這里是科學美國人——60秒科學
吃白食者 。就是指那些在勤奮的同事完成工作時自己卻無所事事坐著的人 。但是吃白食者對社會有效運轉來說真的是必不可少的嗎?答案可能是肯定的,至少就火蟻及其挖地下巢穴的努力來說是如此 。
“火蟻在喬治亞州和美國南方三分之一領土的大部分地區非常常見,它們在上世紀30年代從南美來到美國 。”
喬治亞理工大學的物理學家丹尼爾·古德曼說到 。火蟻是高度社會化有機體 。因此,古德曼及其同事想知道,在核心領導沒有下令的情況下,火蟻個體是如何知道應該做什么的 。
為了找到答案,古德曼團隊用顏料對火蟻個體進行了標注,然后觀察它們挖掘寬度僅夠兩只火蟻通過的細長隧道 。結果發現,30%的火蟻干了70%的活 。“最后的結果是,無論任何時候都只有極少的火蟻在工作,這令我非常驚訝 。”
四分之一的火蟻甚至根本未進過隧道 。其余火蟻倒是爬進了隧道,但是它們連一粒土都沒挖就出來了 。這些袖手旁觀和后退式的行為確保了擁擠的隧道不會被火蟻堵住,堵塞會導致施工過程陷入停頓 。
當科學家將工作最勤奮的5只火蟻從蟻群中移走時,其它火蟻會馬上補位并投入工作——集體生產力沒有絲毫損耗 。看起來在特定時間內,哪些火蟻在工作或在不勞而獲并不重要,只要勞動分工能確保隧道暢通即可 。這項研究發表在《科學》期刊上 。
古德曼的團隊還在計算機上模擬了火蟻的筑巢過程 。而在模擬實驗中,當電子火蟻與現實中的火蟻行為相似時,挖掘效率達到最高值 。
這項研究可能會對機器人技術產生影響 。想象一下,幾組機器人被派去搜尋廢墟之下的災難幸存者 。或者是納米機器人進入我們的身體診斷疾病,并進行有針對性的治療 。這種機器人群需要避免被堵塞在狹小的空間里 。也許有必要為它們編寫程序,以便讓一些機器人坐著休息,看著其他同事干活 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是丹尼爾·阿克曼 。
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