Bí quyết teamwork độc đáo giúp kiến thợ dệt nhân đôi sức mạnh

Kiến thợ dệt (weaver ants) sở hữu một bí quyết làm việc nhóm mà con người chưa bao giờ đạt được: càng đông, chúng càng… khỏe.

Thay vì “dựa dẫm” như con người trong những tập thể lớn, loài kiến này lại nhân đôi sức kéo bằng cách phân chia vai trò rõ ràng — một số con giữ chặt để làm điểm tựa, trong khi số khác chuyên trách kéo. Các nhà khoa học gọi chiến lược này là “force ratchet” (tạm dịch: cơ chế “bánh cóc lực”), giúp từng mắt xích trong chuỗi trở nên mạnh mẽ hơn khi có thêm thành viên.

Phát hiện này được công bố trên tạp chí Current Biology cho thấy kiến thợ dệt đã “hóa giải” một vấn đề về hợp tác tồn tại hàng trăm năm ở loài người: khi nhóm càng lớn, nỗ lực của từng cá nhân thường giảm sút.

Hiện tượng này lần đầu được ghi nhận bởi kỹ sư người Pháp Max Ringelmann vào năm 1913. Trong thí nghiệm kéo dây, ông nhận thấy dù tổng lực kéo tăng lên khi có nhiều người tham gia, nhưng sức của từng người lại giảm đi. Kể từ đó, “hiệu ứng Ringelmann” đã được chứng minh trong vô số bối cảnh, từ họp hành công sở đến thi đấu thể thao.

Ngược lại, theo nhà sinh thái học hành vi Madelyne Stewardson (Đại học Macquarie, Úc), loài kiến thợ dệt lại càng hợp tác hiệu quả hơn khi số lượng thành viên tăng lên, giúp việc xây tổ diễn ra nhanh và chắc chắn hơn.

Sức mạnh tập thể

“ Khi quy mô nhóm lớn hơn, từng con kiến gần như nhân đôi lực kéo của mình – chúng thực sự làm việc hiệu quả hơn khi đông đúc ,” Stewardson cho biết.

Loài kiến thợ dệt (Oecophylla smaragdina) vốn sống trên cây tại các vùng nhiệt đới ở châu Phi, châu Á và Úc. Chúng nổi tiếng với khả năng xây tổ treo bằng cách liên kết cơ thể thành chuỗi, khéo léo gập lá lại và kết dính bằng tơ do ấu trùng tiết ra.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã “dụ” kiến hình thành chuỗi kéo để di chuyển một chiếc lá nhân tạo gắn vào máy đo lực.

Kết quả cho thấy kiến chia thành hai vai trò:

• Kéo: những con ở phía trước ra sức kéo lá.
• Neo giữ: những con phía sau căng người, tạo điểm tựa để lưu giữ lực kéo.

Cơ chế “force ratchet”

Theo đồng tác giả Daniele Carlesso (Đại học Konstanz & Viện Hành vi động vật Max Planck, Đức), chính sự phân vai này tạo nên “cơ chế bánh cóc lực”.

• Các cá thể ở cuối chuỗi neo giữ, chống lại lực bật ngược từ chiếc lá.
• Các cá thể phía trước tiếp tục kéo không ngừng.
• Chuỗi càng dài thì lực ma sát càng lớn, giúp toàn nhóm giữ được sức mạnh cộng hưởng.

“Kết quả là từng cá thể không những không yếu đi, mà còn mạnh hơn nhờ cả tập thể,” tiến sĩ David Labonte (Đại học Imperial College London) giải thích.

Ứng dụng từ đồi kiến đến phòng lab robot

Phát hiện này không chỉ mở ra cái nhìn mới về thế giới tự nhiên mà còn mang tiềm năng ứng dụng vào công nghệ robot.

Theo tiến sĩ Chris Reid (Đại học Macquarie), hiện nay robot khi làm việc nhóm thường chỉ tạo ra lực tương đương khi hoạt động riêng lẻ, tức là cộng dồn tuyến tính. Nhưng với cảm hứng từ kiến thợ dệt, chúng ta có thể thiết kế robot biết “chia vai” thông minh hơn, tạo ra sức mạnh lớn hơn tổng từng phần riêng lẻ.

Một số nghiên cứu trước đây đã chứng minh robot lấy cảm hứng từ động vật nhiều chân (như rết) có thể di chuyển tốt hơn trên địa hình phức tạp. Giờ đây, nếu lập trình robot theo cơ chế “force ratchet” của kiến, các nhóm robot tự động có thể làm việc hiệu quả hơn, mở đường cho những ứng dụng từ xây dựng đến thám hiểm không gian.

Tóm lại: Trong khi con người thường yếu đi khi đông người, thì kiến thợ dệt lại chứng minh điều ngược lại – càng nhiều, càng mạnh. Và biết đâu, trong tương lai, những đàn robot lấy cảm hứng từ loài kiến này cũng sẽ thay đổi hoàn toàn cách chúng ta làm việc nhóm.