शोधकर्ताओं ने लघु रोबोट का इस्तेमाल किया कि कैसे वास्तविक चींटियों को अपने स्वयं के नेटवर्क को दिखाने के लिए नकल करें। क्रेडिट: साइमन गार्नियर, एट अल
चींटियों के लिए, फेरोमोन-लादने वाले जालीदार ट्रेल्स जो वे पीछे छोड़ते हैं, वे जीवन रेखाओं की तरह हैं: वे श्रमिकों को पहले खोजे गए फूड हब की ओर निर्देशित करते हैं और उन्हें अपने घोंसले में वापस घर लाने में मदद करते हैं।
ट्रेल्स के ये नेटवर्क सैकड़ों फीट तक फैल सकते हैं, बहुत से कार्यकर्ता चींटियों को आधे से कम मानते हैं एक इंच लंबाई में। एक प्रकार की हार्वेस्टर चींटी ट्रेल्स (पीडीएफ) का एक सेट बिछा सकती है जो अपने घोंसले के प्रवेश द्वार से 82 फीट तक फैला है। एक लकड़ी की चींटी, केवल पाँच मिलीमीटर (जो कि एक इंच का पांचवां हिस्सा है) को मापने वाला एक निशान 656 फीट तक पहुंचता है, प्रत्येक एक पथ पर 10 स्थानों तक अधिक पथ में बंटता है। लीफकटर चींटी एक नेटवर्क बना सकती है जो लगभग ढाई एकड़ में फैलता है।
चींटी की प्रजातियां जैसे कि वे कॉलोनी के घोंसले और एक खाद्य स्रोत के बीच सबसे छोटा रास्ता अपनाती हैं, उन शाखाओं का अनुसरण करती हैं जो अपनी यात्रा शुरू करने की दिशा से जितना संभव हो उतना कम भटकती हैं। ट्रेल्स के उनके नेटवर्क में कांटे, जिन्हें द्विभाजन के रूप में जाना जाता है, सममित नहीं हैं और समान आकार के कोणों में शाखा नहीं करते हैं। लेकिन क्या चींटियों को अपने रास्ते का पता लगाने के लिए ज्यामिति की एक परिष्कृत भावना का उपयोग करना पड़ता है, एक को चुनने से पहले सड़कों के कोणों को मापना?
अधिक जानने के लिए, न्यू जर्सी इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एनजेआईटी) और फ्रांस में पशु अनुभूति पर अनुसंधान केंद्र के शोधकर्ताओं ने इस कदम पर अर्जेंटीना के चींटियों की एक कॉलोनी के व्यवहार को दोहराने के लिए लघु रोबोट का इस्तेमाल किया, आज पत्रिका PLOS कम्प्यूटेशनल बायोलॉजी में रिपोर्ट की गई । इस चींटी की प्रजाति की आंखों की रोशनी बहुत खराब है और तेज गति के आसपास डार्ट्स हैं, फिर भी यह गलियारे के बाद गलियारे के माध्यम से, घर से भोजन और इसके विपरीत तक पैंतरेबाज़ी कर सकती है।
जब कोई बाधा नहीं होती है, तो चींटियाँ अपने पाठ्यक्रम से विचलित हुए बिना एक सीधी रेखा में चलना पसंद करती हैं। लोग भी ऐसे ही हैं: अगर हम सड़क पर एक रेस्तरां के नीचे चल रहे थे जो सड़क के उसी तरफ है जैसा कि हम हैं, हम विपरीत फुटपाथ के पार नहीं जाते जब तक कि कुछ हमारे रास्ते को अवरुद्ध नहीं करता। रोबोट में बाधा से बचने की इस भावना को पूरा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने बाधाओं से बचने और हल्के ट्रेल्स का पालन करने के लिए उन्हें प्रोग्राम किया, जिसे शोधकर्ताओं ने फेरोमोन-लेपित पथ के विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया।
एक "ऐलिस", दो फोटोमीटर का उपयोग करके प्रकाश के निशान के बाद दो सेंटीमीटर (सिर्फ एक इंच से कम) मापने वाला एक छोटा रोबोट । क्रेडिट: साइमन गार्नियर, एट अल
इस अध्ययन में 10 छोटे रोबोट, जिन्हें एलिस कहा जाता है, को तब उनके आकार से लगभग 60 से 70 गुना अधिक भूलभुलैया के वातावरण को नेविगेट करने का काम सौंपा गया था, जो कि एक शुरुआती बिंदु से एक खाद्य स्रोत को इंगित करने वाले एक अंतिम बिंदु का प्रतिनिधित्व करते हैं। दो फोटोरिसेप्टर, एंटी एंटीना की नकल करते हुए, प्रकाश की किरणों का पता लगाया। जैसा कि रोबोट भूलभुलैया के माध्यम से यात्रा करते थे, शोधकर्ताओं ने छोटी मशीनों की योजनाओं में एक रिंच शुरू किया - उनकी यात्रा में यादृच्छिक बिंदुओं पर, रोबोटों को चालू करने के लिए ट्रिगर किया गया था, एक तंत्र का मतलब चींटियों के गलन को उनके रास्तों के साथ रेंगने के लिए प्रेरित करना था। । ये यादृच्छिक मोड़ 30 डिग्री से अधिक के कोण पर नहीं घुमाए जाते हैं, क्योंकि वास्तविक चींटियां शारीरिक रूप से यू-टर्न बनाने में बहुत कुशल नहीं हैं ।
नीचे दिए गए वीडियो में, शोधकर्ताओं ने एक जटिल नेटवर्क में एलिस के नेविगेशन कौशल का परीक्षण किया, जिसमें उन्हें अपने "घोंसले" (दाईं ओर) के बीच सबसे छोटा मार्ग चुनने के लिए चार्ज किया गया था। चक्रव्यूह पर लगे प्रकाश के भिन्न किरणों ने नेटवर्क के अंदर रोबोट के आंदोलनों को बदल दिया क्योंकि उनके फोटोरिसेप्टर्स ने कार्रवाई में लात मारी।
शोधकर्ताओं ने पाया कि भूलभुलैया की ज्यामिति के किसी भी ज्ञान के बिना, रोबोट चींटियों ने बिल्कुल वैसा ही व्यवहार किया जैसा कि वास्तविक चींटियां करती हैं: उन्होंने छोटे यादृच्छिक मोड़ किए, लेकिन उसी सामान्य दिशा में चले गए। जब वे सड़क पर एक कांटा पर पहुँचे, तो इससे रोबोट को वह रास्ता चुनना पड़ा जो कम से कम उनके प्रारंभिक पथ से भटक गया हो भले ही वे किसी भी कोण को मापने के लिए सुसज्जित नहीं थे। जब उन्हें एक हल्के निशान का पता चला, तो वे उस रास्ते का अनुसरण करने लगे।
शोधकर्ताओं का कहना है कि अर्जेंटीना की चींटियों को विभिन्न ट्रेल्स की ज्यामिति की गणना करने के लिए जटिल संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं हो सकती है। लेकिन सड़क में कांटा लेने से भोजन के लिए सबसे छोटा रास्ता बन जाता है, जिससे पूरी कॉलोनी के लिए सफलता बढ़ जाती है। तो जहाँ भोजन हो सकता है, एक सहज स्थानिक ज्ञान के साथ फेरोमोन का उपयोग करके चींटियों को सही रास्ते पर रखता है; जितना अधिक चींटियाँ भोजन के लिए पथ का अनुसरण करती हैं, फेरोमोन पथ के साथ और अधिक केंद्रित होते जाते हैं, आगे चींटियों को मार्गदर्शन करने में मदद करते हैं जो अभी तक यात्रा नहीं कर पाए हैं। वास्तव में, सड़क में सही कांटा चुनने की नेविगेशन विधि भोजन की चींटियों को उनके घोंसले में वापस लाती है, अगर वे अकेले फेरोमोन पर भरोसा करते हैं, तो लेखक साइमन गार्नियर, एनजेआईटी के जीव विज्ञान के प्रोफेसर हैं।
"यदि आपके पास केवल फेरोमोन हैं और आपके पास यह ट्रिक नहीं है, तो आप कम कुशल हैं क्योंकि आपको चींटियों के फंदे में फंसने की अधिक संभावना है, " संस्थान के झुंड लैब चलाने वाले गार्नियर कहते हैं, जो कीट समूह का अध्ययन करता है। व्यवहार। "तो वे लूप के चारों ओर अपना रास्ता मजबूत करेंगे, और वे बस इस लूप में फंस जाएंगे और हमेशा के लिए मुड़ जाएंगे।"
इस तरह के नेविगेशन से भूमिगत रास्तों के माध्यम से चींटियों को मार्गदर्शन करने में मदद मिल सकती है जो उनके घोंसले के विभिन्न हिस्सों को जोड़ते हैं। इन प्राकृतिक नेविगेशन उपकरणों की पुनरावृत्ति करने से शोधकर्ताओं को सामूहिक पशु व्यवहार के आंतरिक कामकाज को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति मिलती है।
