jeudi , 23 novembre 2017

Eh ! Gustafe ! Même les fourmis construisent des “Tour Eiffel”

Une observation suggère que les fourmis peuvent construire des genres de “Tour Eiffel” pour échapper à une menace ou lorsqu’elles sont bloquées.


Eh ! Gustafe ! Même les fourmis construisent des “Tour Eiffel”
La tour Eiffel des fourmis -Crédit : Georgia Tech

 

Les fourmis de feu utilisent leur corps pour construire des structures similaires à la Tour Eiffel lorsqu’elles sont bloquées en cherchant de la nourriture ou pour s’échapper vers de nouvelles zones. Une nouvelle étude de l’Institut de technologie de Géorgie suggère que les fourmis construisent ces structures sans un chef, ni un effort coordonné. Chaque fourmi se promène sans but, mais en adoptant un certain ensemble de règles, elle participe sans le savoir à la construction d’une tour de plusieurs centimètres de hauteur.

Si vous regardez des fourmis pendant 30 secondes, alors vous ne pouvez pas imaginer qu’elles puissent être capables de construire cette tour Eiffel en 20 minutes selon David Hu, un professeur de génie mécanique de Georgia Tech qui a dirigé l’étude. Sans planification, et en utilisant la méthode d’essai et d’erreur, les fourmis créent une structure en forme de cloche qui les aide à survivre.

L’étude sur la tour de fourmis est dans la continuité d’une observation de 2014 des fourmis lorsqu’elles construisent un radeau. Dans cette étude de 2014, les chercheurs avaient examiné comment des fourmis relient leurs corps afin de construire des structures étanches qui restent à flot pendant des mois. Les fourmis marchent jusqu’à ce qu’elles atteignent un espace ouvert qui est le bord du radeau. Ensuite, elles s’installent pour devenir un bloc de construction du radeau.

Une observation suggère que les fourmis peuvent construire des genres de "Tour Eiffel" pour échapper à une menace ou lorsqu'elles sont bloquées.

La tour Eiffel des fourmis -Crédit : Georgia Tech

Et les fourmis font la même chose pour les tours comme lorsqu’on recherche un emplacement vide pour sa voiture dans un parking bondé. Une fois qu’une fourmi individuelle trouve un espace, qui est le sommet de la tour, elle s’arrête nette et elle va s’accrocher pour que d’autres fourmis puissent grimper et former une structure verticale.

Mais le terme vertical est relatif. Les fourmis ne se positionnent pas droit comme un gratte-ciel. Au lieu, la tour s’allonge à mesure qu’elle grandit en prenant la même forme que la Tour Eiffel de Paris. Le poids de la tour est supporté par une section transversale plus large à sa base ce qui permet aux fourmis de mieux répartir leur poids.

Nous avons constaté que les fourmis peuvent résister à 750 fois leur poids corporel, mais elles semblent plus à l’aise avec 3 fourmis sur leur dos selon Craig Tovey, co-auteur de l’étude et professeur à Georgia Tech. Si une fourmi porte plus de 3 de ses semblables, alors elle va abandonner leur fonction de “cales” et elles vont partir.

Même si les fourmis répartissent uniformément leur poids en groupe, la tour est en mouvement constant. La colonne sembler “couler” quand les fourmis travaillent comme si le bas de cette Tour Eiffel se fondait comme du beurre. Les fourmis glissent en bas, puis elles sortent des tunnels enterrés dans la base. Le mouvement de la tour ressemble à une fontaine au chocolat en sens inverse qu’on filmerait au ralenti.

Les chercheurs ont découvert ces “tours fondantes” par accident. Les chercheurs avaient prévu d’enregistrer les fourmis pendant 2 heures, mais la caméra a enregistré pendant 3 heures. Nous ne nous attendions pas à voir quelque chose d’intéressant dans cette heure supplémentaire et nous avons donc accéléré la vidéo selon Tovey. Nous étions étonnés de la différence entre les mouvements des fourmis.

En temps réel, les chercheurs ont vu des fourmis se déplacer à la surface d’une tour de fourmis qui semblaient stationnaires. Mais à grande vitesse, les mouvements de la surface apparaissaient comme un flou et toute la tour glissait vers le bas.

Le “naufrage” de la Tour a été confirmé par les rayons X. Les chercheurs ont nourri une partie des fourmis avec de la nourriture radioactive, puis ils ont mis la colonie dans une machine à rayons X. Les caméras ont enregistré les fourmis qui construisaient une tour. À l’aide d’une photographie temporelle, ils ont regardé les fourmis radioactives se déplacer sur les côtés, s’écouler progressivement dans les profondeurs de la tour, quitter la pile, puis répéter continuellement le processus pendant des heures.

Les tours de fourmis sont comme une peau humaine selon déclaré Hu. La tour est constamment reconstruite en remplaçant sa surface. Les résultats, qui sont maintenant publiés dans la revue Royal Society Open Science, pourraient avoir des implications pour les robots modulaires, qui ne sont pas encore très efficaces pour construire de hautes tours.1 Il y a aussi une autre raison pour observer et s’inspirer de ce comportement.

99 % de toutes les espèces qui ont vécu sur terre sont éteintes selon Tovey. Les survivants ont développé des techniques très efficaces pour survivre. Pourquoi ne pas étudier ces processus ? Les ingénieurs et les scientifiques ignorent ce que vont donner leurs recherches, mais des conceptions s’inspirant de la nature peuvent être un outil puissant pour augmenter notre efficacité sur de nombreux aspects.

Une vidéo sur cette tour de fourmis :

Sources

1.
Sulisay Phonekeo, Mlot N, Monaenkova D, Hu D, Tovey C. Shape Data AntTower from Fire ants perpetually rebuild sinking towers. 2017. doi: 10.6084/m9.figshare.5143930.v1
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A propos de Jacqueline Charpentier

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Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d’emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l’actualité scientifique et celle de la santé.

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