Муравьи-портные раскрыли секреты сверхэффективной командной работы для робототехники

Доктор Крис Рид с муравьями-портными в лаборатории. Автор: Доктор Крис Рид, Университет Маккуори

Муравьи-портные (Oecophylla smaragdina) решили проблему, которая веками мучила человеческие коллективы: при увеличении числа участников каждый отдельный человек вносит меньший вклад в общее дело. Новое исследование, опубликованное 12 августа в журнале Current Biology, показало, что у этих муравьев всё наоборот — их индивидуальная сила возрастает по мере увеличения группы.

«Каждый муравей почти удваивает свою тяговую силу при увеличении размера команды — они действительно становятся эффективнее, когда работают в большем коллективе», — говорит ведущий автор исследования Мейдлин Стьюардсон из Университета Маккуори.

Эта давняя проблема человеческих команд впервые была описана французским инженером Максом Рингельманом в 1913 году. Он измерял силу студентов, тянущих канат, и обнаружил, что хотя общее усилие росло с увеличением числа участников, индивидуальный вклад каждого человека уменьшался.

Исследование демонстрирует, что муравьи-портные формируют сверхэффективные команды, где вклад каждого участника растёт с увеличением группы, что противоречит тенденции снижения производительности в человеческих коллективах.

Эти крошечные древесные муравьи, обитающие в тропиках Африки, Азии и Австралии, известны своим уникальным поведением при строительстве гнёзд: они образуют живые цепочки, чтобы сворачивать листья и склеивать их шёлком, который производят их личинки.

Стьюардсон и поведенческий эколог доктор Крис Рид из Школы естественных наук Университета Маккуори совместно с международной командой измерили силу, которую могут прикладывать группы муравьев разного размера при строительстве гнёзд.

Исследователи провели эксперименты, побуждая колонии муравьев-портных формировать тянущие цепочки для перемещения искусственного листа, подключённого к динамометру.

«Муравьи разделяют работу на две задачи: одни активно тянут, а другие действуют как якоря, накапливая тяговое усилие», — объясняет Стьюардсон.

Как работает команда муравьев

Соавтор исследования доктор Даниэле Карлессо из Университета Констанца разработал теорию под названием «силовой храповик», объясняющую этот механизм.

«Муравьи в задней части цепочки вытягивают тела, чтобы сопротивляться и накапливать тяговое усилие, в то время как муравьи спереди продолжают активно тянуть», — говорит доктор Карлессо.

Доктор Дэвид Лабонте из Имперского колледжа Лондона, также соавтор работы, отмечает, что этот метод оказался ключевым для увеличения индивидуального вклада при росте команды.

«Более длинные цепочки муравьев имеют лучшее сцепление с поверхностью, чем одиночные особи, поэтому они могут эффективнее сопротивляться обратному усилию листа», — поясняет он.

Доктор Рид считает, что это открытие может помочь учёным в разработке более эффективных команд роботов. В настоящее время роботы в группе демонстрируют такую же силу, как и поодиночке.

«Программирование роботов для использования стратегий кооперации, вдохновлённых муравьями, позволит командам автономных роботов работать совместно гораздо эффективнее», — говорит доктор Рид.

Дополнительная информация: Superefficient teamwork in weaver ants, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.07.038. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(25)00939-X

Источник: Macquarie University