Робот обучает муравьев

Скальные муравьи парами обучают друг друга на собственном примере. Если надо показать новичку новый маршрут, то знающий его рабочий муравей медленно ведет за собой незнающего. Так, например, эти насекомые перемещаются к своим новым квартирам. Ученик при этом с первого раза способен настолько хорошо запомнить путь, что может самостоятельно найти дорогу назад. Затем он сам приведет к цели другого муравья.

Группа профессора Нигеля Фрэнкса (Nigel Franks) из Школы биологических наук Бристольского университета задалась целью определить, правильно ли ученые понимают поведение социальных насекомых. Исследователи решили сделать робота, который сможет вести за собой рабочего муравья.

Ученые построили арену площадью в квадратный метр и организовали на ней две гнездовые ямки. В первой ямке худшего качества они поселили насекомых, ко второй, более удобной, их должен был привести простенький робот. Над ареной инженеры устроили перемещаемый подвес, похожий на подвес двухкоординатного самописца. К нему пристыковали видеокамеру и тонкую вертикальную иглу, к концу которой прикрепили свежие железы рабочего муравья, выделяющие феромоны. Игла не касалась арены, поэтому они выбрасывались в воздух.

Роботизированный подвес с иглой был запрограммирован на перемещение от ямки к ямке по прямому либо синусоидальному пути.

Если какой-нибудь муравей покидал гнездо, ученые подводили к нему пахучее острие, и он следовал за ним. Иногда робота приостанавливали, чтобы дать муравью неспешно осмотреться и запомнить ориентиры для возвращения. Когда насекомое оказывалось на новом месте, иглу убирали. Если муравей возвращался, она следовала за ним, чтобы отследить его путь назад.

Биологи доказали, что робот действительно смог научить муравья самостоятельно находить дорогу. Для проверки ученые сравнили поведение обученных муравьев с необученными, которых просто переносили на новое место. Первые находили путь назад гораздо быстрее вторых. (Journal of Experimental Biology, 225, 15, 2022)