

大自然再次证明了它是一个高效的设计者,一次又一次地展示了蚂蚁的团队合作能力远胜于人类。
“人们常常认为团队合作可以提高团队绩效,尤其是在体力劳动方面。然而,在人类和非人类动物的团队中,随着团队规模的扩大,每个成员的贡献可能会减少,”研究人员在最近发表于《Current Biology》杂志上的一项研究中写道。这种现象被称为林格尔曼效应。
麦格理大学行为生态学家 Madelyne Stewardson 和她的团队决定调查亚洲织叶蚁(Oecophylla smaragdina)是否也受到林格尔曼效应的影响。这种栖息于树冠的蚂蚁分布在非洲、亚洲和澳大利亚,它们通过组成队伍传递树叶来建造它们叶状的空中巢穴。

为了衡量蚂蚁团队在此过程中施加的力,Stewardson 和她的同事们研究了织叶蚁在拉动连接到力传感器的假叶子时的队伍。Stewardson 在一份声明中解释说:“研究小组发现,‘蚂蚁将工作分为两类:一些蚂蚁主动拉动,另一些则充当锚点来储存拉力。’前面的蚂蚁负责拉动,后面的蚂蚁则储存拉力。
在他们新开发的“棘轮力”理论中,该团队认为这种组织方式使得蚂蚁能够随着团队的壮大而做出更大的个人贡献。根据棘轮的定义,它是一种只能单向运动的工具或机器部件。
Stewardson 说:“随着团队规模的增加,每只蚂蚁的拉力几乎翻了一番——事实上,随着群体越来越大,它们的团队合作能力也越来越强。”
该研究的合著者、伦敦帝国理工学院的生物工程师 David Labonte 补充道:“更长的蚂蚁队伍比单独的蚂蚁能更好地抓住地面,因此它们更能抵抗树叶回拉的力。长队伍通过摩擦有效地储存了每只蚂蚁的拉力——总的来说,团队似乎像一个棘轮一样工作。”
你可能会想,这项发现除了让我们对自己的团队合作能力感到沮丧之外,还有什么意义呢?答案是机器人。
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目前,团队中的单个机器人产生的力与它们单独工作时产生的力相同(顺便说一句,即使这样,它们在这类工作中的表现也优于人类)。但来自织叶蚁的棘轮力理论可以为设计更高效的机器人团队提供灵感。
合著者、麦格理大学行为生态学家 Chris Reid 总结道:“对机器人进行编程,使其采用受蚂蚁启发的合作策略,例如棘轮力,将能够使自主机器人团队更有效地协同工作,实现比个体努力总和更大的成就。”