Вчені Georgia Tech з’ясували, як опариші можуть їсти стільки, так швидко

На відео видно, як 10 000 опаришів споживають 16-дюймову піцу всього за дві години.

Дженніфер Оуеллет - 17 лютого 2019 р., 17:00 за UTC

коментарі читачів

Поділіться цією історією

Як личинки чорних солдатських мух їдять так багато, так швидко, незважаючи на їх крихітні розміри? Вчені з Georgia Tech вивчали цю поведінку "колективного годування" і виявили, що одна із стратегій максимізації швидкості живлення личинок передбачає формування "фонтанів" опариша. Результати вчені описали в нещодавній статті в Journal of the Royal Society Interface, а також у розважальному відео, на якому показано, як рій личинок, що споживають цілу піцу всього за дві години.

"Це перший випадок, наскільки мені відомо, що ми справді спробували кількісно визначити, скільки вони змогли з'їсти і як вони можуть це зробити", - сказала аспірантка та співавтор Ольга Шишков, яка продемонстрував дослідження в суботу на засіданні Американської асоціації розвитку науки у Вашингтоні, округ Колумбія. Вона не вперше отримує задоволення, демонструючи щирий апетит опаришів креативно: минулого року вона зняла на відео звірів, які пожирають у формі серця пончик до Дня Святого Валентина.

Радником Шишкова є Девід Ху, який керує лабораторією біологічного руху в Технологічному інституті штату Джорджія, вивчаючи рух різних істот. Він, мабуть, найбільш відомий своєю роботою з вогняними мурахами, але його лабораторія також вивчає котячі язики, водяних стридерів, змій, різноманітних плетистих комах, комарів і, звичайно, личинок чорних солдатських мух.

Шишков був потягнутий до вивчення колективної динаміки істот завдяки її досвіду в механіці рідини. "Мені було цікаво побачити, чи можу я застосувати прийоми механіки рідини, які я знаю, щоб вивчити, як рухаються тварини", - сказала вона, сподіваючись одного разу застосувати принципи, які вона розкриває, до робототехніки.

Лабораторія отримала своїх личинок чорних солдатських мух від стартапу під назвою Grubbly Farms в Атланті, який вирощує їх як стійке джерело курячого та рибного корму. Личинки харчуються харчовими відходами, особливо фруктами та овочами, і здатні пожирати вдвічі більше маси тіла щодня. Оскільки люди щороку виробляють 1,4 мільярда тонн харчових відходів, ці личинки є одним із можливих рішень для боротьби з ними. Личинки харчуються споживчими харчовими відходами і згодом годуються куркою та рибою. Це безпрограшний варіант, навколо.

Купа личинок одночасно невелика і щільно упакована, що становить невелику проблему для вивчення. Для експериментів з годуванням личинок поміщали в 10-галонний акваріум з камерами, розміщеними вгорі та внизу, щоб зафіксувати шаленство годування в дії. Тоді Шишков та її співробітники застосували техніку, яка називається швидкістю зображення частинок, щоб відстежити потік звірів, щоб отримати уявлення про те, що насправді відбувається всередині голодної орди.

Вони виявили, що площа будь-якої їжі, яка пропонується, як піца, обмежує кількість личинок, які можуть годувати одночасно. Личинки також часто роблять перерви в харчуванні, і все ж заважають своїм личинкам рухатися до їжі. Інші голодні тварини обходять цю поведінку, створюючи подібну до фонтану поведінку: "нові личинки заповзають знизу і" викачуються "зверху", - пишуть автори. Шишков та ін. потім розробив математичну модель для прогнозування норми їжі.

Є ще одне практичне відгалуження від цього дослідження. Личинки чорної мухи вирощуються у гігантських контейнерах, що може бути проблемою з огляду на їх високий метаболізм. Вони можуть легко перегрітися під час годування. У дикій природі вони можуть просто повзти геть, але їх рух набагато обмеженіший в засіках, і ціла колонія може легко перегрітися і загинути. Тож личинки-фермери кондиціонують весь склад, на якому вирощують звірів. Це дорого та неефективно, саме тому Шишков та ін. також винайшли аерируюче ліжко - на розгляд патенту - яке продуває прохолодне повітря через живильну масу личинок. Це утримує їх від перегріву та гарантує фермерам все ще високі врожаї.

DOI: Journal of the Royal Society Interface, 2019. 10.1098/rsif.2018.0735 (Про DOI).