Раскрыт секрет формирования муравьиных плотов

"В агрегированном виде их можно рассматривать почти как материал, известный как "активная материя"", - говорит Хунгтанг Ко, постдок Принстонского университета. В первой, опубликованной в журнале Bioinspiration and Biomimetics, изучалось поведение плотов огненных муравьев в текущей воде по сравнению со статическими условиями.

Вторая, принятая к публикации в журнале Physical Review Fluids, изучала механизм, с помощью которого огненные муравьи собираются вместе, чтобы сформировать плоты. Ко и коллеги сказали, что основным механизмом является так называемый "эффект чириос".

Один муравей обладает определенной долей гидрофобии, т.е. способностью отталкивать воду. Это свойство усиливается, когда они соединяются вместе, сплетая свои тела подобно водонепроницаемой ткани. Муравьи собирают все яйца, выбираются на поверхность по туннелям в гнезде, а когда вода поднимается, они прижимаются друг к другу нижними челюстями и когтями, пока не образуется плоская структура, похожая на плот. Муравьи могут сделать это менее чем за 100 секунд. Кроме того, муравьиный плот является "самовосстанавливающимся": он настолько прочен, что если он потеряет одного муравья здесь или там, общая структура может оставаться стабильной и целой даже в течение нескольких месяцев.

Ко обнаружил, что муравьи используют активную стратегию обтекания, изменяя форму плота, чтобы уменьшить сопротивление. По словам Ко, основное предположение о плотах огненных муравьев заключалось в том, что муравьи отлично умеют находить друг друга и активно устанавливают связи с соседними муравьями на поверхности воды. Но оказалось, что это не так. "Когда мы поместили двух муравьев на поверхность воды, они, казалось, не шли навстречу друг другу", - сказал он. "Еще более удивительно, что когда они случайно сталкивались друг с другом, то не образовывали связи, а отталкивали друг друга".

Поэтому Ко и его коллеги занялись поиском другого потенциального механизма. Наиболее вероятным кандидатом оказался эффект Чириоса встречается и в других областях природы. Если муравьев меньше 10, даже если им удается сформировать плот из 10 муравьев, он редко держится дольше пары минут, потому что муравьи отталкивают друг друга. Но если муравьев 10 или больше, то эффект Чириоса оказывается сильнее, чем попытки муравьев оттолкнуть друг друга, и может образоваться устойчивый плот. Компьютерное моделирование подтвердило, что 10 муравьев - это критический порог для стабильного плота.