Megfejtették a sárga őrült hangyák különös mozgását

Első pillantásra úgy tűnhet, mintha teljesen összevissza szaladgálnának. Az úgynevezett sárga bolondhangyák azonban meglepően jól leírható szabályok szerint mozognak, erre jutott egy új kutatás, amelyben fizikusok közel száz hangya útvonalát követték nyomon.

A sárga őrült hangya (Anoplolepis gracilipes) nem csupán érdekes kísérleti állat. Világszerte az egyik legkárosabb inváziós hangyafajként tartják számon, amely új területeken megtelepedve jelentősen átalakíthatja az őshonos élővilágot. A kutatók ezért azt remélik, hogy mozgásának pontosabb megértése hosszabb távon a terjedésével kapcsolatos kutatásokat is segítheti.

Majdnem száz hangyát figyeltek meg egyenként

Az Okinawai Tudományos és Technológiai Intézet (OIST) kutatói Japánban, az intézet kampuszának parkolóiból, járdáiról és közösségi tereiről gyűjtötték össze a sárga őrült hangyákat.

Ahelyett azonban, hogy egy egész kolóniát vizsgáltak volna, minden hangyát külön helyeztek egy átlátszó akrilból készült kísérleti térbe. Az állatok mozgását felülről, másodpercenként 60 képkockával rögzítették, egy-egy példányt körülbelül húsz percig figyelve.

A végső adatsor több mint 24 órányi felvételt és közel száz hangya mozgását tartalmazta. A kutatók gépi követőrendszerrel határozták meg az állatok fejének, torának és potrohának helyzetét, így rendkívül pontosan rekonstruálhatták útvonalaikat.

Három egyszerű szabályból áll össze a különös mozgás

A sárga őrült hangya angol elnevezése részben jellegzetes, kiszámíthatatlannak tűnő mozgására utal. A kísérlet azonban azt mutatta, hogy a látszólagos káosz mögött egyszerű mintázat húzódik meg.

A hangyák egy ideig közel egyenes vonalban haladtak, majd megálltak, vártak, megváltoztatták az irányukat, és ismét elindultak. A mozgásukat kisebb oldalirányú eltérések egészítették ki.

Egy-egy egyenesebb szakasz jellemzően csak egy-két másodpercig tartott, mielőtt az állat új irányt választott. Rövid időskálán ezért a hangya mozgása még jól kiszámítható, hosszabb idő után azonban egyre inkább véletlenszerű bolyongásra kezd hasonlítani.

A baktériumok mozgásához hasonló modell működött

A kutatás egyik legérdekesebb része, hogy a fizikusok egy eredetileg más rendszerek mozgásának leírására használt megközelítéssel tudták reprodukálni a hangyák útvonalait.

Ez nem jelenti azt, hogy egy hangya úgy működik, mint egy egyszerű részecske vagy baktérium. Az állat viselkedését idegrendszeri folyamatok, érzékelés, környezeti ingerek és számos más tényező alakítja.

A kutatás inkább azt mutatja meg, hogy egy rendkívül összetett élőlény látszólag kaotikus mozgásának bizonyos statisztikai jellemzői meglepően kevés matematikai szabállyal is leírhatók.

A megállások különösen érdekesek voltak

A kutatók számára nemcsak az volt érdekes, hogyan futnak a hangyák, hanem az is, mennyi ideig maradnak egy helyben.

A legtöbb megállás rövid volt, néhány azonban feltűnően hosszúra nyúlt. A megállások időtartama úgynevezett hatványtörvény-szerű eloszlást mutatott, vagyis nem lehetett meghatározni egyetlen tipikus várakozási időt.

A tudósok egyelőre nem tudják biztosan, mi áll ennek hátterében. Elképzelhető, hogy a hangyák ilyenkor több időt fordítanak környezetük érzékelésére és az információk feldolgozására, de az is lehet, hogy egyszerűen energiát takarítanak meg.