در حالی که انسان‌ها هنگام فعالیت در گروه‌های بزرگ با کاهش بهره‌وری فردی مواجه می‌شوند، مورچه‌های بافنده نشان داده‌اند که در کار تیمی نه‌تنها عملکردشان افت نمی‌کند، بلکه به شکل چشمگیری افزایش می‌یابد. این کشف علمی می‌تواند مسیر طراحی ربات‌های هوشمند و خودکار را دگرگون کند.
اثر رینگلمان؛ کاهش تلاش فردی در گروه‌های انسانی
در اواخر قرن نوزدهم، مهندس فرانسوی مکس رینگلمان آزمایشی انجام داد که بعدها به «اثر رینگلمان» مشهور شد. او دریافت که هرچه تعداد افراد در یک تیم بیشتر شود، میزان تلاش فردی کاهش می‌یابد. این پدیده در انسان‌ها و بسیاری از حیوانات دیگر نیز دیده می‌شود و به‌ویژه در فعالیت‌های گروهی مانند کشیدن طناب یا انجام پروژه‌های جمعی، بازده فردی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
مورچه‌های بافنده؛ استثنایی در دنیای جانوران
اما پژوهشگران دانشگاه‌های مک‌کواری استرالیا و کنستانس آلمان در مطالعه‌ای تازه که در نشریه Current Biology منتشر شده، به یافته‌ای متفاوت رسیدند. آن‌ها نشان دادند که مورچه‌های بافنده هنگام همکاری در گروه‌های بزرگ، عملکرد فردی‌شان بهبود می‌یابد. این پدیده که «بهره‌وری برتر» نام گرفته، برخلاف اثر رینگلمان عمل می‌کند.
مورچه‌های بافنده برای ساخت لانه‌های پیچیده از برگ‌های زنده، ابتدا زنجیره‌هایی از خود تشکیل می‌دهند تا برگ‌ها را به هم نزدیک کنند. سپس از لاروهای خود که ابریشم مقاوم تولید می‌کنند، برای چسباندن برگ‌ها استفاده می‌کنند. این فرآیند نه‌تنها نیازمند هماهنگی دقیق است، بلکه نشان‌دهنده سطح بالای همکاری و تقسیم وظایف در میان این حشرات است.
آزمایشگاه؛ سنجش قدرت واقعی مورچه‌ها
در آزمایش‌های انجام‌شده، مورچه‌ها به زنجیره‌هایی متصل شدند و تکه‌های کاغذ شبیه برگ را که به سنجشگر نیرو وصل بود، کشیدند. نتایج نشان داد که هر مورچه به‌طور متوسط قادر است ۶۰ برابر وزن بدن خود را بکشد. اما در گروه‌های ۱۵تایی، این عدد به بیش از ۱۰۰ برابر افزایش یافت. این افزایش چشمگیر، حاصل دو عامل اصلی بود: اول، زنجیره‌های بلندتر عملکرد بهتری داشتند؛ دوم، موقعیت بدن مورچه‌ها در زنجیره نقش کلیدی ایفا می‌کرد.
مورچه‌های جلو و وسط زنجیره در حالت کشش فعال بودند، در حالی که مورچه‌های انتهایی با کشیدن پاهای عقب، نقش لنگر را ایفا می‌کردند. پژوهشگران این آرایش را «چرخ‌دنده نیرو» نامیدند؛ الگویی که می‌تواند در طراحی ربات‌های چندپا مورد استفاده قرار گیرد.
الهام از مورچه‌ها برای ساخت ربات‌های هوشمند
کریس رید، یکی از پژوهشگران این پروژه، معتقد است که ویژگی‌های فیزیکی مورچه‌ها مانند داشتن شش پا و تماس قوی با زمین، نقش مهمی در موفقیت آن‌ها دارد. این ویژگی‌ها باعث شده تا مورچه‌های بافنده در مقایسه با سایر گونه‌ها، چسبندگی و ثبات بیشتری داشته باشند.
در ادامه این تحقیقات، هدف تیم پژوهشی بررسی نحوه هماهنگی پاهای مورچه‌ها بدون لغزش است تا بتوان از این الگو در ساخت ربات‌های خودران استفاده کرد. دیوید هو، مهندس مکانیک از بنیاد فناوری جورجیا، که در این پروژه مشارکت نداشته، گفته است: «دیدن ربات‌هایی که مانند مورچه‌ها با بهره‌وری بالا همکاری می‌کنند، می‌تواند آینده مهندسی را متحول کند.»
نتیجه‌گیری؛ مورچه‌ها الگویی برای آینده فناوری
این پژوهش نشان می‌دهد که مورچه‌های بافنده نه‌تنها در ساختار اجتماعی خود منظم و هماهنگ هستند، بلکه در فعالیت‌های گروهی نیز عملکردی فراتر از انتظار دارند. الگوبرداری از رفتار این حشرات می‌تواند به توسعه ربات‌هایی منجر شود که در مأموریت‌های پیچیده، با همکاری مؤثر و بدون افت عملکرد، وظایف خود را انجام دهند. دنیای طبیعت بار دیگر ثابت کرده که پاسخ بسیاری از چالش‌های فناوری، در رفتار موجودات کوچک نهفته است.
About the Author
