這里是科學(xué)美國人——60秒科學(xué)系列,我是蘇珊娜·巴德
開車通勤的人都知道,交通堵塞是生活中不可避免的一部分 。但并非只有人類面臨潛在的堵塞問題 。螞蟻也會(huì)通勤——往返于巢穴和食物來源之間 。螞蟻群體的生存依賴于高效通勤 。
“螞蟻越多,它們帶回來的食物就越多 。但與此同時(shí),它們可能會(huì)因個(gè)體數(shù)量太多而最終陷入堵塞 。”
亞利桑那州立大學(xué)的數(shù)學(xué)家塞巴斯蒂安·莫奇說到 。就人類通勤而言,當(dāng)汽車密度達(dá)到足以減緩交通流量的程度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致交通堵塞 。莫奇及其同事想知道,移動(dòng)中的螞蟻是否也會(huì)堵塞 。因此,他們通過在阿根廷蟻群和食源地之間建造不同寬度的橋梁來控制交通密度 。之后他們便等待觀察 。
“目標(biāo)是試圖找出它們何時(shí)會(huì)遭遇交通堵塞 。但似乎這種情況從未發(fā)生 。它們從來沒有停下 。它們總是能成功避開交通堵塞 。”
最初,當(dāng)螞蟻開始爬滿橋梁時(shí),螞蟻的流量的確會(huì)增加,然后穩(wěn)定在高密度 。但流量從未下降,即使橋上幾乎遍布螞蟻時(shí) 。之后,研究人員仔細(xì)觀察了螞蟻個(gè)體行為對(duì)交通的整體影響 。也就是說,他們認(rèn)真地追蹤了過橋的數(shù)千只螞蟻個(gè)體 。
莫奇及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)螞蟻覺察到過度擁擠時(shí),它們會(huì)調(diào)整速度,避免進(jìn)入高密度地區(qū),從而避免擁堵 。這些行為可能由信息素促成,信息素是告訴其它螞蟻哪里有路徑的化學(xué)物質(zhì) 。螞蟻還設(shè)法在高密度情況下避免相互碰撞,這的確會(huì)令它們減慢速度 。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《eLife》期刊上 。
螞蟻能幫助我們解決交通問題嗎?莫奇說,不太可能 。因?yàn)榫捅M快從A點(diǎn)到B點(diǎn)而言,人類司機(jī)會(huì)將自已的目標(biāo)放在首位 。而為了喂養(yǎng)蟻群,螞蟻個(gè)體不得不更加合作 。但這項(xiàng)研究可能有助于優(yōu)化無人駕駛汽車的交通流量,可以將這類汽車設(shè)計(jì)得不那么像自私的人類,而更像螞蟻 。
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