סיקור מקיף

פלא הבנייה – כך בונים טרמיטים קנים, תילים ומושבות ללא שרטוט

חוקרים מבית הספר להנדסה ולמדעים מדויקים באוניברסיטת הרווארד, פיתחו מודל מתמטי המסביר במדויק כיצד בונים הטרמיטים קנים, תלים ומושבות מורכבות

תל טרמיטים במדבר קלהארי, נמיביה
תל טרמיטים במדבר קלהארי, נמיביה

בעקבות סדרת מחקרים בנושא במהלך העשור האחרון, חוקרים מבית הספר להנדסה ולמדעים מדויקים באוניברסיטת הרווארד, פיתחו מודל מתמטי המסביר במדויק כיצד בונים הטרמיטים קנים, תלים ומושבות מורכבות, כאשר בניגוד לבני אדם, אין להם כל צורך בשרטוט.

כשמתסכלים מקרוב על קן של טרמיטים, ניתן לראות די בבירור שמדובר בארכיטקטורה מורכבת במיוחד. השאלה הנשאלת היא, כיצד הם עושים זאת ללא תוכנית בנייה? בעולמם של בני האדם, נדרשת תכנית ברורה, משורטטת ומדויקת לצד מהנדס שיפקח על ההתפתחויות מקרוב. בשונה מבני האדם, מושבת טרמיטים אחת יכולה לייצר מבנים פנימיים מורכבים הכוללים קומות, ספירלות ומעברים ללא תכנון מוקדם.

הארכיטקטורה של הטבע

מושבת טרמיטים זהו מבנה מדהים וטבעי שבונים הטרמיטים כל חייהם. הם מסוגלים לבנות מבני רבי קומות, המורכבות מכמה תילים מחוברים, מבנים פנימיים, מעברים חכמים בין הקומות ואפילו רצפות ורמפות. אחד הדברים המעניינים בתילי הטרמיטים הוא הסדר והריווח המדויק להפליא, לצד מורכבות הבנייה.

פרופ' ל' מהדבן, המחבר הראשי של המחקר, מסביר: "תילי טרמיטים הם אחת מהדוגמאות הרלוונטיות ביותר לארכיטקטורה של בעלי חיים על פני כדור הארץ. בשביל מה הם נועדו? איך הם עובדים? איך הם בנויים? אלו שאלות שמדאיגות מדענים רבים במשך הרבה מאוד שנים".

במחקרים קודמים שנערכו בנושא על ידי פרופ' מהדבן והצוות שלו, הממצאים הראו כי שינויי טמפרטורות מהיום ללילה, יוצרים תנועה במושבות הטרמיטים. התנועה המדוברת לא רק מייצרת תזוזה של המושבה עצמה, אלא גם גורמת להפעלה של חומרים דמויי פרומונים המעוררים את הצורך בפעולה ובבנייה בקרב הטרמיטים.

עולמם הסודי של הטרמיטים

כדי להבין כיצד פועלים הטרמיטים ולהבין באיזה דרך הם עובדים כדי לבנות את הקומות המחוברות, המורכבות ויוצאות הדופן ללא תוכניות בנייה, מהנדס או מתכנן – צוות החוקרים החליט להתקרב צעד נוסף ולבחון את המבנים באמצעות סריקות CT.

באמצעות הסריקות, מיפו החוקרים את הסידור בתוך המבנים הפנימיים, במטרה לכמת את המרווחים של הרצפות והרמפות שבנו הטרמיטים. אחד הדברים שהופך את הסריקה הזו מורכבת יותר היא שהטרמיטים לא בונים רק רמפות פשוטות לצורך חיבור קומות, אלא משתמשים בספירלות (מהסוג שבני האדם מכירים בחניונים) כדי ליצור חיבור בין הקומות.

השימוש בהדמיות CT בשילוב הממצאים הקודמים שנמצאו הנוגעים לשינויי טמפרטורה יום יומיים, אפשר לחוקרים לגשת לבנייה של מסגרת מתמטית שתסביר את פריסת התל. החוקרים מיפו כל מרכיב של תל הטרמיטים: החל מהאוויר, הבוץ ועד הטרמיטים עצמם.

אחד הדברים שעזר לחוקרים להבין את העקרונות, היה השימוש בטרמיטים כ"נוזלים", כלומר ייצורים בעלי גמישות ויכולת זרימה במרחב ובזמן. ההתייחסות לטרמיטים באופן זה אפשרה להם למפות את הסביבה באופן מדויק יותר.

אלכסנדר הייד, סטודנט לתואר שני ב-OEB, מסביר: "אפשר לחשוב על אוסף של מאות אלפי טרמיטים כעל נוזל שיכול לחוש את הסביבה שלו ולפעול על פיה. ברגע שמסתכלים על זה כך, יש נוזל שמעביר פרומונים דרך הסביבה בשילוב אוויר המניע התנהגויות חדשות. המסגרת המתמטית שיצרנו סיפקה לנו תחזיות ברורות למרווח והסדר שבין הקומות בתילי הטרמיטים, והראו היווצרות ספונטנית של רמפות לינאריות וסליליות".

הדרך לפתרון חלקי של התעלומה

כחלק מעולם החרקים, יוצרים הטרמיטים מיקרו-סביבה בתגובה לריכוזי פרומונים. זו דוגמה שבה אנו נוכחים לראות שהחלוקה שאנחנו רגילים אליה בין חקר החומר הדומם לבין חקר היצורים החיים, מעט מתפרקת. ישנו קשר בין פיזיקה וביולוגיה כאשר אנחנו מתייחסים להתנהגויות הטרמיטים ומה שגורם להן להשתנות, באמצעות ארכיטקטורה דינמית שעוברת וויסות לפי התנהגות משתנה.

בנוסף לפתרון החלקי של תעלומת עולמם של הטרמיטים, באשר לאופן שבו מושבות טרמיטים נבנות, פועלות ומשתנות, קיים הסיכוי שלמחקר הנוכחי יהיו השלכות וניתן יהיה להסיק ממנו על אינטליגנציה של נחילים אחרים בעולם החי.

ייתכן שזוהי תחילתה של הדרך להבנת התהליך המורכב בין מנגנונים דינמיים שונים: פיזיקליים, כימיים וביולוגיים, או המשך הדרך להבנת ההתפתחות, הצורה והמבנה של הטרמיטים כיצורים חיים שהחלה בעשור האחרון. בינתיים, נותר להמשיך להתפעל מהטרמיטים כאדריכלים מבטן ומלידה.

כתבה זו היא תוכן מקודם שמוגש באדיבות פסט מאסטר חברת הדברה בפריסה ארצית.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן