Nieuw onderzoek onthult geheime routes van mieren naar verschillende voedselbronnen en hun strategieën
AmsterdamMieren staan bekend om hun harde werk en zijn vaak te zien terwijl ze in rijen lopen van hun nest naar voedselbronnen. Deze rijen ontstaan dankzij hun geavanceerde communicatiemethoden. Onderzoek van de Florida State University, geleid door assistent-professor Bhargav Karamched, heeft een model ontwikkeld dat verklaart hoe mieren wegen naar verschillende voedselbronnen vinden. Dit verheldert hun zoekgedrag voor ons.
Mieren gebruiken een chemische stof genaamd feromonen om hun weg naar voedsel te vinden. Deze chemicaliën worden vrijgegeven door mieren die als eerste het voedsel ontdekken. Wanneer er meerdere voedselbronnen zijn, beginnen mieren verschillende paden te creëren. Dit laat zien dat mieren goed zijn in het bepalen hoe ze voedsel moeten verzamelen en signalen in hun omgeving effectief gebruiken. Belangrijke punten hierover zijn:
- Door feromoonsporen achter te laten, verbinden mieren hun nest met alle beschikbare voedselbronnen.
- Er ontstaan aanvankelijk meerdere routes, maar uiteindelijk overheerst het kortste pad.
- Dit gedrag is te voorspellen op basis van feromoonconcentratie en afstand.
Onderzoek naar de Zoekstrategieën van Mieren
In deze studie worden computersimulaties en wiskundige modellen gebruikt om te bestuderen hoe mieren voedsel vinden. De onderzoekers verdeelden de mieren in twee groepen: zoekers en terugkeerders. Zoekers speuren willekeurig naar voedsel, terwijl terugkeerders direct hun weg terugvinden naar het nest en hun pad markeren met feromonen. Na verloop van tijd vorm zich een sterke route naar een dichtbijgelegen voedselbron, zodat de kolonie energie en tijd kan besparen.
Onderzoek geeft ons inzicht in hoe verschillende soorten feromonen gebruiken om te communiceren. Dit communicatiemiddel wordt niet alleen door mieren gebruikt, maar ook door slijmschimmels, sommige vissen en zelfs zoogdieren. Deze soorten maken gebruik van chemische signalen om zich voort te bewegen, voedsel te vinden en met elkaar te interageren, wat de evolutionaire voordelen van dergelijke systemen aantoont.
De bevindingen van het onderzoek kunnen nuttig zijn in andere gebieden dan biologie. De gebruikte methode kan netwerksystemen en algoritmen verbeteren, wat kan leiden tot nieuwe ideeën binnen de robotica en communicatie. Door te bestuderen hoe mieren sporen maken, kunnen ingenieurs systemen ontwikkelen die automatisch de beste routes vinden, wat resulteert in betere planning en minder energieverbruik.
Deze studie toont aan dat mieren, hoewel ze op het eerste gezicht eenvoudig lijken, ingewikkelde gedragingen vertonen die nuttig kunnen zijn voor technologie en ons meer waardering voor natuurlijke processen geven. Door te leren hoe mieren communiceren en samenwerken, kunnen we waardevolle inzichten verkrijgen in teamwerk en efficiëntie. Deze verkenning kan leiden tot toekomstig onderzoek op verschillende gebieden.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1007/s00285-024-02136-2en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
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/s00285-024-02136-2Deel dit artikel