一种超生物的解剖学--军蚁营地的结构和生长动力学

摘要:动态群体是生活动物结构复杂性的一种类型,除了单细胞和多细胞生物之外。群体由不同的多细胞生物机械自组装而成,形成具有功能的结构。其中最引人注目的例子之一是军蚁集群建巢,即由数十万个个体的相互连接体自组装而成的巢穴。由于受到干扰时很容易解体,因此很少有关于这些结构和个体在形成过程中遵循的规则的研究。本文利用自定义的计算机断层扫描仪,对军蚁集群建巢的内部结构和生长过程进行了详细研究。我们发现建巢是异质结构,在生长过程中保持着一个厚壳,周围包裹着一个比较稀薄的内部,内部包含类似巢穴的空隙。我们发现,不论结构大小或个体在其中的位置如何,建巢中的蚂蚁携带的重量不会超过自身重量的八倍。这个观察结果表明,建巢的大小并不受蚂蚁形态的物理限制。这项研究使我们更加接近理解个体在形成这些特殊的超有机体结构时所使用的规则,并为设计自组装系统(例如机器人群或活性物质)提供了启示。

作者:Thomas Bochynek, Florian Schiffers, Andr''e Aichert, Oliver Cossairt, Simon Garnier, Michael Rubenstein

论文ID:2110.09017

分类:Quantitative Methods

分类简称:q-bio.QM

提交时间:2021-10-19

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