Как рой пчел противостоит воздействию внешних сил?

Сильный ветер не является помехой для скопления медоносных пчел, и теперь ученые начинают понимать, почему.

Как правило, роение происходит всегда в тихий и ясный солнечный день. При создании своего нового дома пчелы склонны сгруппироваться на ветвях деревьев или на других поверхностях, образуя большие висячие скопления, которые окружают матку и помогают содержать ее в безопасности.

Рой медоносных пчел образуют большую структуру, состоящую из ~10 000 особей и в сотни раз превышает размер одного организма. Он может менять свои позиции, тонко настраивая форму скопления на основе действия внешних сил. Это помогает пчелам справляться с такими воздействиями, как ветер, качающий ветви.

Команда исследователей построила для эксперимента передвижную платформу с пчелиной королевой в центре, вокруг которой сгруппированы медоносные пчелы в виде свисающей грозди. Когда исследователи перемещали платформу горизонтально — взад и вперед, пчелы двигались вверх, сглаживая скопление и уменьшая свое колебание, сообщают исследователи в Nature Physics.

Ученые предположили, что отдельные пчелы реагируют на локальные изменения деформации, перемещаясь вверх по градиенту деформации, что качественно согласуется с наблюдениями за движением отдельных пчел во время динамической нагрузки. Поэтому исследователи сделали компьютерное моделирование пчелиного кластера, чтобы определить, как пчелы понимают, куда двигаться.

Исследователи обнаружили, что когда моделируемые пчелы были запрограммированы на переходы в области более высокой деформации, имитация воспроизводила наблюдаемое уплощение кластера. Измерение отклика скопления на импульсное маятниковое возбуждение показывает, что сплющенные конусы деформируются меньше и расслабляются быстрее, чем удлиненные (то есть они более стабильны). Моделирование также предположило, что вертикальное встряхивание не приведет к значительным дифференциальным деформациям и, следовательно, к адаптации формы, что было подтверждено экспериментально.

  Создан Конденсатор потока из фильма «Назад в будущее»

Вместе выводы показывают, как суперорганизационная структура реагирует на динамическую нагрузку, активно меняя ее морфологию, чтобы улучшить коллективную устойчивость скопления за счет увеличения средней механической нагрузки на индивидуума. Таким образом, пчелы гарантируют, что скопление остается устойчивым.

Источник: ab-news.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.