Ученые выяснили, как в муравьиной колонии возникает волна общей активности: еще 30 лет назад биологи заметили, что некоторые виды муравьев время от времени начинают двигаться как единое целое — внезапно активизируются, а потом снова затихают.
Чтобы разобраться в механизме таких всплесков, исследователи построили математическую модель: в ней каждый виртуальный муравей мог быть активным, неактивным или временно не реагирующим, а переходы между состояниями случались либо сами по себе, либо из‑за встречи с активным сородичем. Ученые меняли параметры — плотность популяции, скорость движения, дистанцию, на которой муравьи замечают друг друга, — и смотрели, при каких условиях одиночное движение провоцирует массовую активность.
Оказалось, что при оптимальных показателях одного небольшого действия хватает, чтобы всколыхнуть значительную часть колонии. При этом в группе есть и механизм «торможения»: когда активных особей становится слишком много, они начинают подавлять друг друга, и колония быстро успокаивается. Так достигается баланс: колония остается очень отзывчивой к изменениям среды, но не тратит ресурсы впустую.
Эти наблюдения важны не только для биологии: принципы координации у муравьев могут пригодиться инженерам. Например, их можно применить к автономным системам вроде парков такси без водителей: так машины смогут быстрее реагировать на всплески спроса, не мобилизуя сразу слишком много единиц.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что новый вид паука использует шелковую катапульту для охоты на муравьев: конструкция подбрасывает насекомое прямо в центр паутины.