Подкинуть наверх
Стол регистраций, быстро и безболезненно Присоединиться Идентификация
Ищем по постам, комментариям и картинкам
Nibler.ru >> Это интересно >> Муравьи и чувство геометрии

Муравьи и чувство геометрии



Копипаста из книги «Вы, конечно, шутите, Мистер Фейнман!». Очень много букв.

geometrii-chuvstvo-muravi-eto-interesno-poznavatelno-kartinki
В моей комнате в Принстоне был эркер с U-образным подоконником. Однажды на подоконнике появились муравьи. Мне стало любопытно узнать, как они находят разные вещи. Мне было интересно, откуда они узнают, куда нужно идти? Могут ли они сказать друг другу, где находится пища, как это делают пчелы? Обладают ли они чувством геометрии?
Все это я проделывал как любитель; ответ известен всем, но мне он был неизвестен, поэтому прежде всего я натянул какую-то веревочку через U-образный подоконник эркера и подвесил на нее кусочек согнутого картона, на котором был сахар. Идея заключалась в том, чтобы изолировать сахар от муравьев с тем, чтобы они не нашли его случайно. Я хотел все взять под контроль.

Затем я нарезал несколько маленьких полосок бумаги и согнул их так, чтобы можно было подбирать муравьев и переправлять их с места на место. Я поместил сложенные полоски бумаги в двух местах: некоторые рядом с сахаром (я подвесил их на веревочку), а другие неподалеку от муравьев, в определенном месте. Я весь день просидел там, читая книгу и наблюдая за муравьями, пока один муравей не забрел случайно на одну из моих бумажек. Тогда я перенес его к сахару. После того, как я перенес к сахару нескольких муравьев, один из них случайно попал на одну из соседних бумажных полосок, и я перенес его обратно.

Мне хотелось посмотреть, сколько времени понадобится остальным муравьям, чтобы получить сообщение о том, что нужно идти на “место положения этих бумажных полосок”. Началось это медленно, но потом так быстро ускорилось, что я носился как сумасшедший, переправляя муравьев туда-сюда.

Но внезапно, когда все происходило на самом пике, я начал переправлять муравьев от сахара в другое место. Вопрос был следующий: научится ли муравей возвращаться туда, откуда он только что пришел, или он пойдет туда, куда он шел до этого?
Через некоторое время почти никто из муравьев не шел на первое место (которое привело бы их к сахару), тогда как на втором месте было множество муравьев, которые кружили поблизости, пытаясь найти сахар. Отсюда я сделал вывод, что они идут туда, откуда только что пришли.

В другом эксперименте я разложил на подоконнике множество предметных стекол от микроскопов, чтобы муравьи по ним шли к сахару, который тоже лежал на подоконнике. Затем, заменяя какое-нибудь старое стекло новым или просто переставляя стекла, я мог продемонстрировать, что у муравьев чувство геометрии отсутствует: они не могут определить, где что-либо находится. Если они шли к сахару одним путем, а обратно они могли прийти более коротким путем, они не могли вычислить этот более короткий путь.

Из переставления стеклышек также было ясно, что муравьи оставляют своего рода следы. Затем последовал ряд простых экспериментов, чтобы определить, насколько быстро высыхает след, легко ли он стирается и т.п. Также я узнал, что у следа нет направления. Если я поднимал муравья на кусочке бумаги, поворачивал его несколько раз, а затем отпускал обратно на след, он не знал, что идет в обратном направлении, пока не натыкался на другого муравья. (Позднее, в Бразилии, я увидел муравьев-листоедов и испробовал тот же эксперимент на них. Они после нескольких шагов могли определить, движутся ли к пище или от нее. Видимо, они определяли направление по следу, который мог представлять собой некоторую последовательность запахов по принципу: А, В, промежуток, А, В, промежуток и т.д.)

Однажды я попытался заставить муравьев ходить по кругу, но у меня на это не хватило терпения. Другой причины, почему это нельзя сделать, кроме нехватки терпения, я не вижу.

Эксперименты осложняла одна вещь: когда муравьи чувствуют дыхание, они начинают суетиться.

Возможно, они делают это под влиянием инстинкта, боясь какого-нибудь животного, которое беспокоит их или может съесть. Я не знаю, что их волновало: тепло, влага или запах моего дыхания, но мне всегда приходилось сдерживать дыхание и отводить глаза в сторону, когда я переправлял муравьев с места на место.

Меня очень интересовал один вопрос: почему следы муравьев ложатся очень хорошо и прямо. Казалось, что муравьи знают, что они делают и обладают отличным чувством геометрии. Однако мои эксперименты показали, что это не так.

Много лет спустя, когда я работал в Калтехе и жил в небольшом домике на Аламеда-Стрит, у меня однажды появились и стали ползать по ванне несколько муравьев. Я подумал: “Это же потрясающая возможность”. Я положил сахар на противоположный конец ванны и просидел там весь день, пока один муравей, наконец, не нашел этот сахар. Все это лишь вопрос терпения.

Как только муравей нашел сахар, я взял заранее приготовленный цветной карандаш (я уже провел несколько экспериментов, которые показали, что муравьи не обращают никакого внимания на карандашные отметки – они ходят прямо по ним, – поэтому я знал, что ничего не испорчу) и провел линию вслед за муравьем, обозначая его след.
Возвращаясь к отверстию, муравей шел немного не так, как обычно, поэтому линия вихляла и была не похожа на обычный муравьиный след.

Когда следующий муравей, который нашел сахар, стал возвращаться, я отметил его путь другим цветом. (Кстати, он скорее шел по тому следу, который оставил другой муравей, возвращаясь назад, чем по своему собственному, который он оставил, когда шел сюда. Я считаю, что, найдя какую-то пищу, муравей оставляет более сильный след, чем когда он просто бродит вокруг.)

Этот второй муравей очень торопился и довольно точно следовал первому следу. Но из-за своей спешки он часто срезал путь, словно скатывался с горки, когда путь вихлял. Часто, “скатившись”, муравей снова находил проложенный путь. Обратный путь второго муравья был явно немного более ровным, чем первого. Следующие муравьи “выправили” этот след, поспешно и неаккуратно “следуя” ему.
Я с помощью карандаша проследил след восьми или десяти муравьев, пока он не превратился в аккуратную линию вдоль ванны. Это похоже на набросок: сначала рисуешь неаккуратную линию, потом несколько раз проходишься по ней, и через некоторое время она становится красивой.

Помню, когда я был ребенком, отец рассказывал мне о том, насколько замечательные существа – муравьи и как они сотрудничают. Я очень внимательно наблюдал, как три или четыре муравья несут в муравейник небольшой кусочек шоколада. На первый взгляд, этот процесс выглядит как эффективное, великолепное и блестящее сотрудничество. Но если присмотреться повнимательнее, то увидишь, что ничего этого на самом деле нет: они все ведут себя так, словно шоколад поддерживает кто-то другой.
Они тянут его то в одну сторону, то в другую. Один из муравьев может залезть на этот шоколад, пока его несут другие. Он покачивается, виляет, все направления перепутаны. Так что шоколад попадает в муравейник далеко не по прямой, хорошо отлаженной траектории.

Бразильские муравьи-листоеды, столь замечательные во всех остальных отношениях, выказывают весьма любопытную тупость, которая, к моему удивлению, не отмерла в процессе эволюции. Муравью нужно немало потрудиться, чтобы прогрызть в листе круговую дугу с целью отделить часть листа. Когда этот процесс заканчивается, существует пятидесятипроцентная вероятность того, что муравей схватит не ту часть листа, которую он отгрыз, а противоположную, тогда как нужная упадет на землю.

Какое-то время муравей будет дергать и тянуть, дергать и тянуть не ту часть листа, которую он отгрыз, а потом сдастся и начнет отъедать другой кусок листа. Он не делает никакой попытки подобрать ту часть листа, которую отгрыз он или другой муравей. Так что если смотреть внимательно, то видишь, что с делом отгрызания листьев и аккуратного их унесения муравьи справляются далеко не блестяще: они подходят к листу, прогрызают дугу, и долго-долго тянут противоположную сторону листа, а отгрызенная часть падает на землю.

В Принстоне муравьи обнаружили мою кладовку, где я хранил варенье, хлеб и т.п. и которая располагалась на приличном расстоянии от окна. Длинная колонна муравьев маршировала по полу через всю комнату. Это произошло как раз тогда, когда я проводил над муравьями свои эксперименты, и я подумал: “Что можно сделать, чтобы не допустить их в свою кладовку, не убивая их? Никакого яда; к муравьям нужно относиться гуманно!”

Я сделал следующее. В начале я положил кусочек сахара в шести или восьми дюймах от их входа в комнату, о котором они не знали. Затем я снова изготовил переносные полоски бумаги, и всякий раз, когда муравей, возвращаясь с пищей, забредал на эту полоску, я брал ее и переправлял муравья на сахар. Туда же я переправлял каждого муравья, который направлялся к кладовке и попадал на такую полоску. В конце концов, муравьи нашли дорогу от сахара к тому отверстию, через которое они попадали в комнату, так что новый след все усиливался и усиливался, в то время как старый использовался все реже и реже. Я знал, что примерно через полчаса старый след высохнет, и через час в моей кладовке не было ни одного муравья.

Я не мыл пол; я не делал ничего, я просто переправлял муравьев.

Нравится? Жми:

Поступило от Razor 22 декабря 2012, посмотрело 2411 чел.

49



Похожие посты
  • 54

На земле есть супер-муравьи

  • 48

А вы знали что...или интересные факты о муравьях.

  • 52

Муравьев уличили в использовании TCP/IP для поиска еды

  • 175

Дневник мирмикипера часть первая, пилотная.

  • 72

В Англии посчитают...муравьев...

Комментарии4 Комментарии Вконтакте
Привет!
Понравился сайт? Тогда давай к нам! Моментальная регистрация
У нас куча весёлых людей! А еще енот и две черепахи.
Комментарии через Вконтакте, для тех у кого не доходят руки зарегистрироваться. Но Вконтакте-то вы точно есть ;)
Присаживаемся поудобней, заполняем формы, бланки и т.п.
Закрыть окошко
Моментальная регистрация через социальные сети
Или обычная регистрация на сайте
Пошель
Слыш, пацанчик! Ты с какого района? документики есть?
Закрыть окошко
Моментальный вход через социальные сети:
Или проверка личности

Введите ваш логин и пароль в форму

Пошель

О сайте Немного о нашем сообществе и ответы на вопросы Мы в соц.сетях:
Вконтакте   Facebook   Twitter   Одноклассники
Обратная связь    Багоприемник