この研究は、ヒアリの筏が Cheerios 効果によって形成されると結論付けました。

ヒアリは、ジョージア州やテキサス州のような南部の州の惨劇かもしれませんが、科学的には 無限に素晴らしい 集団行動の一例。 十分に間隔を空けて配置された数匹のヒアリは、個々のアリのように振る舞います。 しかし、それらを十分に詰め込むと、固体と液体の特性を示し、単一のユニットのように機能します. 彼らは筏を形成して鉄砲水を生き延び、塔に配置し、ティーポットから液体のように注ぐことさえできます.

「物質と見なすことができる組み合わせは、「活性物質」として知られています」と彼は言いました. ハンタン コ現在、プリンストン大学のポスドク研究者である彼は、2018 年にジョージア工科大学の大学院生だったときに、これらの愛らしい生き物の研究を始めました (そして、そうです、彼は何度も刺されました)。 ファイア アリ ポンツーン。 最初、 で掲示されます ジャーナル Bioinspiration and Biomimetics (B&B) は、ヒアリの筏が静水条件と比較して流水でどのように動作するかを調査しました。

2番、 出版が承認されました Fluids of Physical Review では、そもそもヒアリが集まっていかだを形成するメカニズムを調べます。 コ その他. 彼らは、最初のメカニズムがまるでチェリオス効果ミルクに浮かぶ最後に残ったチェリオスが、ボウルの中で中央または外側の端に流れて凝集する傾向にちなんで名付けられました。

1匹のアリには、ある程度の疎水性、つまり水をはじく能力があります。 これは 財産が凝縮されている 結合すると、防水生地のように体を織ります。 アリは卵を集め、巣のトンネルを通って水面に出て、洪水の水が上がると、アリは平らないかだのような構造が形成されるまで、下顎と爪でお互いの体をかじります。 各アリは、物質内の 1 つの分子のように振る舞います。たとえば、砂の山の中の砂粒です。 アリはこれを 100 秒以内に達成できます。 さらに、アリ筏は「自己修復」機能があります。アリがあちこちで失われたとしても、全体の構造は一度に何ヶ月も安定して無傷のままでいられるほど十分に強力です。

2019年、コウと仲間たち これは報告されています ヒアリは浮き筏に作用する力の変化を積極的に感知できます。 アリはさまざまな流体の流れの状態を認識しており、それに応じて行動を適応させていかだを安定させることができます。 オールが川の水の中を移動すると、一連の渦 (放出渦として知られる) が発生し、アリの筏が回転します。 これらの渦は、ラフトを分解するのに十分な追加の力をラフトに及ぼすこともあります。 ラフトに作用する遠心力とせん断力の変化は非常に小さく、おそらく通常の重力の 2% から 3% です。 しかし、どういうわけか、アリは体でこれらの小さな変化を感じることができます.

今年初め、ボルダーにあるコロラド大学の研究者たちは、 いくつかの簡単なルールを設定しました これは、浮遊しているヒアリの筏が時間の経過とともにどのように収縮し、その形状を拡大するかを制御しているようです. そのような 私たちに知らせる 当時、構造物は密集したアリの輪に圧縮されることがありました。 また、アリは広がり始めて橋のような拡張部分 (仮足類) を形成し、拡張部分を使用してコンテナから逃げることもあります。

アリはどのようにしてこれらの変化を達成したのでしょうか? ポンツーンは主に 2 つの異なる層で構成されています。 最下層のアリは、いかだの安定した土台を形成するため、構造上の目的を果たします。 しかし、上層のアリは、下層の同胞にくっついた体の上を自由に移動します。 アリは下層から上層へ、あるいは上層から下層へと悪循環を繰り返すことがあります。

コ ら。B&B 研究は、個々のアリ間の相互作用ではなく、広範な集団的ダイナミクスに注目したボルダー研究を除いて、フォーカスに多少関連しています。 「野生には何千ものアリがいますが、アリのペアがどのように相互作用し、それがいかだの安定性にどのように影響するかは誰にもわかりません」と Koe 氏は Ars に語った。

このような大きなラフトでは、冗長性が問題になる可能性があります。 Koe は、自分の実験をより制御し、アリが水中のさまざまな流れのシナリオにどのように適応するかを研究したいと考えていました。 彼は、アリがアクティブな単純化戦略を使用し、いかだの形状を変更して抵抗を減らすことを発見しました。 「そのため、植物が元の大きなパイの形にくっついた場合よりも、植物にくっつく力や代謝コストが少なくて済む可能性があります」と Koe 氏は述べています。