- دیده بان علم ایران – Iran Science Watch - https://didehbanelmiran.ir -

یافته های جالب محقق ایرانی درباره رفتار منعطف و مساله محور زنبورها در ساخت کندو

پژوهشگران دریافته‌اند که زنبورهای عسل، هنگام روبه‌رو شدن با سلول‌های کندویی که اندازه‌ استاندارد مورد نیازشان را ندارند، با واکنش‌هایی دقیق و مهندسی‌شده، ساختار کندو را اصلاح و سازگار می‌کنند.

به گزارش خبرنگار دیده‌بان علم ایران، این تحقیق که در مجله‌ی PLOS Biology منتشر شده است، نشان می‌دهد زنبورها در ساخت کندو موجوداتی خشک و وابسته به یک الگوی ثابت نیستند، بلکه رفتاری انعطاف‌پذیر و مسئله‌محور دارند.

گلنار قارونی فرد، دانشجوی دکتری دانشکده علوم کامپیوتر دانشگاه کلورادو بولدر و همکارانش طی این تحقیق تلاش داشته اند با شناسایی تجربی الگوهای شانه‌سازی زنبورها از آنها برای طراحی مدل‌های محاسباتی که همان ساختارها را بازتولید می‌کنند، استفاده کنند. دانش به دست آمده از این مدل‌ها می‌تواند برای توضیح ساختارهای مشابه در سایر سیستم‌های دنیای واقعی مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، می‌توان از قوانین اقتباسی از الگوهایی که زنبورها می‌سازند برای طراحی ساختارهای بهینه به شیوه‌ای توزیعی استفاده کرد.

زنبورهای عسل به دلیل توانایی‌شان در ساخت کندوهای پیچیده که می‌توانند غذای خود را در آن ذخیره کرده و لاروهای خود را پرورش دهند، مشهور هستند. ساخت کندو حاصل تلاش مشترک هزاران زنبور سخت‌کوش است که همچنین مهارت خود را در تنظیم ساختارهای لانه زنبوری خود با توجه به فضا و منابع موجود نشان می‌دهند.

در این مطالعه، قارونی فرد و همکارانش استراتژی‌های خاصی را که زنبورهای عسل برای سازگاری با شرایط مختلف ساخت و ساز استفاده می‌کنند، بررسی کردند.

در این مطالعه، محققان صفحات مخصوصی با استفاده از چاپ سه‌بعدی (۳D Printing) طراحی کردند که اندازه‌ی سلول‌هایشان یا کوچکتر یا بزرگ‌تر از حد معمول بود. سپس مشاهده شد که در صورت کوچک بودن سلول‌ها، زنبورها چند سلول کنار هم را ادغام می‌کنند تا فضای کافی ایجاد شود.
این کار معمولاً به‌صورت افزودن «پیوندهای پل‌مانند» بین سلول‌ها انجام می‌شود.

از سوی دیگر در صورت بزرگ بودن سلول‌ها، زنبورها، دهانه سلول‌ها را شیب‌دار و مایل می‌سازند تا دهانۀ ورود تنگ‌تر شود، اما عمق سلول برای ذخیره‌سازی همچنان حفظ شود.

اگر هم اندازه سلول خیلی بزرگ باشد زنبورها یک لایه‌ جدید و استاندارد از سلول‌ها را روی همان سطح می‌سازند؛ گویی ساختار نامناسب قبلی را کاملاً نادیده می‌گیرند.

پژوهشگران می‌گویند این رفتارها نشان می‌دهد زنبورهای عسل هنگام ساخت کندو ابتدا ارزیابی می‌کنند و سپس با توجه به وضعیت، راه‌حل مناسب را انتخاب می‌کنند. این یعنی فرایند ساخت کندو تنها پیروی از یک طرح از پیش تعیین‌شده نیست، بلکه نوعی حل مسئله‌ی مهندسی جمعی است.

به باور محققان، نتایج این تحقیق می‌تواند الهام‌بخش مهندسی الهام‌گرفته از طبیعت (Bio-inspired Engineering) باشد؛ به‌ویژه در طراحی سازه‌ها یا موادی که باید با شرایط محیطی متفاوت سازگار شوند.

در کنار آن، این یافته‌ها می‌تواند در زنبورداری مدرن مثلاً در طراحی فونداسیون‌های بهتر برای کندوها که کارایی تولید عسل را افزایش دهد، کاربرد داشته باشد.

در پایان پژوهشگران تأکید می‌کنند که این تحقیق در شرایط کنترل‌شده انجام شده و باید رفتار زنبورها را در شرایط کاملاً طبیعی نیز بررسی کرد تا بتوان تصویر دقیق‌تری از این هوشمندی جمعی ارائه داد.

انتهای پیام