Reklama

Mrówki to świetni architekci. Skąd się bierze wytrzymałość ich tuneli?

Na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences ukazał się artykuł poświęcony tunelom budowanym przez mrówki. Ich konstrukcje są w stanie przetrwać wiele lat.

Kolonie mrówek są niczym miniaturowe miasta, a ich organizacja wzbudza podziw. Pomimo braku dostępu do zaawansowanych technologii, owady te budują tunele, które funkcjonują przez dziesiątki lat. Ich badanie ułatwiło trójwymiarowe obrazowanie rentgenowskie oraz symulacje komputerowe.

Czytaj też: Wiecie, że ptaki zażywają kąpieli mrówkowej? Dlaczego?

Na czele zespołu badawczego zajmującego się analizą mrówczych konstrukcji stanął José Andrade z California Institute of Technology oraz jego współpracownicy. Naukowcy stworzyli mini-kolonię składającą się z 15 mrówek z gatunku Pogonomyrmex occidentalis. Zwierzęta zostały umieszczone w zbiorniku zawierającym ok. 500 ml gleby i były obserwowane z użyciem rentgenu. Skany wykonywano przez 20 godzin w 10-minutowych odstępach.

Mrówki tworzą tunele, które są w stanie przetrwać wiele lat

W oparciu o zebrane dane powstał model komputerowy, w którym odtworzone zostały rozmiar, kształt i orientacja każdego ziarna. Mając dostęp do tych wskaźników, naukowcy byli w stanie obliczyć czynniki działające na każde ziarno. Chodziło między innymi o grawitację, tarcie i kohezję wywoływaną przez wilgoć.

Czytaj też: Z zabójcy w mrówkojada. Jak te dinozaury doświadczyły nietypowych zmian?

Naukowcy doszli do wniosku, iż mrówki tworzą stosunkowo proste tunele. Schodzą one pod kątem nachylenia, przy którym materiał o ziarnkowej strukturze tworzy naturalne kopce. W przypadku eksperymentu kąt ten wynosił około 40 stopni. Wyniki obserwacji sugerują, że siły działające na glebę powodują tworzenie swego rodzaju łuków, które mają większą średnicę niż sam tunel. W efekcie zmniejsza się obciążenie działające na ziarnka gleby w obrębie łuków, a mrówki mogą łatwo usuwać te ziarnka, aby wydłużyć tunel bez zapadania. Poza tym łuki wzmacniają wytrzymałość podziemnych konstrukcji.