Làm việc theo nhóm giúp kiến lửa thoát chết trong lũ lụt

Kiến lửa biết dùng chính cơ thể của mình kết nối với các cá thể kiến khác để tạo thành bè cứu sinh, có khả năng nổi trên mặt nước giúp chúng sống sót khi nước dâng cao.

>>> Đàn kiến dựng bè trên mặt nước

Nghiên cứu mới tìm hiểu tính chất vật lý của những chiếc bè cứu hộ được tạo ra bởi sự liên kết của các con kiến lửa, phương tiện vận tải bằng đường thủy của các con kiến lửa là chiếc bè kiến đôi khi có chứa tới hàng chục ngàn ấu trùng, lênh đênh trên sóng nước. Liên kết với nhau, những con kiến có thể dùng cơ thể của chính mình và bạn bè để tạo thành chiếc bè cứu sinh kín nước giữ cho chúng không bị chết đuối, kết quả nghiên cứu của các kỹ sư đến từ Viện công nghệ Georgia, ở Atlanta, Hoa kỳ, đã được đăng tải trên tạp chí của học viện khoa học quốc gia Hoa Kỳ, số ra ngày 25 tháng 4 năm 2011.

Bạn chỉ nhận thấy một tổng thể những con kiến trong một khối thống nhất thay vì từng phần riêng biệt, theo Julia Parrish, nhà động vật học, làm việc tại trường Đại học Washington, ở Seattle, Hoa Kỳ: "Đặc tính làm việc theo nhóm của kiến chỉ có thể nhận ra khi bạn quan sát các con kiến trên một bình diện cả nhóm, cả ổ kiến chứ bạn hoàn toàn không thể tiên đoán được điều gì khi bạn chỉ quan sát một cá thể kiến".

Kiến lửa tạo thành chiếc bè trên mặt nước

Những con Kiến lửa Nam Mỹ (có tên khoa học là Solenopsis invicta), là một trong những loài sinh vật xâm hại nguy hiểm, đã có sự chuẩn bị tốt cho thảm họa. Chẳng hạn, khi xảy ra lũ lụt ở Braxin, để bảo vệ lẫn nhau, tất cả các con kiến lửa thành viên bao gồm: Kiến chúa, kiến lính và kiến thợ chuyên chở ấu trùng – tạo thành một nhóm kiến lớn giống như bè cứu sinh lênh đênh trên sóng nước. Chúng phải ở sát bên nhau thành nhóm lớn để sống sót, theo Nathan Mlot, đồng tác giả nghiên cứu, làm việc tại Viện công nghệ Georgia, ở Atlanta, Hoa kỳ. Chiếc bè kiến lửa gồm có 2 lớp, khoảng ½ số lượng kiến kiên kết ở phần trên mặt nước đóng vai trò như đáy bè, chúng liên kết với ½ số lượng kiến còn lại ở bên trên, chiếc bè kiến có thể nhấp nhô theo sóng nước trong nhiều ngày hay thậm chí là nhiều tuần.

Khả năng trôi nổi thành công của kiến được xem là quan trọng nhất cả ở các quy mô nhỏ lẫn lớn. Trên quy mô nhỏ, một con kiến duy nhất cũng có thể đi bộ trên mặt nước, ít nhất ở một mức độ, giống như que tăm nổi , hoặc sải chân côn trùng trên nước. Khi bị ướt, kiến lửa cũng có thể tranh thủ được bọt khí nhỏ xíu, có lẽ nhờ nhiều lớp sừng mỏng bọc ngoài cơ thể chúng, đã giúp cho những thủy thủ gan dạ này có thêm sức nổi trên mặt nước.

Trên quy mô lớn, các cá nhân kiến đã liên kết với nhau rất chặt chẽ bởi hình thức: con kiến này cắn chân con kiến kia, con kiến kia lại cắn vào chân của con kiến hàng xóm,... đã khiến cho nước không thể thấm qua chiếc bè kiến này được. Đây là chính là lý do, tại sao loài kiến tạo nên lớp vỏ của thuyền cứu hộ có thể chạm nước nhưng không bao giờ chìm.

Để kiểm tra mức độ linh hoạt, sự dẻo dai, sức chịu đựng sóng gió của chiếc bè kiến. Mlot và các đồng nghiệp đã quay phim cảnh xây dựng bè cứu sinh, khi mà họ thả một quả bóng đông cứng lên chiếc bè kiến vốn có tới hơn 7000 con kiến đang lênh đênh trên sóng nước. Kết quả là bất kể chiếc bè kiến này chở thêm bao nhiêu ấu trùng đi nữa, thì cấu trúc của chiếc bè này vẫn không thay đổi, chỉ dày khoảng 8 milimét, và có hình dạng giống "bánh kép". Khi ta ngắt nhóm kiến phía trên ra, thì những con kiến khác sẽ bò lên từ phía dưới để lấp đầy lổ hổng.

Kiến lửa Nam Mỹ - Solenopsis invicta

Cấu trúc năng động này đã làm hiện ra hoàn toàn những manh mối cơ bản, Mlot nghi ngờ. Nói cách khác, các con kiến đã không cần suy nghĩ về chuyện chúng đang làm. Nếu có lỗ trống, thì chúng sẽ leo lên hàn kín lại. "Mỗi con kiến hoạt động theo một vài quy tắc đơn giản", Mlot nói.

Với các quy tắc đơn giản này, những con kiến đã có thể xây dựng một cấu trúc phi thường, theo Eric Klavins, nhà khoa học máy tính, làm việc tại trường Đại học Washington, Hoa Kỳ. Trong khi, nhiều kỹ sư lại xây dựng Robot theo hình ảnh riêng mà họ nghĩ ra: to lớn cồng kềnh và với nhiều khả năng xử lý. Tuy nhiên sau khi nghiên cứu cách thức các con kiến tương tác với nhau, các kỹ sư đã có thể thiết kế Robot hoạt động dựa trên bộ vi xử lý nhỏ hơn và có thể làm việc trong điều kiện cần sự phối hợp, để xây dựng khẩn cấp những cây cầu chẳng hạn, Klavins nói: "thật tuyệt vời, những con kiến này tài thật".

Khi bị lũ lụt tấn công, những con kiến đã cùng nhau vượt qua cơn bão trong một chiếc bè kiến tự lắp ráp. Trong nghiên cứu này, nhóm kiến từ 1.000 đến 7.000 con đã trải dài ra trên mặt nước để tạo thành một chiếc bè kiến có độ dày bằng nhau.