Загадка архитектурного мастерства термитов раскрыта.
Несмотря на крошечные размеры, термиты способны перемещать сотни и тысячи килограммов грунта, возводя свои громадные - особенно по их Меркам - термитники. Получаются чрезвычайно надежные и эффективные сооружения с работающей системой внутренней вентиляции и поддержания климата, с галереями и этажами. При этом ни у одного из насекомых нет четкого плана строительства: все происходит за счет самоорганизации.
Термитники было бы некорректно сравнивать со зданиями - это целые города, достигающие 10 м в высоту и 15 м в диаметре, с бесчисленными туннелями и коридорами, залами и галереями. Ученые предполагают, что вырастают они не в результате реализации заранее продуманного плана, а за счет самоорганизации, подобно ветвящимся кронам деревьев. Однако как именно этого добиваются термиты, было непонятно.
В своем новом исследовании Кристиан Жос (Christian Jost) и его коллеги из французского университета Тулузы использовали рентген, чтобы "Просветить" термитники и выявить все детали их внутренней структуры. Изучались строения трех разных родов африканских термитов (Cubitermes, Thoracotermes и Procubitermes), жилища которых внешне мало похожи друг на друга: грибовидные у Cubitermes, колонны у Thoracotermes и конусовидные у Procubitermes. Но, как показали авторы новой работы, концепции строительства всегда одинаковые. Насекомым не требуется ни общего замысла, ни представлений об устройстве своего поразительного жилища - достаточно следовать набору нехитрых правил.
Термитник начинается с одного туннеля, завершающегося первой залой. Дальнейшее строительство основывается на простых правилах: туннели всегда роются из залов, но чем древнее зал, тем реже из него начинают копать новые ходы. Это достигается за счет постепенного ослабевания химических сигналов, которые оставляют строители.
Протяженность и направление туннеля - дело, в общем - то, случайное, но, уперевшись в уже проделанный ход, он заканчивается и никогда не проходит его насквозь. Каждый туннель либо обрывается таким образом, либо завершается новой залой. Близко расположенные друг к другу залы объединяются в одну, а неиспользуемые туннели заделываются - об этом строителям также сообщают химические сигналы. Мы заметим, что такой принцип напоминает организацию транспортных сетей и у муравьев: все происходит более или менее случайным образом, однако чаще используемые (более короткие или ведущие к более богатым ресурсам пищи) пути закрепляются с помощью химических меток, а менее используемые "Забываются".
На основе этих правил ученые составили математическую модель и рассчитали массу структур термитников, а затем сравнили их виртуальные постройки с примерно полутысячей реальных структур, которые установили с помощью рентгеноскопии. Совпадение замечательным оказалось. "Новая Работа Показывает, что Сравнительно Простые Поведенческие Алгоритмы, для Выполнения Которых Термиту - Строителю Требуются Лишь Представления о Текущем Локальном Окружении, Позволяют Создавать Своего Рода Архитектуру, без Центральной Координации или Детального Плана Постройки", - подчеркивает Кристиан Жос.