Черви как уборщики: простые движения, а не интеллект, создают порядок в окружающей среде

Физики из Амстердамского университета, Технологического института Джорджии и Университета Сорбонны обнаружили, что водяные черви способны спонтанно очищать своё окружение, собирая мелкие частицы в компактные кластеры. Это удивительное поведение не требует работы мозга или сложного взаимодействия с частицами.

Настоящий червь в чашке Петри (сверху слева) и робот-червь (внизу справа) очищают среду от крошечных частиц очень похожим образом. Автор: Амстердамский университет

Исследование, опубликованное в журнале Physical Review X, показывает, что для этого «подметающего» поведения достаточно лишь естественных извивающихся движений и гибкости тела червя. Учёные подтвердили это, создав простых роботов и компьютерные модели, имитирующие живых червей.

Антуан Дебле из Амстердамского университета заявил: «Захватывающе видеть, как живые черви могут организовывать своё окружение просто за счёт движения». Его коллега Саад Бхамла из Технологического института Джорджии добавил: «Их активность и гибкость сами по себе достаточны для сбора частиц и изменения окружающей среды».

Робототехнические эксперименты, проведённые Розой Синаасаппель, показали, что простые «безмозглые» роботы, соединённые гибкими резиновыми звеньями, точно воспроизводят механизм уборки.

Возможные применения

Это открытие имеет широкие перспективы. С одной стороны, оно может вдохновить на создание мягких роботов, способных очищать или сортировать материалы без датчиков и запрограммированного интеллекта. Такие машины могли бы, например, удалять микропластик из водной среды.

С другой стороны, результаты проливают свет на то, как удлинённые живые организмы, такие как нитчатые бактерии или цитоскелетные филаменты, могут структурировать свою среду обитания через простые физические взаимодействия. Это помогает понять, например, роль дождевых червей в аэрации почвы.

Исследователи планируют продолжить изучение этого феномена. Математическая модель активного «подметания» уже представлена, но многие вопросы, поднятые этой сложной системой, остаются открытыми для теоретиков.

Больше информации: Anonymous, Particle sweeping and collection by active and living filaments, Physical Review X (2025). DOI: 10.1103/yxp1-t43g

Источник: University of Amsterdam