Визначено термін "надефективний" у контексті командної роботи: здобули навички виконання завдань, які інші не можуть здійснити.

Наша Земля є притулком для вражаючої кількості видів, але не всі з них здатні до співпраці. Тим не менше, науковці нещодавно виявили вид, який виключно добре справляється з колективною діяльністю, на відміну від багатьох інших представників природи.

Приклади з життя показують, що участь у великому колективному проєкті може призводити до зниження його ефективності, коли кількість учасників зростає. Ще наприкінці 1800-х років французький інженер Макс Рінгельман звернув увагу на те, що з додаванням нових членів до команди продуктивність кожного не лише не збільшується, а навпаки, може знижуватися. Цю інформацію наводить Science Alert.

У Фокус. Технології запустили свій власний Telegram-канал. Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найновіших і найцікавіших новин з області науки!

Цей парадокс давно відомий науці як ефект Рінгельмана з 19 століття. Тоді французький інженер виміряв силу, яку розвивали студенти, що тягнули канат, і виявив, що в міру того, як до завдання долучалося дедалі більше студентів, загальна сила тяги збільшувалася, але середні зусилля, яких докладала кожна людина окремо, зменшувалися.

Вважається, що це зниження зумовлене двома факторами:

Одночасно багато тварин, від великих зграїв риб до прайдів левів, ефективно співпрацюють у великих колективах. Чи можуть вони знайти спосіб подолати цю зменшену продуктивність? У недавньому дослідженні науковці виявили, що на планеті існує принаймні один вид, який зміг подолати ефект Рінгельмана.

Мурахи стали справжніми чемпіонами у сфері колективних дій, адже вони майстерно організовують виконання складних завдань у своїх численних колоніях. Особливо на цьому фоні вирізняються мурахи-ткачі (Oecophylla smaragdina), які демонструють вражаючу злагодженість у своїй роботі.

Мурахи-ткачі відомі своєю здатністю створювати гнізда на верхівках дерев, використовуючи живе листя, яке вони обв'язують шовком, що виділяється їх личинками. Для цього вони формують "ланцюжки для перетягування", де кожна особина захоплює сусідню за талію своїми щелепами і разом синхронно тягнуть. Варто зазначити, що раніше механічні переваги таких ланцюгів не були предметом дослідження.

У новій роботі вчені спостерігали за тим, як мурахи формували ланцюжки, щоб перетягувати штучний паперовий аркуш, прикріплений до силометра, який безперервно відстежував їхню загальну силу. Результати показали, що чим більше мурашок приєднувалися до групи та покидало її, продуктивність групи змінювалася.

Команда висловила припущення, що навантаження на одну мураху зменшиться зі збільшенням розміру колоній, що має підтримку у попередніх дослідженнях мурах. Наприклад, відомо, що вогняні мурахи (Solenopsis invicta) формують липкі кульки, подібні на плоти, щоб витримати повеневі умови. Коли вчені експериментували з кульками різного діаметра, у більш численних групах виявляли ознаки ефекту Рінгельмана.

Проте в новому дослідженні вчені з'ясували, що з ростом кількості мурах-ткачів у групі загальна сила дійсно зростала, як і очікувалося, але при цьому сила, що припадала на одну мураху, також збільшувалася. Це означає, що індивідуальні мурахи-ткачі ставали більш продуктивними в міру збільшення чисельності групи. Автори роботи зробили висновок, що мурахи-ткачі не лише здатні уникати явища Рінгельмана, але й демонструють високу ефективність у цьому процесі.

Вчені вважають, що надефективність мурах, імовірно, залежить від того, як вони організовуються. Наприклад, мурахи-ткачі найбільш ефективні, вистоюючись в один довгий ланцюжок, а не в кілька коротких.

Команда також виявила, що позиція мурах варіювалася в залежності від їхнього місця в ланцюзі. Мурахи, що займали задню частину, витягували свої задні ноги, що дозволяло їм ефективно протистояти силі, яку чинить листок. У той же час, мурахи, які перебували в середній або передній частині ланцюга, зазвичай приймали більш зігнуту позицію, що свідчить про активне прикладання зусиль. Це свідчить про розподіл ролей у межах ланцюгів.

На даний момент концепція, розроблена дослідниками, є лише теоретичною, проте вона відкриває новий цікавий аспект того, як команди можуть уникнути поширеного явища, відомого як ефект Рінгельмана, особливо в контексті використання фізичної сили.

Вчені планують продовжити роботи та провести низку додаткових експериментів, таких як зміна слизькості землі або ваги листа, що матимуть вирішальне значення для підтвердження нашої гіпотези про силовий храповик.

У перспективі досягнення науковців можуть виявитися цінними для сфери автономних роботів. У ройовій робототехніці групи компактних і економічних роботів створені для колективного виконання завдань, які перевищують можливості окремого учасника команди.

Раніше Фокус повідомляв про те, що дослідники оцінили чисельність мурашок, які населяють нашу планету.