mier

De bruggen zoeken naar de kortste route en worden breder als het druk is. En daar hebben wetenschappers beelden van gemaakt!

Legermieren – woonachtig in Centraal- en Zuid-Amerika – zijn nomaden en verplaatsen zich zeer regelmatig door het regenwoud. Het zijn indrukwekkende volksverhuizingen: een groep legermieren kan tot wel één miljoen individuen tellen. Zo’n reis gaat niet over rozen; de bodem van het regenwoud is zeer ongelijk en zo af en toe stuiten de mieren op gaten op hun route. Natuurlijk kun je daar omheen wandelen, maar legermieren lossen het anders op. Ze maken een brug van hun eigen lijfjes waar de andere mieren dan overheen kunnen wandelen. Die bruggen ontstaan en verdwijnen binnen enkele seconden en stellen de mieren in staat om zich vrij snel over onbekend en onvoorspelbaar terrein te verplaatsen.

Beweging
Wetenschappers hebben nu ontdekt dat die bruggen bewegen. En dat is verrassend: eerder werd gedacht dat de bruggen zodra ze gebouwd waren vrij statische structuren vormden. Maar de bruggen bewegen langzaam van hun startpunt vandaan om een kortere route te creëren en wanneer het drukker is op de brug, worden mieren toegevoegd, zodat de brug breder wordt. Het is heel bijzonder, zo stelt onderzoeker Christopher Reid. “Stel je voor dat de George Washington-brug tussen New York en New Jersey een andere positie in zou nemen om zich aan te passen aan de richting van het verkeer dat in de spits van de brug gebruik maakt.”

Een bruggetje van mieren. Afbeelding: Chris R Reid / Matthew Lutz & New Jersey Institute of Technology.

Een bruggetje van mieren. Afbeelding: Chris R Reid / Matthew Lutz & New Jersey Institute of Technology.

Kosten en baten
De onderzoekers ontdekten ook dat de mieren hun brug niet bleven optimaliseren. In eerste instantie bewoog de brug om een kortere route te creëren, maar nog voordat de mieren de kortste route hadden gecreëerd, stopten ze. Het heeft alles te maken met de kosten en baten van het bouwen van zo’n brug, zo stellen de onderzoekers. Het bouwen van een brug heeft grote voordelen. Zo hoeft de mierenkolonie niet helemaal om te lopen en wordt dus energie bespaard. Maar de werkmieren die de brug vormen kunnen niet ingezet worden voor andere belangrijke taken: bijvoorbeeld het vangen van prooien. Vandaar dat de bruggen niet langer bewegen wanneer ze zo lang worden dat de kosten ervan niet langer opwegen tegen de baten van het verder verkorten van de route.

De bruggen zijn het resultaat van een sterk staaltje samenwerking. De onderzoekers willen zich door de mieren laten inspireren om ook robots zo ver te krijgen dat ze zo goed met elkaar samen gaan werken. Bijvoorbeeld tijdens verkenningsmissies of reddingsoperaties. “Dergelijke zwermen (robots, red.) kunnen opmerkelijke taken uitvoeren, zoals het creëren van bruggen om een complex terrein te doorkruisen,” stelt Reid. Ook kunnen de robots samenwerken om een gat in bijvoorbeeld een dijk te dichten of een instortend gebouw te stutten.