Staatsmanagement im Tierreich: Wie funktioniert die perfekte Zusammenarbeit im Bienenschwarm? Wie wissen Ameisen, welche Arbeiten gerade dringend nötig sind? Wer beauftragt Wespen mit der Suche nach dem richtigen Baumaterial? Biologe Thomas Schmickl vom Artificial Life Lab der Universität Graz hat mit seinem Kollegen Istvan Karsai (USA) herausgefunden, wie soziale Insekten ihre Arbeitsteilung regeln.
Der Trick vom “Sozialmagen”
„All diese Tiere verwenden denselben Trick in verschiedenen Ausprägungen: Sie verfügen über einen so genannten ‚Sozialmagen‘, einen Ort im Nest, an dem Informationen rasch ausgetauscht werden“, schildert Schmickl. Die Ausbeute der Sammlerinnen wird dort abgegeben, alles zum Arbeiten Benötigte entnommen. Der globale „Lagerbestand“ lässt sich daran erkennen, wie einfach eine Arbeiterin Gesammeltes dort loswird oder Material von dort erhält. „Der gemeinsame Magen ist für Ameisen, Bienen und Wespen eine wichtige Drehscheibe, wie wir mit unseren Computermodellen herausgefunden haben. Diese Entdeckung ist ein Beispiel für sogenannte ‚konvergente Evolution‘ im Tierreich: Die Natur hat hier offenbar mehrmals das Rad neu erfunden“, führt der Forscher aus.
Biologie als Vorbild für die Technik
Die Kommunikationszentrale funktioniert sehr präzise, ist stets an die aktuellen Bedürfnisse angepasst und benötigt keine große Infrastruktur. „Diese Eigenschaften lassen sich auch in der Technik umsetzen, was beispielsweise ideal für die Schwarmrobotik ist“, ergänzt der Forscher. Im Artificial Life baut Schmickl nach dem Vorbild von Tierschwärmen Roboter, die unter anderem die Wasserqualität in der Lagune von Venedig ermitteln.
Die Erkenntnisse, die in der aktuellen Ausgabe des international renommierten Fachmagazins PNAS publiziert wurden, können auch für weitere technische Anwendungen von Interesse sein, etwa für die Regelung bzw. Verteilung von Verkehrsströmen.
Publikation:
Thomas Schmickl, Istvan Karsai, „Integral feedback control is at the core of task allocation and resilience of insect societies“, PNAS online, Dezember 2018
https://doi.org/10.1073/pnas.1807684115
Kontakt für Rückfragen:
Univ.-Prof. Dr. Thomas Schmickl
Institut für Biologie der Universität Graz
Tel.: 0 316/380-0
E-Mail: thomas.schmickl@uni-graz.at
Quelle: Universität Graz
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