Mieren geven elkaar op slimme wijze informatie door. Tot nu toe was onbekend hoe dat precies gebeurt. Een robotmier heeft een en ander duidelijk gemaakt.
Wetenschappers hebben een kleine robot in elkaar gezet, die hen inzicht gaf in hoe mieren van elkaar leren. De robot is in staat om het gedrag van de mieren zo goed na te doen, dat hij een andere mier iets kan leren en deze informatie kan reproduceren.
Mieren vertellen elkaar bijvoorbeeld dat ze een beter nest hebben gevonden door de ander de weg ernaartoe te wijzen. De ‘leerlingmier’ vindt dan uit zichzelf de weg terug naar het oude nest en deelt de nieuwe informatie met een volgende soortgenoot.
De uitkomsten van het onderzoek, die zijn gepubliceerd in het Journal of Experimental Biology, laten zien dat de belangrijkste elementen van dit leerproces bij mieren nu bekend zijn, dankzij de robotmier, die de echte mier, die de route aflegt, kan vervangen.
Welk nest is het best?
De basis van het leerproces bestaat uit het gezamenlijk lopen richting het nieuwe nest, waarbij de ene mier de ander rustig wandelend de weg wijst. De pupil leert de route op deze manier zó goed, dat hij in z’n eentje de weg terug naar het oude nest kan vinden en een nieuwe mier voor zijn karretje kan spannen om de boodschap door te geven, en zo verder.
“Leren is erg belangrijk in ons leven. We spenderen flink wat tijd met het instrueren van anderen en dingen leren van anderen. Zo kun je je ook afvragen of dieren elkaar dingen kunnen leren. De eerste diersoort die elkaar heel duidelijk dingen leert, is de mier”, zegt professor Nigel Franks van Bristol’s School of Biological Sciences.
De onderzoekers wilden graag weten wat er allemaal komt kijken bij dit leerproces. Aan welke voorwaarden moet worden voldaan bij het een-op-een leren tussen mieren? Als het lukt om een robot te maken die de leerkracht met goed gevolg kan vervangen, dan kun je zeggen dat de essentiële elementen van dit leerproces grotendeels begrepen zijn.
Polonaise voor twee
Het team bouwde een grote arena in het lab, zodat er genoeg ruimte tussen het oude en het nieuwe nest zat. Het oude nest was expres vrij beroerd aangelegd. Het nieuwe nest daarentegen was van alle mierengemakken voorzien. Een stellage boven de arena maakte het mogelijk dat de robotmier heen en weer kon bewegen. De wetenschappers konden op deze manier de richting – recht op het doel af of met een golvende omweg – en de snelheid van de kleine robot bepalen.
De robotmier werd uitgerust met de geurklieren van een werkmier, waar een flinke dosis feromonen uit vrijkwam. Deze aantrekkelijke geurstoffen zorgden ervoor dat de robotmier goed was gecamoufleerd als echte mier en dat de leerling achter hem aan zou blijven lopen.
“We wachtten geduldig af tot een mier het oude nest verliet. Toen dit het geval was, lieten we de robotmier vlak voor deze mier lopen, terwijl hij feromonen afgaf. De ene keer lieten we de robotmier direct naar het nieuwe nest lopen, de andere keer met een mooie omweg. We zorgden ervoor dat de robot niet te snel ging, zodat de echte mier de route goed kon onthouden”, zegt professor Franks.
“Toen de echte mier aankwam bij het nieuwe nest, gaven we hem de tijd om het nieuwe nest goed in zich op te nemen. Daarna kon hij in zijn eigen tijd de weg terug naar huis beginnen. We gebruikten de stellage om zijn weg terug naar het oude nest automatisch te volgen en op te slaan.”
Robotmier goede leraar
Het team kwam tot de conclusie dat het de robotmier was gelukt om de route naar het nieuwe nest goed over te brengen aan de leerling. Het maakte niet uit of het pad rechtstreeks naar het nieuwe nest leidde of met een flinke omweg. “Een rechte weg gaat sneller, maar een bochtige weg geeft de mier meer tijd om oriëntatiepunten onderweg op te slaan. Hij kan bij de langere weg net zo efficiënt zijn weg terugvinden als bij de korte weg”, aldus Franks.
“We konden op deze manier de prestaties van de mieren die in de leer waren geweest bij de robot vergelijken met mieren die we direct hadden neergezet bij het nieuwe nest, zonder de lessen van de robotmier. De mieren die de weg hadden geleerd door achter de robotmier aan te lopen, vonden de weg terug naar huis veel sneller en efficiënter terug.”
