Những con ong chạy một số kỳ công ấn tượng. Chúng không chỉ nhớ vị trí của các nguồn thực phẩm tốt mà còn có thể truyền đạt thông tin này cho đồng nghiệp của mình. Họ cũng chăm sóc con non và tổ chức các cuộc tấn công chống lại những kẻ xâm nhập.

Họ cũng là những nhà xây dựng tuyệt vời. Hầu hết mọi tổ ong trong ô đều là một hình lục giác hoàn hảo, và mỗi cạnh có chiều dài như nhau. Điều này là mặc dù thực tế là ong phải xây dựng các hình lục giác có kích thước khác nhau cho công nhân và máy bay không người lái, và các tổ ong bắt đầu trên các bức tường đối diện của tổ ong thường được kết hợp với nhau. Làm thế nào để họ quản lý những biến chứng này?

Một bài báo mới sử dụng hệ thống phân tích hình ảnh tự động để xác định các cách khác nhau mà loài ong quản lý những sự biến đổi này. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra hệ thống phát hiện ra rằng những con ong thấy trước các vấn đề và bắt đầu thực hiện các điều chỉnh nhỏ hơn, cuối cùng, điều này giúp tránh phải thay đổi lớn hơn.

thường xuyên

Những con ong được đề cập là ong mật, mặc dù một số loài khác tạo ra cấu trúc hình lục giác. Sự đều đặn của ma trận lục giác của ong mật đã được quan sát từ thế kỷ thứ 5 sau Công nguyên và các phép đo gần đây hơn cho thấy sự khác biệt rất ít giữa hầu hết chúng: mỗi cạnh của hình lục giác thường có chiều dài rất gần với các cạnh khác.

Điều này xảy ra bất chấp một số thách thức lớn. Trước hết, nhiều công nhân đóng góp vào các công trình xây dựng của mỗi tổ ong, vì vậy không thể giải thích sự đều đặn chỉ bởi sự tham gia của một công nhân vào một loạt các chuyển động theo bản năng. Ngoài ra, các tổ ong cần có hai tổ ong có kích thước khác nhau, vì chúng sử dụng các kích thước khác nhau cho ong thợ (hầu hết trong tổ) và máy bay không người lái (con đực dùng để sinh sản). Cuối cùng, tổ ong thường được xây dựng thành nhiều đơn vị, bắt đầu từ các khu vực khác nhau của tổ ong và cuối cùng tụ lại ở giữa một nơi nào đó.

Để tìm ra cách quản lý tất cả những vấn đề này, chuyên gia về hành vi của động vật (Michael Smith của Đại học Auburn) đã gặp gỡ hai nhà khoa học máy tính từ Đại học Cornell: Nils Knapp và Kirsten Petersen, những người đang nghiên cứu về các robot giống côn trùng. Họ kết hợp phần mềm phân tích hình ảnh có thể xác định ranh giới của mỗi ô và khám phá các số liệu thống kê cơ bản của ô – số cạnh, độ dài của mỗi cạnh, v.v. Kích thước phù hợp cho công nhân, máy bay không người lái, hoặc liệu có điều gì đó bất thường trong ngục tối.

Chuyển khoản có tổ chức và hơn thế nữa

Hầu hết các tế bào trong một chiếc lược cụ thể là con cái cần thiết nhất. Điều này có nghĩa là công nhân, những người thường nhỏ hơn. Nhưng trước khi bắt đầu xây dựng các tế bào cho máy bay không người lái, các công nhân sẽ bắt đầu xây dựng các tế bào lớn hơn một chút, cho phép chuyển đổi kích thước một cách suôn sẻ. Quá trình chuyển đổi này chỉ yêu cầu hai ô hoạt động và bao phủ một khu vực nhỏ hơn tầm với của chân người lao động.

Quản lý sự tích hợp của các tổ ong khác nhau khó hơn đáng kể. Điều này xảy ra khi các ô có số lượng cạnh không bình thường kết thúc cần thiết. Hệ thống nhận dạng hình ảnh xác định các ô ở bất kỳ vị trí nào từ bốn đến chín bức tường, thay vì hình lục giác thông thường. Những tế bào này rất hiếm, chiếm ít hơn 5% tổng số tế bào trong tổ ong. Nhưng nó có xu hướng xảy ra ở các mép của lược hoặc ở các đường riêng biệt nơi hai chiếc lược được hợp nhất.

Ngay cả khi không thể hình thành tổ ong sáu cạnh, những con ong vẫn cố gắng tiến lại gần nhất có thể, vì 93% các tổ ong dị thường là năm hoặc bảy cạnh. Thường thì cả hai đã được ghép đôi với nhau; Ranh giới giữa các ô năm và bảy cạnh thường xuyên hơn so với các cặp có hai ngôi sao năm cánh hoặc hai ô bảy cạnh.

Một trong những lý do chính tại sao những tổ ong riêng lẻ này lại cần thiết là những con ong sẽ bắt đầu xây dựng ở những địa điểm khác nhau bằng cách tạo ra những tổ ong có định hướng khác nhau. Do đó, khi các đoạn khác nhau này phát triển gặp nhau, các ma trận lục giác sẽ được định hướng theo các góc không tương thích. Góc càng lớn thì nhu cầu sử dụng ô không phải là lục giác càng lớn. Trong trường hợp cực đoan, hơn một nửa số ô dọc theo đường thẳng nơi tổ ong hợp nhất có thứ gì đó khác với sáu cạnh.

Nhưng những con ong có thể nhìn thấy vấn đề đang đến, và chúng bắt đầu xoắn các hình lục giác trước khi các tổ ong khác nhau gặp nhau.

Đây có phải là nhận ra không?

Các nhà nghiên cứu tóm tắt chính xác những gì họ đã thấy.

Họ viết: “Những con ong ‘cuộn’ các ô hình lục giác vào khoảng trống một cách hiệu quả khi các chiếc lược được kết hợp với nhau. “Nếu chênh lệch độ nghiêng nhỏ, những ô lăn này có thể duy trì hình dạng lục giác của chúng, nhưng khi chênh lệch độ nghiêng lớn, ong sử dụng hình dạng không phải hình lục giác để hợp nhất những chiếc lược.” Và hãy nhớ rằng, tất cả được phân lớp dựa trên sự phức tạp của việc quản lý hai kích thước ô khác nhau.

Tất cả những điều này, đối với các tác giả, chỉ ra rằng quá trình xây dựng chiếc lược không hoàn toàn là bản năng. Phải có những gì họ gọi là “quá trình nhận thức” tham gia vào việc xây dựng. Não ong khác xa với bất cứ thứ gì chúng ta hiểu rất rõ (loài gần nhất mà chúng ta biết gần nhất có lẽ là ruồi giấm). ruồi giấm). Điều này giúp bạn tìm ra những quy trình này có thể trông như thế nào.

PNAS, 2021. DOI: 10.1073 / pnas.2103605118 (Về DOIs).