플로리다 주립대 연구, 개미들이 여러 음식처를 발견하는 비밀 경로 공개

소요 시간: 2 분
에 의해 Pedro Martinez
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개미들이 다양한 먹이원을 향해 복잡한 길을 형성한다.

Seoul개미는 열심히 일하며, 보통 집에서 음식이 있는 곳까지 줄을 지어 움직이는 모습을 볼 수 있습니다. 이 줄을 만들 수 있는 이유는 개미의 고급 의사소통 능력 덕분입니다. 플로리다 주립대학의 바르가브 카람체드 교수팀은 개미가 어떻게 서로 다른 식량 경로를 찾는지 설명하는 모델을 개발했습니다. 이를 통해 개미의 탐색 행동을 더 잘 이해할 수 있게 되었습니다.

개미는 페로몬이라는 화학 물질을 사용하여 먹이의 위치를 찾습니다. 이 물질은 처음으로 먹이를 발견한 개미들이 방출합니다. 여러 개의 먹이원이 있을 때, 개미들은 다양한 경로를 만듭니다. 이는 개미들이 식량을 수집하고 주변 신호를 효과적으로 활용하는 데 뛰어나다는 것을 보여줍니다. 주요 사항은 다음과 같습니다:

  • 개미들은 자신의 둥지와 모든 가능한 먹이원 사이를 연결하는 페로몬 길을 남깁니다.
  • 처음에는 여러 개의 길이 만들어지지만, 가장 짧은 길이 결국 우세해집니다.
  • 이 행동은 페로몬 농도와 거리로 예측할 수 있습니다.

이 연구는 컴퓨터 시뮬레이션과 수학 모델을 활용하여 개미들이 어떻게 먹이를 찾는지 이해하는 데 중점을 둡니다. 연구자들은 개미를 두 그룹으로 나누었습니다: 탐색자와 귀환자. 탐색자는 무작위로 먹이를 찾기 위해 돌아다니고, 귀환자는 둥지로 직접 돌아오며 페로몬으로 길을 표시합니다. 시간이 지나면서 만약 먹이원이 더 가까운 곳에 있으면, 하나의 경로가 강화되어 군체가 에너지를 절약하고 시간을 절감할 수 있게 됩니다.

다양한 생물들이 화학 물질인 페로몬을 사용하여 소통하는 방식을 이해하는 데 도움이 되는 연구가 있습니다. 이는 개미뿐만 아니라 점균류, 몇몇 어류, 심지어 포유류에 이르기까지 많은 종들이 활용하는 방법입니다. 이들은 화학 신호를 통해 이동하고, 먹이를 찾으며, 서로 상호 작용하여 이러한 시스템이 진화적으로 어떤 이점을 제공하는지를 보여줍니다.

이 연구의 결과는 생물학 이외의 다양한 분야에서도 활용될 수 있습니다. 이 연구에서 사용된 방법은 네트워크 시스템과 알고리즘을 개선하는 데 도움을 줄 수 있으며, 이는 로봇공학과 통신 분야에서 새로운 아이디어를 제공할 수 있습니다. 개미가 길을 만드는 방식을 연구함으로써, 엔지니어들은 최적의 경로를 자동으로 찾는 시스템을 개발할 수 있으며, 이는 더 나은 계획과 에너지 절약을 가능하게 합니다.

이 연구는 처음에는 단순해 보이는 개미들이 사실 복잡한 행동을 가지고 있으며, 이것이 기술 발전에 유용할 수 있고 자연의 과정을 더 잘 이해하는 데 도움을 줄 수 있음을 보여줍니다. 개미들이 어떻게 의사소통하고 협력하는지를 배움으로써, 우리는 팀워크와 효율성에 대한 중요한 통찰을 얻을 수 있습니다. 이러한 탐구는 다양한 분야의 미래 연구로 이어질 수 있습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1007/s00285-024-02136-2

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Sean Hartman, Shawn D. Ryan, Bhargav R. Karamched. Walk this way: modeling foraging ant dynamics in multiple food source environments. Journal of Mathematical Biology, 2024; 89 (4) DOI: 10.1007/s00285-024-02136-2
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