Роботи допомогли вченим зрозуміти еволюцію мурашок-лісторезів

Міжнародна група вчених використовувала комп'ютерну симуляцію поведінки рою колісних роботів для вивчення спеціалізації мурашок мурашок-листорізів роду. Дослідження опубліковано в з коротким описом роботи можна ознайомитися в Science.

Мурахи-листорізи при заготівлі листя для вирощуваних у мурашнику грибів використовують поділ обов'язків: одні мурахи залазять на рослини і зрізають листя, в той час як інші відносять впале листя в мурашник. Вчені в спробі зрозуміти еволюційний поділ праці використовували для симуляції рій чотириколісних роботів. Як пояснюють дослідники, використання комп'ютерної симуляції замість реальних роботів дозволяє багаторазово прискорити еволюцію і спрощує процес спостереження за розвитком поведінки рою.

У симуляції створена модель гірки з майданчиками знизу і зверху. На верхньому майданчику розташовані циліндри, що імітують листя. Якщо циліндр падає на схил гірки, то він скочується вниз, імітуючи падіння листа. У дальньому кінці нижнього майданчика розташований умовний «мурашник», куди роботам необхідно доставити циліндри. При цьому спочатку роботи були запрограмовані тільки на прості дії: вони могли пересуватися, захоплювати циліндри або відпускати їх.

При зміні поколінь деякі роботи отримували одну з двох «мутацій» в поведінці і ставали «подають» або «збирають». Подавачі запрограмовані збирати циліндри на верхньому майданчику, перевозити їх і відпускати за краєм майданчики, що збирають виключно збирання циліндрів, які опинилися на нижньому майданчику, тоді як звичайні (без мутації) роботи самостійно піднімаються за кожним циліндром на верхній майданчик і відвозять його в мурашник.

Наприкінці кожного покоління алгоритм для нових мурашників з більш високою ймовірністю відбирав роботів, що «вижили», з продуктивних мурашників попереднього покоління. Таким чином, при симуляції рівної поверхні з «плоскою гіркою» через кілька поколінь як і раніше переважали звичайні роботи з початковою програмою. У випадку з крутою гіркою, що симулює дерево, зміна поколінь призводила до переважання в популяції зв'язки працюючих разом скидають і збирають циліндри роботів.

За словами авторів дослідження, їхня робота допомагає краще зрозуміти еволюцію соціальних тварин. Вчені впевнені, що подібні дослідження допомагають зрозуміти виникнення поділу праці в процесі еволюції як більш ефективної стратегії виживання групи.