布里斯托大學的一個科學家團隊開發(fā)了一種小型機器人，可以幫助他們了解螞蟻如何相互學習。該機器人是為了模仿巖蟻的行為而建造的，它們依賴一對一的輔導。

這種一對一的教學允許一只發(fā)現(xiàn)更好巢穴的螞蟻教另一只螞蟻到達那里的路線。

該團隊的研究結果發(fā)表在《實驗生物學雜志》上。

了解“教”螞蟻

這一新知識開辟了許多可能性，因為它意味著這些螞蟻中教學的重要元素現(xiàn)在已被廣泛了解，教學螞蟻可以被機器取代。

這一新教學過程的主要方面之一是一只螞蟻帶領另一只螞蟻沿著一條路線慢慢到達新巢穴。下面的螞蟻充分了解了路線，使其能夠回家并將另一只螞蟻帶到新的巢穴。這個過程一次只持續(xù)一只螞蟻。

Nigel Franks 是布里斯托爾生物科學學院的教授。

“教學在我們自己的生活中非常重要，以至于我們花費大量時間指導他人或自學，”弗蘭克斯教授說。“這應該讓我們懷疑教學是否真的發(fā)生在非人類動物中。而且，事實上，第一個在其他動物身上得到嚴格證明的案例是在螞蟻身上。”

該團隊著手更好地理解這種教學，相信如果他們可以更換老師，他們將在很大程度上理解該過程的所有主要元素。

構建和測試機器人

為了實現(xiàn)這一目標，研究人員建造了一個大型競技場，在螞蟻的舊巢穴(故意將其設計為低質(zhì)量)和新的改良巢穴之間留有一定的距離。為了引導機器人沿著直線或波浪形路線移動，該團隊在競技場頂部放置了一個龍門架，可以在其上連接一個小型滑動機器人來回移動。然后，他們將工蟻身上吸引人的氣味腺體連接到機器人上，這給了它螞蟻老師的信息素。

“我們等著一只螞蟻離開舊巢穴，然后把裝飾著誘人信息素的機器人別針放在它的正前方，”弗蘭克斯教授說。“針頭被編程為沿著筆直的路徑或美麗彎曲的路徑向新巢移動。我們必須允許機器人在旅途中被我們打斷，這樣我們就可以等待后面的螞蟻在它環(huán)顧四周學習地標后趕上它。”

當機器人將跟隨螞蟻帶到新巢穴時，我們允許它檢查新巢穴，然后在自己的時間開始回家的旅程。然后我們自動使用龍門架跟蹤返回的螞蟻的路徑，”他繼續(xù)說道。

團隊發(fā)現(xiàn)，機器人成功地把路線傳授給了徒弟螞蟻，無論走彎路還是筆直路，螞蟻都知道如何回到老巢。

“一條筆直的路徑可能更快，但一條蜿蜒的路徑會提供更多的時間，讓后面的螞蟻可以更好地學習地標，這樣它就可以像在筆直的路徑上一樣有效地找到回家的路，”弗蘭克斯教授繼續(xù)說道。

“至關重要的是，我們可以將機器人教過的螞蟻的表現(xiàn)與我們帶到新巢穴所在地但沒有機會學習路線的螞蟻的表現(xiàn)進行比較。受過訓練的螞蟻更快、更成功地找到了回家的路。”

科學家團隊還包括本科生 Jacob Podesta，他目前是約克大學的博士生，以及 Edward Jarvis，他是 Frank 教授實驗室的前碩士生。參與這項研究的還有 Alan Workley 博士和 Ana Sendova-Franks 博士。