Gli scienziati usano il robot per capire la comunicazione delle formiche
Un team di scienziati dell’Università di Bristol ha sviluppato un piccolo robot che li aiuta a capire come le formiche si insegnano a vicenda. Il robot è stato costruito per imitare il comportamento delle formiche rock, che si basano su lezioni individuali.
Questa lezione individuale è ciò che consente a una formica che scopre un nido migliore di insegnare a un’altra formica individuale il percorso per arrivarci.
I risultati del team sono stati pubblicati sul Journal of Experimental Biology .
Capire “Insegnare” le formiche
Questa nuova conoscenza apre molte possibilità poiché significa che gli elementi importanti dell’insegnamento tra queste formiche sono ora ampiamente compresi, con la formica che insegna può essere sostituita da una macchina.
Uno degli aspetti principali di questo nuovo processo di insegnamento prevede che una formica conduca lentamente un’altra formica lungo un percorso per raggiungere il nuovo nido. La seguente formica impara a sufficienza il percorso, consentendole di tornare a casa e condurre un’altra formica al nuovo nido. Questo processo continua una formica alla volta.
Nigel Franks è professore alla School of Biological Sciences di Bristol.
“L’insegnamento è così importante nella nostra vita che trascorriamo molto tempo a istruire gli altri o a ricevere insegnamenti da noi stessi”, afferma il prof. Franks. “Questo dovrebbe indurci a chiederci se l’insegnamento avvenga effettivamente tra gli animali non umani. E, infatti, il primo caso in cui l’insegnamento è stato dimostrato rigorosamente in qualsiasi altro animale è stato in una formica.
Il team si è proposto di comprendere meglio questo insegnamento, ritenendo che se potessero sostituire l’insegnante, avrebbero ampiamente compreso tutti gli elementi principali del processo.
Costruire e testare i bot
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno costruito una grande arena con una distanza tra il vecchio nido delle formiche, che era stato appositamente realizzato per essere di bassa qualità, e il nuovo nido migliorato. Per indirizzare il robot a muoversi lungo percorsi rettilinei o ondulati, il team ha posizionato un gantry in cima all’arena che poteva muoversi avanti e indietro con un piccolo robot scorrevole attaccato ad esso. Hanno quindi attaccato al robot le ghiandole profumate attraenti di una formica operaia, che gli hanno dato i feromoni di un insegnante di formiche.
“Abbiamo aspettato che una formica lasciasse il vecchio nido e mettesse lo spillo del robot, adornato con feromoni attraenti, direttamente davanti ad esso”, ha detto il prof. Franks. “La capocchia di spillo è stata programmata per muoversi verso il nuovo nido sia su un percorso rettilineo che su uno meravigliosamente sinuoso. Abbiamo dovuto consentire al robot di essere interrotto nel suo viaggio, da noi, in modo da poter aspettare che la seguente formica si mettesse al passo dopo che si era guardata intorno per conoscere i punti di riferimento.
Quando la formica seguace è stata condotta dal robot al nuovo nido, le abbiamo permesso di esaminare il nuovo nido e poi, a suo tempo, ha iniziato il suo viaggio verso casa. Abbiamo quindi utilizzato automaticamente il gantry per tracciare il percorso della formica di ritorno”, ha continuato.
Il team ha scoperto che il robot ha insegnato con successo il percorso alle formiche apprendiste e le formiche sapevano come tornare al vecchio nido sia che prendessero un percorso tortuoso o rettilineo.
“Un percorso rettilineo potrebbe essere più veloce, ma un percorso tortuoso fornirebbe più tempo in cui la seguente formica potrebbe apprendere meglio i punti di riferimento in modo che possa trovare la strada di casa in modo efficiente come se fosse stata su un percorso rettilineo”, ha continuato il prof. Franks.
“Fondamentalmente, abbiamo potuto confrontare le prestazioni delle formiche che il robot aveva insegnato con quelle che abbiamo portato al sito del nuovo nido e che non avevano avuto l’opportunità di imparare il percorso. Le formiche istruite hanno trovato la strada di casa molto più rapidamente e con successo.
Il team di scienziati comprendeva anche gli studenti universitari Jacob Podesta, un attuale dottorando a York, e Edward Jarvis, un ex studente di master presso il laboratorio del professor Frank. Hanno partecipato allo studio anche il Dr. Alan Workley e la Dr. Ana Sendova-Franks.
