Када мислимо о мравима као грађевинарима, обично их замишљамо како копају замршене тунеле као део подземних колонија.
Али Давид Ху, Натхан Млот и тим других истраживача из Георгиа Тецх-а проучавају врло различиту врсту грађевинских понашања специфичних за једну врсту мрава: Способност Соленопсис инвицта да конструише мостове, сплавове и чак привремена склоништа користећи своја тела као зграду материјал.
„Ватрени мрави су у стању да направе оно што називамо„ самоједињавањем “, каже Ху. „Могу да граде мале чамце, кућице које се зову биваци, па чак и мостове да прелазе потоке, јер су то грађевински материјал, повезујући њихова тела и формирајући снажне мреже.
Мрави се данас сматрају инвазивном врстом у 25 држава, Азији и Аустралији, али њихово необично понашање представља стратегију преживљавања коју обликује њихово матично окружење: одређено подручје мочварних подручја у западном Бразилу које је често поплављено. "Мрави живе под земљом, али када почне да поплави, они морају окупити чланове колоније, извући их из земље и изградити плутајући сплав", каже Ху.
Ватрени мрави формирају живи мост између шољице и чајника. Фотографију су пружили Давид Ху и Натхон Млот / Георгиа Тецх
Када овај сплав погоди земљу, мрави наставе зграду. Да би прешли кроз мале потоке током својих следећих миграција, они праве живе мостове који омогућавају целој колонији да се успе на сигурно. Након тога, користећи своја тела, граде привремени надземни простор да обезбеде заклон за неколико дана потребних за поновно копање подземних тунела. Све време мрави који формирају привремено склониште се непрекидно крећу, али и даље чувају структуру. „То је заиста жива архитектура - има добро изграђене, организоване тунеле, просторије за смиривање, “ каже Ху. Барем за мраве изнутра, то пружа заштиту од непријатељских временских прилика или предатора.
Ху, инжењер, превасходно је заинтересован за проучавање ројивих мрава као новог материјала са невиђеним карактеристикама. Као део недавног истраживања његове групе, представљеног јуче на годишњем састанку Америчког физичког друштва, он и колеге разматрали су мраве у контексту других „активних материјала“ - супстанци које могу да одговоре на променљиве услове, попут цемента за самоцељење који могу користити енергију на сунцу за ширење и попуњавање властитих ломова.
„Желели смо да окарактеришемо какав је материјал - да ли је течност или је чврст, и како реагује на стрес?“, Каже он. "На пример, у сфери ових сплавова може да плута низ реку и налети на стене или би их капљице могле погодити."
Да би тестирао ове самојединице, Хуов тим користио је неколико техника, упоређујући живе мравље структуре са скупљеним мртвим мравима као контролу. Користећи реометар - уређај који може прецизно да мери реакцију на стрес и проток течности, а често се примењује у индустријским ситуацијама (као што је развој новог шампона) - открили су да мрави непрестано реорганизују своју структуру како би одржали стабилност.
Многи се материјали понашају као чврсти, када су под стресом силе које се крећу одређеним брзинама, а течне када су успорјене. Вода, на пример, понаша се као течност када гурнете руку у њу, али чврста када је погођено људским телом који скаче са ронилачке даске - разлог због којег трбушни плућ толико боли.
Али мравље структуре су комбинација круте и течне силе под притиском сила при свим брзинама, открили су истраживачи. Они активно деформишу своју структуру како би се прилагодили стресу (попут течности), али се након тога враћају на своје место (попут чврсте супстанце). Проверите шта се дешава када једну од њихових структура компримира Петријева посуда, на пример:
Из видео љубазности Давида Хуа и Натхона Млота / Георгиа Тецх
„То има смисла, засновано на њиховом природном окружењу“, каже Ху. „Ако лебде у сплаву низ реку, немају контролу где плива, па ако постоји нешто на путу - рецимо, гранчица - видећете да се одзива и тече око гранчице, попут амебе. “
Такође је изузетна отпорност и пловност мрава. Када су истраживачи покушали да гурну плутајуће сплавове испод воде, открили су да могу да се одупру значајној количини силе и плутају натраг горе:
Из видео љубазности Давида Хуа и Натхона Млота / Георгиа Тецх
То су делом омогућили и егзоскелети мрава који су природно хидрофобни (тј. Хемијски одбијају воду). Када се многи мрави скупе у формирање структуре, вода не продире у празнине између тада, па када су присиљени под воду, ваздух који остаје у овим шупљинама помаже им да лебде.
Можда је највећа мистерија изванредних животних структура ових мрава та како бића комуницирају да их граде. Већина комуникација са мравима заснива се на траговима феромона остављених на терену, али у таквом међусобно повезаном облику та врста комуникације делује мало вероватно. Микроскопски преглед открива да мрави хватају једни друге користећи чељусти и мале канџе на крају ногу. Примјећујући то, Ху додаје: "Мислимо да комуницирају путем додира, али то још увијек не разумијемо."
Мрав хвата ногу суседног мрава у чељусти. Љубазношћу Давида Хуа и Натхона Млот-а / Георгиа Тецх
