Ameisen Muster

Ameisen Muster

Collett TS, David DL, Graham P (2014) Szenenwahrnehmung und die visuelle Kontrolle der Reiserichtung beim Navigieren von Holzameisen. Phil Trans R Soc B 369:20130035 (1–10) “Wir haben Immer Ameisen, die aus unserem Labor entkommen”, sagte Hu. “Die Biwaks sind anspruchsvoll, mit Tunneln und Fenstern, die sich als Reaktion auf Feuchtigkeit und Temperatur öffnen und schließen können.” Merkle T, Wehner R (2010) Wüstenameisen nutzen Futterentfernung, um die Nestsuche an die Ungewissheit des Pfadintegrators anzupassen. Behav Ecol 21(2):349–355 Fukushi T, Wehner R (2004) Navigation in Holzameisen, Formica japonica: kontextabhängige Nutzung von Landmarken. J Exp Biol 207:3431–3439 Mit diesen Daten konnten sie nun das Modell erstellen, das die kollektive Bewegung der Ameisen auf einer Oberfläche beschreibt. Die numerischen Simulationen auf dem Computer zeigen die Bildung von verzweigten Mustern, die denen in den Petrischalen während des realen Experiments mit Ameisen sehr ähnlich sind. Wissenschaftler untersuchen seit Jahrzehnten das soziale Verhalten von Ameisen und anderen Insekten und suchen nach chemischen Hinweisen und anderen Signalen, die die Insekten zur Verhaltenskoordinate verwenden. Ein Großteil dieser Arbeit konzentrierte sich darauf, zu verstehen, wie Ameisen entscheiden, wo sie ihre Häuser schmieden oder bauen. Aber neue Forschung kombiniert Beobachtungen des Ameiseverhaltens mit modernen bildgebenden Techniken und computergestützte Modellierung beginnt, die Geheimnisse der Ameise Konstruktion zu enthüllen. Es stellt sich heraus, dass Ameisen diese komplexen Aufgaben erfüllen, indem sie ein paar einfache Regeln befolgen.

Um dieses Problem anzugehen, haben Forscher aus Spanien und den USA die Bewegungen argentinischer Ameisen (Linepithema humile, eine invasive Art in vielen Teilen der Welt) analysiert, während sie einen leeren Raum (eine Petrischale) suchen oder erforschen und ein Modell vorschlagen, das erklärt, wie sie ihre Routen bilden. Wehner R, Srinivasan MV (1981) Suchverhalten von Wüstenameisen, Gattung Cataglyphis (Formicidae, Hymenoptera). J Comp Physiol 142:315–338 Wehner R, Müller M (2010) Piloting in Wüstenameisen: Das Ziel durch diskrete Sehenswürdigkeiten bestimmen. J Exp Biol 213:4174–4179 Marco A. Fontelos, Avner Friedman. “Ein PDE-Modell für die Dynamik der Trailbildung durch Ameisen”. Journal of Mathematical Analysis and Applications 425 (1): 1-19, 2015. Eine der spannendsten Erkenntnisse, die aus Studien über lebende Architektur hervorgehen, “ist, wie dynamisch und reich dieser Prozess ist”, sagte Scott Turner, Biologe am State University of New York College of Environmental Science and Forestry in Syrakus.

Garniers Arbeit zeigt, dass Ameisen Brücken bauen und zerlegen, je nach den sich ändernden Bedürfnissen. Vorarbeiten von Hus Gruppe, die auch Brücken untersucht, zeigen, dass sich die Eigenschaften der Struktur, wie Stärke und Integrität, mit sich verändernden Bedingungen entwickeln. Um seine Ameise-Architekten zu finden, verbringt Garnier manchmal Tage mit seinen Mitarbeitern, die durch den Regenwald auf einer Insel im Panamakanal wandern. Doch einmal in unmittelbarer Nähe, ist das Ziel leicht zu erkennen: Riesige Schwaden von Armeeameisen auf der Suche nach Nahrung für ihre gefräßigen Jungen decken manchmal die Länge und fast die Hälfte der Breite eines Fußballfeldes ab. Ameisen dieser nomadischen Art, benannt nach ihren charakteristischen Marschsäulen, überdecken ihre Umgebung. Um ihre unermüdliche Nahrungssuche zu beschleunigen, bauen die Ameisen schnell Brücken über Lücken in ihrem Weg oder über Bäume und nutzen ihre eigenen Körper als Bausteine, um einen glatten und zweckdienlichen Weg für ihre Verwandten zu schaffen. Wissenschaftler haben diese neugierigen Kreaturen lange untersucht und die evolutionären Vorteile ihrer Futter- und Brückenbautaktik untersucht, aber Garnier und Seine Mitarbeiter gehören zu den ersten, die genau untersuchen, wie sich die Strukturen bilden. Sie bauen Hindernisse im Weg der Marschsäule und zeichnen die Ameisen auf, während sie eine Brücke bauen. “Die Menschen beginnen endlich, das Problem der Herstellung dieser Strukturen zu lösen, die entweder aus Erde oder den Ameisen selbst bestehen”, sagt Stephen Pratt, Biologe an der Arizona State University. Die Organisation von Insektengesellschaften sei ein Beispiel für ein komplexes dezentralisiertes System, das aus den Interaktionen vieler Individuen entsteht, sagte er.

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