Mravce - majstri komunikácie

Mravce formou čuchových stôp upozorňujú členov kolónie na zdroje potravy.

Nemajú žiadnu mapu. Nevidia ani necítia na viac ako pár centimetrov. Ako teda mravce vždy nájdu váš piknikový kôš? A tak rýchlo? A ako to, že keď jeden mravec nájde váš piknikový kôš, čoskoro sa objaví aj celá kolónia?

Táto aktivita využíva aromatické laná na napodobňovanie feromónovej stopy mravcov. Na aktivitu budete potrebovať 2-3 kusy 1-1,5 m dlhého konopného alebo bavlneného povrazu, silne voňajúce esenciálnym olejom (napr. mäta pieporná). Umiestnite laná do plastovej krabičky, pridajte niekoľko kvapiek esenciálneho oleja, prikryte a nechajte olej impregnovať lano.

Požiadajte 2-3 žiakov (podľa počtu povrazov), aby boli „mravce“. Zaviažte im oči. Položte laná na zem tak, aby tvorili jemný oblúk. Potom doveďte študentov k okraju lana a v polohe na kolenách namierite k nemu nasmerujete ich nos. Ich úlohou je pohybovať sa po lane pomocou vône bez toho, aby videli alebo sa dotkli lana.

Možno budete chcieť dať študentom do rúk zhrnutú látku alebo tričko, aby náhodou nepocítili lano. Môžete laná aj prekrížiť, aby bola úloha náročnejšia.

Krátke vysvetlenie

Ak stratíte svojich priateľov v lese, niekedy ich môžete nájsť tak, že budete venovať pozornosť stopám, ktoré za sebou zanechávajú. Ak chcete nájsť svojich priateľov, keď sú napríklad v tráve dve cesty, vyberiete si cestu, ktorá je viac vyšliapaná. S mravcami je to podobné, len používajú iný zmysel. Vedci zistili, že mravce vydávajú vôňu (nazývanú feromón), ktorá pomáha ostatným vedieť, kam sa rôzne mravce vybrali.

Podrobnejšie vysvetlenie

Keď mravce opúšťajú hniezdo, aby našli potravu, chodia náhodne okolo, ale vždy za sebou zanechávajú feromónovú stopu. Ak mravec narazí na potravu, vezme si kúsok a nasleduje svoju vlastnú feromónovú stopu späť do hniezda. Takže teraz je táto feromónová stopa dvakrát tak silná ako ktorákoľvek iná feromónová stopa na zemi. Mravce pri pohybe uplatňujú jednoduché pravidlo - ak narazíte na feromónovú stopu, ktorá je silnejšia ako tá vaša, sledujte ju. Takto nakoniec celá mravčia kolónia objaví cestu k vášmu piknikovému košu, bez mapy a bez vodcu.

Funguje to približne takto:

Pozrite sa na štyri obrázky vyššie. Štyri mravce - prieskumníci - začnú hľadať potravu a nechávajú na ceste feromónovú stopu.

• Obrázok 1: Mravec A nájde potravu a vráti sa po tej istej ceste, čím zdvojnásobí silu feromónovej stopy.
• Obrázok 2: Mravec D nájde dvojitú silnú stopu a nasleduje ju.
• Obrázok 3: Aj mravec C nájde hlavnú stopu.
• Obrázok 4: Mravec B nájde jedlo z druhého smeru a začne k nemu novú stopu.

Ako sme videli, mravce nachádzajú potravu podľa najsilnejšej feromónovej stopy. Najsilnejšia stopa je tá, ktorú mravec použil dvakrát (raz z hniezda k jedlu, druhý raz od potravy späť do hniezda). Ostatné stopy sa pomaly vyparujú.

Vo svete internetu nájdeme podobné metódy. Počet hypertextových odkazov je ako sila feromónových stôp. S rastúcim počtom hypertextových odkazov sa zvyšuje aj šanca, že ľudia prejdú na danú webovú stránku. Podobne, ako sa zvyšuje sila feromónovej stopy, zvyšuje sa pravdepodobnosť, že ju mravec bude nasledovať.

Niektoré spoločnosti dnes (napríklad Air Liquide) používajú počítačové programy inšpirované mravcami na nájdenie kratších trás na doručovanie zásielok.

Možné prepojenia na vzdelávací prístup STEAM:

• Chemická komunikácia
• Kolektívna inteligencia, mechanizmy tímovej spolupráce
• Efektívne algoritmy
• Rýchla reakcia na zmeny
• Využitie analógie biologického a digitálneho konceptu v umení
• Pozorovanie a kladenie otázok o tom, ako sa rôzne organizmy prispôsobujú. Akými mechanizmami.
• Analyzovanie výhod a nevýhod rôznych prispôsobení.
• Pochopenie použitej sekvencie, výberu a opakovania v programoch.
• Použitie logického uvažovania na vysvetlenie, ako fungujú jednoduché algoritmy

• Hľadali ste niekedy stratenú cestu? Podľa čoho ste sa rozhodovali, vyberali si, ktorou cestou sa dať?
• Čo sú feromóny?
• Poznáte iný príklad, kde sa dnes používajú pachové cesty, feromóny?
• Kde by ste mohli použiť "mravčiu" metódu hľadania potravy?

• Zistite viac o tom, ako mravce hľadajú potravu Ant Colonies Respond Quickly to Find Food
• Ako sa môžu ľudia poučiť od mravcov pri vyhýbaní sa dopravným zápcham? Ants Don't Have Traffic Jams