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アリとその賢明な農法と効率的なナビゲーションは、私たちにインスピレーションを与えるはずです

アリから学ぶ 11 15
 ハキリアリは、広大なコロニーに餌を与える菌園を栽培します。 ゲッティイメージズのティムフラック/ストーン

ソロモン王は、彼の有名な知恵の一部をありそうもない情報源であるアリから得た可能性があります。

によると、 ユダヤ人の伝説、 ソロモンは、彼のプライドに立ち向かう賢いアリの女王と会話し、イスラエルの王にかなりの印象を与えました. の聖書の本では、 箴言 (6:6-8)、 ソロモンは息子に次のアドバイスを共有しています。 導き手、監督者、支配者を持たず、夏に肉を提供し、収穫時に食物を集める。」

ソロモン王との血縁関係を主張することはできませんが、彼の名前を共有しているにもかかわらず、私はアリの知恵に長い間憧れ、20年以上過ごしてきました. 生態、進化、行動の研究. アリが人間に教訓を提供する可能性があるという考えは確かにしばらく前からありましたが、科学者が彼らの生物学について学んだことから得られる新しい知恵があるかもしれません.

アリは非常に複雑な社会組織を進化させてきました。

 

アリ農業からの教訓

研究者として、私が特に興味を持っているのは 菌が繁殖するアリ、主な食料源として菌類を栽培する 248 種のグループ。 それらには79種の ハキリアリ、彼らは巨大な地下の巣に持ち込む新鮮な葉で菌類の庭を育てます. 私は、これらのアリが菌類作物とどのように共進化したかを理解するための科学的取り組みの一環として、テキサスからアルゼンチンまで何百ものハキリアリの巣を発掘しました。

人間の農夫と同じように、菌類を育てるアリの各種は、栽培する作物の種類に非常にこだわります。 ほとんどの品種は、菌類を増殖するアリの祖先が増殖し始めた菌類の一種に由来します 約55万から65万年前. これらの菌類の一部は家畜化され、トウモロコシなどの人間の作物と同じように、昆虫農家なしでは自力で生き残ることができなくなりました.

アリは人間より何千万年も前に農業を始めました。

 

アリの養殖業者は、害虫の脅威など、人間の養殖業者と同じ課題の多くに直面しています。 と呼ばれる寄生虫 エスコボプシス アリの庭を荒廃させ、アリを飢えさせる可能性があります。 人間の農業でも同様に、害虫の発生は、 アイルランドのジャガイモ飢饉、1970 とうもろこし病バナナに対する現在の脅威.

1950 年代以降、人間の農業は工業化され、農業に依存するようになりました。 モノカルチャー、または同じ場所で同じ種類の作物を大量に栽培しています。 しかし、単一栽培では、より多様な植物よりも遺伝的に同一の植物の畑全体を破壊する方が簡単であるため、作物は害虫に対してより脆弱になります。


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産業農業は部分的な解決策として化学殺虫剤に目を向け、農業害虫管理を 10億ドルの産業. このアプローチの問題点は、害虫が 農薬を回避する新しい方法を開発する 研究者がより効果的な化学物質を開発できるよりも速く。 これは軍拡競争であり、害虫が優勢です。

アリも モノカルチャーで作物を育てる 同様の規模で - 結局のところ、ハキリアリの巣は家になることができます 5万匹のアリ、それらはすべて地下庭園の菌類を食べます。 彼らも殺虫剤を使って防除している エスコボプシス および他の害虫。

しかし、農薬の使用に対する彼らのアプローチは、XNUMX つの重要な点で人間とは異なります。 アリの殺虫剤は バクテリアによって生成されます 彼らは巣の中で成長することができ、場合によっては体でさえも成長します。 細菌を生きた培養物として維持することで、微生物は リアルタイムで適応 害虫の進化的変化に。 害虫と農夫の間の軍拡競争の中で、農業アリは、生きたバクテリアが絶え間なく変化する害虫に対応できる医薬品工場として機能できることを発見しました。

農業害虫管理の最近の発展は、 遺伝子工学 作物 独自の殺虫剤を生産するために、55 万年のアリの農業からの教訓は、 生きた微生物を活用する ようにするには 有用な製品. 研究者は現在実験中です 生きたバクテリアを作物に適用する 害虫とともにリアルタイムで進化する可能性のある殺虫剤の生産に効果があるかどうかを判断します。

輸送の改善

アリは、輸送の分野で実践的な教訓を提供することもできます。

アリは、森の床にいる昆虫の死骸であろうと、キッチンのパンくずであろうと、食べ物をすばやく見つけるのが得意なことで知られています。 彼らは残すことによってこれを行います フェロモンの軌跡 – アリが巣の仲間を餌に導くために使用する、独特のにおいを持つ化学物質。 目的地までの最短ルートは、一定の時間内により多くのアリがそのルートに沿って前後に移動するため、最も多くのフェロモンを蓄積します。

1990 年代に、コンピューター科学者は アルゴリズムのクラス XNUMX つ以上の場所の間の最短経路を見つけるのに非常に効果的なアリの行動をモデルにしています。 実際のアリと同様に、目的地までの最短ルートは、一定時間内により多くの仮想アリが移動するため、仮想フェロモンが最も多く蓄積されます。 エンジニアは、このシンプルだが効果的なアプローチを使用して、 通信ネットワークの設計 及び 配達ルートの地図

.土のパッチに群がるハキリアリ 何千匹ものアリが同じ道を渋滞することなく移動できます。 エステバン・カスタオ・ソラノ/ゲッティイメージズのEyeEm

アリは巣から食料源までの最短経路を見つけるのが得意なだけでなく、何千ものアリが交通渋滞を引き起こすことなくこれらの経路に沿って移動することができます. 私は最近、物理学者と共同研究を始めました オスカー・アンドレイ・エレーラ・サンチョ ハキリアリが、混雑した人間の歩道や高速道路に典型的な速度低下なしに、採餌経路に沿ってそのような安定した流れを維持する方法を研究する.

永遠 カメラを使用して追跡する 個々のアリが人工的な障害物にどのように反応するか 採餌の道. 私たちの希望は、アリが障害物と他のアリの動きの両方に対応するために使用するルールをよりよく理解することで、最終的には渋滞に巻き込まれない自動運転車のプログラミングに役立つアルゴリズムを開発できることです。

蟻を見ろ

公平を期すために言うと、アリが完璧なロールモデルとはほど遠い点がたくさんあります。 結局のところ、いくつかのアリの種は 無差別殺人、およびその他 赤ん坊を奴隷にする.

しかし、事実はアリです 私たちに自分自身を思い出させます – または、私たちが自分自身を想像したい方法 – 多くの方法で。 彼らは複雑な社会に住んでいます 分業。 彼ら 子育てに協力する. そして、彼らは達成します 驚くべきエンジニアリングの偉業 – 設計図やリーダーなしで、何百万も収容できるエアファンネルを備えた建造物を構築するようなものです。 彼らの社会は 完全に女性によって運営されています?

アリについて学ぶことはまだたくさんあります。 たとえば、研究者はまだ完全には理解していません アリの幼虫はどのように成長するか 女王 – 20年間生き、何百万もの卵を産むことができる翼を持つ雌 – または労働者 – 翼がなく、しばしば不妊の雌で、XNUMX年未満しか生きず、コロニー内の他のすべての仕事を行います. さらに、科学者たちは常に新しい種を発見しています。 167の新種のアリ 2021 年だけで記載され、合計で 15,980 以上になりました。

アリとその多くの魅力的な方法を検討することで、多くの知恵を得ることができます。会話

著者について

スコット・ソロモン、生態学および進化生物学の准教授、 ライス大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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