelt myr kan flyte, takket være sin lille størrelse, hydrofob eksoskelet og vannoverflatespenning, er det ikke umiddelbart klart hvordan en stor, tett masse maur kan holde seg flytende. Ved å observere beading av vann på individuelle myrer og på myrflåter, fant forskerne at maur i flåteformasjon er mer vannavvisende. Økningen i vannavstøtighet er i samsvar med Cassie-Baxter-loven om fukting, noe som sier at økning av overflatenes grovhet kan øke vannavvisbarheten. Myrer på bunnen av en flåte skaper en solid teksturert overflate med sine hårete entanglede kropper, fanger et tynt lag av luft. Den fangede luften forhindrer vann i å stikke, legger til oppdrift i båten, og lar bunnmyrene puste. "Myrflåten representerer et klart eksempel på en overflate som gjøres vannavstøtende ved kooperativ oppførsel, " forskerne skrev.
Hvis en myrflåte blir forstyrret av en utvendig kraft, for eksempel en nysgjerrig forsker som pokker den med en kvist, strammer den seg, blir stiv og vanntett. Selv når hele flåten er nedsenket flere centimeter under vann, er den omgitt av en luftboble som gjør at den kan bob tilbake til overflaten.
Når en myrklump faller i vann, griper myrene på bunnen på hverandre for å danne en stabil base, mens maur på toppen sakte ekspanderer kantene på flåten. Dette tilsynelatende koordinerte samarbeidet er egentlig bare tilfeldig å gå på nivået av individuelle myrer, sier Mlot. Når en maur kommer til kanten av flåten, svinger den enten om eller blir tvunget til bunnen av andre maur som skyver bak den og går deretter på toppen av den. "Sentralt i byggeprosessen er fangst av maur på flåten ved naboene, noe som tyder på at noen" samarbeidende "atferd kan stole på tvang, " forskerne skrev.
"Det er et flott eksempel på hvordan man ser på mangfoldet i naturen, kan føre oss til å tenke på inspirasjon for utformingen av nye enheter, sier Robert Full, som leder et laboratorium ved University of California, Berkeley, studerer biomekanikken av en rekke av dyr. Den nye studien antyder at roboter som er i stand til å etterligne myrflåten, må være på millimeter skalaen og kunne reversibelt feste og klatre over hverandre.
Forskere utvikler allerede mikroroboter som kan bygge selvmonterende og selvhelbredende strukturer, selv om de minste slike roboter fortsatt er kvartstørrelser, ifølge Full. "Som våre menneskelige teknologier tar på seg naturens egenskaper, blir naturen en bedre lærer, " sier Full.

"Hva skaper meg:" Mary-Dell ChiltonEt naturgassverk med karbonbegrensninger - og en utløpsdatoPlanetary Medicine Trengte å håndtere global oppvarmingKan Epigenetics hjelpe Crops Adapt to Climate Change?Porøs vitenskap: Hvordan puster en utviklende kylling inn i eggeskallet?Gå inn i Twilight Zone: Kan Earthlings justere til en lengre dag på Mars?Full Recovery Usannsynlig for NASAs Planet-Jakt Kepler SpacecraftHuman inventar kontroll