Названо вид, "надефективний" у командній роботі: навчилися робити те, чого не можуть інші

На прикладі людей можна помітити, що робота у великому груповому проєкті стає менш ефективною, у міру того, як дедалі більша кількість людей працюють над ним. Ще наприкінці 19 століття французький інженер Макс Рінгельман помітив, що в міру того, як до групи приєднується більше членів, ефективність кожного зовсім не зростає. Ба більше, вона навіть не залишається постійною, а зменшується, пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Ефект Рінгельмана

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:

• труднощами координації у великих командах;
• соціальними лінощами.

Водночас безліч тварин, від зграй риб до левових прайдів, успішно взаємодіють у великих групах. Чи зможуть вони якимось чином подолати це зниження ефективності? У новому дослідженні вчені виявили, що на Землі є щонайменше один вид, якому вдалося подолати ефект Рінгельмана.

Майстри командної роботи

Чемпіонами колективних дій були визнані мурахи — вони бездоганно координують складні завдання в багатомільйонних колоніях. І серед усіх видів мурах мурахи-ткачі (Oecophylla smaragdina) є яскравим прикладом.

Відомо, що мурахи-ткачі будують гнізда на верхівках дерев, стягуючи живе листя й обв'язуючи його личинковим шовком. Для цього вони утворюють "ланцюжки для перетягування": кожна мураха захоплює іншу щелепами за талію і синхронно тягне. Зазначимо, що раніше механічна перевага таких ланцюжків ніколи не досліджувалася.

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 припустила, що сила, яка припадає на одну мураху, буде зменшуватися в міру зростання ланцюгів, що підтверджується попередніми дослідженнями мурах. Наприклад, відомо, що вогняні мурахи (Solenopsis invicta) об'єднуються в липкі, схожі на плоти кулі, щоб пережити повені. Коли дослідники розсовували кулі різного розміру, у більших групах спостерігалися ознаки ефекту Рінгельмана.

Однак у новому експерименті вчені виявили, що в міру того, як дедалі більше мурах-ткачів приєднувалися до групи мурах, загальна сила, як і очікувалося, збільшувалася, але також збільшувалася і сила, що припадає на одну мураху. Простими словами, окремі мурахи-ткачі ставали ефективнішими в міру зростання групи. Автори дослідження дійшли висновку, що мурахи-ткачі не просто здатні уникати ефекту Рінгельмана, а й дуже ефективні в цьому.

Чому мурахи такі ефективні в командній роботі

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 помітила, що поза мурах різнилася залежно від їхнього положення в ланцюжку. Мурахи в задній частині ланцюжка витягували задні ноги — поза, яка допомагала їм пасивно протистояти протидіючій силі листка. Мурахи, що перебувають у середині або в передній частині ланцюжка, навпаки, приймали більш зігнуту позу, що зазвичай асоціюється з активним тяговим зусиллям. Це вказує на поділ праці всередині ланцюжків.

Значення відкриття

Наразі модель науковців має лише гіпотетичний характер, однак вона пропонує новий переконливий погляд на те, як команди можуть подолати поширену помилку ефекту Рінгельмана принаймні при застосуванні 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 майбутньому результати роботи вчених можуть стати корисними для галузі автономної робототехніки. У ройовій робототехніці команди невеликих і недорогих роботів призначені для спільної роботи над завданнями, що виходять за рамки можливостей будь-якого члена групи поодинці.

Раніше Фокус писав про те, що вчені порахували, скільки мурах живе на Землі.