“这样走”:模型解释了蚂蚁如何创建通往多个食物来源的路径

这是一个常见的景象——蚂蚁排成整齐的队伍,绕过障碍物从巢穴行进到食物源,由侦察兵留下的气味踪迹指引。但是,当侦察兵发现可食用的母矿脉时会发生什么?

来源:英国物理学家网首页
Karamched 和 Hartman 的模型利用数学建模表明,如果蚂蚁在距离巢穴等距离的地方找到两个食物源,它们会平等地前往这两个食物源。图片来源:Bhargav Karamched、Sean Hartman
Karamched 和 Hartman 的模型利用数学建模表明,如果蚂蚁在距离巢穴等距离的地方找到两个食物源,它们会平等地前往这两个食物源。图片来源:Bhargav Karamched、Sean Hartman

这是一种常见的景象——蚂蚁排成整齐的队伍,绕过障碍物,从巢穴前往食物源,由侦察兵留下的气味踪迹指引方向。但是,当侦察兵发现可食用的矿脉时会发生什么呢?

由数学助理教授 Bhargav Karamched 领导的佛罗里达州立大学研究小组发现,觅食蚂蚁在寻找食物时,会留下信息素踪迹,将其群体与多个食物源连接起来(如果有食物源),从而成功创建了第一个解释多个食物源形成踪迹现象的模型。

信息素

Karamched 也是佛罗里达州立大学分子生物物理研究所的教师,他和音乐艺术管理研究生 Sean Hartman 于 9 月在《数学生物学杂志》上发表了《走这条路:在多个食物源环境中模拟觅食蚂蚁动态》。

走这条路:在多食物源环境中模拟觅食蚂蚁的动态 数学生物学杂志

“数学的力量在于我们可以设计出模型来重现实验观察到的数据并对接下来会发生什么做出具体的预测,”Karamched 说。“在这种情况下,我们发现了其他模型没有很好地描述的东西:如果一只蚂蚁可以从它的巢穴获得多个食物来源,它最初会为每个来源进行多次追踪。”

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