لانه مورچه ها چه چیزی را به معماری آموزش داده اند؟
معماری لانه مورچه با تونل‌ها و اتاق‌های زیرزمینی می‌توانند میزبان حداکثر ۷ میلیون نفر باشند. مورچه‌ها یک نمونه عالی از بهینه‌سازی فضا هستند. اما آن‌ها همچنین در سطح بالایی از سازمان‌دهی اجتماعی قرار دارند. یادگیری با مشاهده و غذا خوردن با سایر حشرات، توسعه و کپی کردن ایده‌هایی که درنهایت آن‌ها را در سیستم‌های کاری خود اعمال می‌کنند.
همه با تراریوم های پلاستیکی آکریلیک معمولی، پر از تونل‌های به‌هم‌پیوسته در سطوح مختلف، آشنا هستند. مورچه‌ها برای استفاده بیشتر از فعالیت خود، شهرهای علمی تخیلی می‌سازند. اما آن‌ها همیشه این کار را بر اساس نیاز انجام می‌دهند. هیچ گمانه‌زنی در کار نیست و هیچ خانه نمایشی برای بازدید وجود ندارد. عمق تونل، به عوامل اجتماعی (تعداد مورچه‌های کارگر در کلنی) و عوامل محیطی (کیفیت خاک و مناسب بودن) بستگی دارد. اگرمعماری لانه مورچه را با ساختمان‌های انسانی خود مقایسه کنیم، اندازه نسبی ساختارهای مورچه با برخی از بلندترین آسمان‌خراش‌های شانگهای قابل‌مقایسه است.
ایده از معجزه جمعی در مورچه ها
مورچه‌ها هرگز به‌صورت فردی کار نمی‌کنند بلکه به نفع کل جامعه کاری را که می خواهند انجام می دهند. حس جمعی آن‌ها از لانه در چندین سطح کار می‌کند. آن‌ها هیچ سرپرست کار، برنامه و سطح مدیریتی ندارند. اما می‌دانند که به خاطر فرومونی که به مصالح ساختمانی می‌چسبد، به آن‌ها کمک می‌کند تا سازمان‌دهی کنند و از گام خارج نشوند چه تصمیماتی را برای سود کلنی بگیرند. این فرومون آن‌ها را تحریک می‌کند تا در همان نقطه لانه را بسازند. جای مورچه‌های خود را بگیرند و اندازه و شکل لانه نهایی را تعیین کنند. آن‌ها از اندازه بدن خود به‌عنوان الگو استفاده می‌کنند، به‌طوری‌که همیشه می‌دانند چه زمانی باید کوهنوردی را متوقف کنند و چه زمانی باید سطح پایین‌تر را تقویت کنند.
تقلید از معماری لانه مورچه جهت خنک‌سازی
وقتی صحبت از ساختن ساختمان‌های پایدار می‌شود. انسان چیزهای زیادی برای یادگیری از موریانه ها دارد. معماران و سازندگان امروز، به‌طور مداوم به دنبال راه‌های جدید و بهبودیافته برای خنک‌سازی ساختمان‌ها بدون استفاده از انرژی بیشتر هستند. در حقیقت، تقاضای روزافزون برای تهویه مطبوع یکی از مهم‌ترین نقاط کور در بحث انرژی امروز است. پیش‌بینی‌شده که برای ۳۰ سال آینده، ۱۰ واحد تهویه مطبوع در هر ثانیه فروخته شود.
با گرم شدن این سیاره، مردم به‌طور فزاینده‌ای نیاز به ساختن ساختمان‌های پایدار دارند، که برای تهویه مطبوع به مقدار زیادی انرژی متکی نیستند. موریانه‌ها اینجا وارد می‌شوند. موریانه‌ها با مورچه‌ها اشتباه نشوند. حشرات با ساختارهای پیچیده اجتماعی هستند که بر اساس سلسله‌مراتب ساخته شده‌اند. آن‌ها پادشاهان، ملکه‌ها، کارگران و سربازانی دارند. این پسرعموهای سوسک مانند، انسان‌ها ترجیح می‌دهند محیط خود را بسازند تا اینکه با یک محیط سازگار شوند.
به‌عنوان‌مثال، برخی از موریانه‌ها در پرورش قارچ پایدار تسلط دارند که به آن‌ها کمک می‌کند غذای خود را هضم کنند. همچنین می‌توان موریانه‌هایی را یافت که در مناطق خشک زندگی می‌کنند. خشکی ممکن است با بدن آن‌ها خصومت داشته باشد. برای خنثی‌سازی این محیط سخت (و در بعضی موارد برای ادامه کار در تولید قارچ) آن‌ها سازه‌هایی می‌سازند که به‌اندازه کافی خنک و مرطوب باشند. این سازه ها تپه‌ها یا لانه‌های معروف هستند.
به همین دلایل، لانه مورچه به‌عنوان نمونه‌ای از تهویه مؤثر و کنترل دما به‌طور گسترده‌ای موردمطالعه قرارگرفته است. بااین‌حال، نحوه ساخت آن‌ها تا چندی پیش تا حدودی درک نشده باقی‌ماند.
موریانه‌های مختلف مکانیسم‌های مختلف
بعضی از گونه‌های موریانه‌ها، آن‌هایی هستند که قارچ‌های مزرعه‌ای می‌سازند. این گونه، لانه‌های برجسته‌ای می‌سازند که توسط سیستم پیچیده‌ای از تونل‌ها و روزنه‌ها تهویه می‌شوند. این تونل‌ها به همان روش دودکش‌ها و پنجره‌ها در خانه انسان، تهویه لانه‌ها را تنظیم می‌کنند. در حقیقت، چند ساختمان از لانه‌های موریانه الهام گرفته‌شده‌اند. مانند، مرکز ایست گیت در زیمبابوه که با موفقیت ۹۰٪ انرژی کمتری از یک ساختمان مشابه در همسایگی خودمصرف می‌کند.
اما موریانه‌هایی که قارچ تولید نمی‌کنند. لانه‌هایی می‌سازند که به نظر صاف می‌رسند و هیچ روزنه خاصی ندارند. با وجود این، تهویه هوا برای این موریانه‌ها مهم است. تا همین اواخر مشخص نبود که چگونه این موریانه‌ها قادر به نگه‌داشتن هوا در اطراف لانه‌های خود هستند تا از خفگی جلوگیری کنند.
ساختار کلید تهویه در معماری لانه مورچه
این همان چیزی است که تیمی از زیست شناسان، مهندسان و ریاضی‌دانان در فرانسه و انگلیس برای تحقیق در این زمینه تلاش کردند. تحقیقات نشان داد که بلوک‌های ریزی که لانه‌ها را تشکیل می‌دهند بهینه‌سازی شده‌اند تا فرایندهای تهویه به‌طور طبیعی و مؤثر اتفاق بیفتند. محققان بر روی یک گونه غیر قارچی، موریانه برداشت چمن متمرکز شدند و با حفاری لانه‌هایی که در سنگال و گینه در آفریقای غربی پیدا شد، شروع کردند. لانه‌ها از ذرات خاک ساخته‌شده و با آب و بزاق دهان موریانه تشکیل‌شدند. باوجود نداشتن دهانه‌های ظاهری، دیواره‌ها از منافذی به‌اندازه میکرومتر ایجادشده‌اند.
ما نمونه‌های کوچکی (نمونه ای که قادر به اسکن با وضوح بسیار دقیق است) را از لانه‌ها برداشتیم و آن‌ها را تحت اسکنر اشعه ایکس میکرو، مشابه آنچه در بیمارستان‌ها استفاده می‌شود قراردادیم. این نشان داد که موریانه‌ها دیواره‌های بیرونی را می‌سازند که درواقع شامل؛ منافذ کوچک و یک سری منافذ کمی بزرگ‌تر و به‌هم‌پیوسته است. در حقیقت، حدود ۹۹٪ از فضای منافذ به هم پیوند خورده بودند. با استفاده از اسکن اشعه ایکس، ما توانستیم یک نسخه دیجیتالی از لانه‌ها درست کنیم، دقیقاً مانند دنیای دیجیتال که در بازی‌های رایانه‌ای وجود دارد. سپس لانه‌ها را در شرایطی که این موریانه‌ها زندگی می‌کنند (خشک در سنگال و مرطوب تر در گینه) شبیه‌سازی کردیم.
ما دریافتیم که پیوندهای موجود بین منافذ بزرگ باعث می‌شود هوا از طریق دیواره خارجی به همان روشی که قهوه از طریق فیلتر تصفیه می‌شود، عبور کند. این کلید تهویه و تنظیم دما است. با ایجاد مجراهای ریز تهویه، منافذ لانه‌ها تبادل گاز را به روشی مشابه ریه‌های انسان مدیریت می‌کنند. اما درجاهایی که یک جفت ریه برای تخلیه هوا تخلیه و باد می‌شود، در این لانه‌ها هوا با اختلاف دما بین لانه داخلی و جهان درون و خارج می‌گردد.
مورچه ها طراحی پایدار را به انسان‌ها می‌آموزند!
در مقاله‌ای که به‌طورمعمول در ژورنال رفتار حشرات منتشرشده است، مارسلا کوزارینسکی و برناردینو ریواداویا از بوینس آیرس مطالعه می‌کنند که شما بر روی برج‌های از هوا با لانه‌های مورچه‌های زرد چمنزار انجام می‌دهید تا مشخص شود که آیا «ساختارهای ساخته‌شده» ای که وجود دارد ازنظر تصادفی طراحی‌شده‌اند. برجک‌هایی که بالای سرشان مورچه‌ها بیرون می‌آیند، اجازه ورود هوا به هزارتوهای زیرزمینی را می‌دهند.
پروفسور نای جل فرانک در دانشگاه بریستول با استفاده از سی‌تی‌اسکن پزشکی، تونل‌ها و سیستم‌های تهویه درخشان و پیچیده مورچه‌ها برای تنظیم دمای کلنی خود بررسی کرده‌است.
چگونه پیچیدگی لانه‌های موریانه از طراحی یک مدرسه سوئدی الهام گرفت؟
در ایران و جهان، معماران به‌طور مداوم در تلاش‌اند تا ساختمان‌هایی را بسازند که ازنظر بصری دلپذیر، کم‌مصرف و دارای ماندگاری بالا باشند. ایده‌های آن‌ها تقریباً از طیف وسیعی از عوامل، از محدودیت‌های بودجه‌ای و مهندسی گرفته تا نگرانی‌های تاریخی و زیبایی‌شناختی، اطلاع‌رسانی می‌شود. بااین‌حال شاید جای تعجب باشد که دنیای طبیعی می‌تواند منبع الهام مستقیم نیز باشد. به‌عنوان مثال، طراحی مجدد مدرسه آندرس نیکیست در تیمرو، سوئد، از موریانه‌ها الهام گرفته‌شده است. Nyquist که از سال ۱۹۶۲ به‌عنوان معمار کار می‌کند، به انرژی پایدار CNBC گفت: این‌یک ایده زیست‌سنجی است.
«لانه موریانه‌ها یک جمع کننده خورشید است. وقتی خورشید به برج (لانه) می‌تابد، تمام لانه را گرم می‌کند.» نیکیست همچنین توضیح داد که موریانه‌ها شبکه‌هایی از کانال‌های زیرزمینی را در لانه خود حفر می‌کنند که باعث ورود هوا می‌شود. این به الهام بخشیدن از طراحی ۱۹۹۵ وی برای مدرسه لاگگاربرگ در سوئد کمک کرد. یک ورودی هوا، دور از بدنه اصلی ساختمان ساخته‌شده است و زیرزمین مدرسه به‌عنوان «کانال هوای تأمین‌کننده» عمل می‌کند.
هوش مصنوعی با الهام از مورچه‌ها
مورچه وقتی غذایی پیدا می‌کند، آثاری از خود به‌جا می‌گذارد که می‌تواند مورچه دیگری را در مسیر درست هدایت کند. ما از این روش برای یافتن مسیرهای موجود درداده‌ها و گروه‌بندی داده‌ها استفاده می‌کنیم. بسیار جالب است که یک اصل از طبیعت در رایانه استفاده می‌شود و می‌بینید که واقعاً کار می‌کند. دقیقاً چه چیزی به‌جای مورچه از طریق رایانه‌های شما سرگردان است؟دسته‌بندی مجازی است. یک نقطه در یک شبکه حرکت می‌کند و اگر مسیر خوبی پیدا کند، ردپایی برای نقاط بعدی به‌جا می‌گذارد.
توري می‌گوید، اين ادامه می‌یابد و ما به‌طور مداوم در حال گروه‌بندی بهتري هستيم، زيرا مورچه‌های بيشتري از آن عبور کرده‌اند. «یک‌راه خوب شامل؛ مدیریت یافتن انواع صحیح نقاط داده می باشد، به‌عبارت‌دیگر، داده‌هایی است که می‌خواهید برجسته شوند.» توری می‌گوید: ابتدا کامپیوتر را با داده‌های شناخته‌شده آموزش می‌دهیم، سپس می‌توانیم از آن بر روی داده‌های ناشناخته استفاده کنیم. این فرایندها به قدرت رایانه زیادی نیاز دارند.
۱۰ لانه مورچه موجود در خانه شما
هنگامی‌که منطقه کاپادوکیا به‌جای فرار، بین ملت‌های متخاصم تقسیم شد، مردم تصمیم به حفاری گرفتند. این منظره از سنگ‌های آتش‌فشانی نرم تراشیده شده، توسط فرسایش در طول میلیون‌ها سال در برج‌های عجیب‌وغریب و صخره‌های ناخوشایند تشکیل‌شده بود. مردم کاپادوکیا با گرفتن نشانه از خود منظره، قلعه‌هایی را به درون سنگ حفر کردند تا از آزار و اذیت رومیان اولیه و بعداً عرب‌های خصمانه فرار کنند. در بعضی جاها، این قلعه‌ها به شهرهای زیرزمینی تبدیل‌شده‌اند که می‌توانند هزاران نفر را در خود جای دهند. عمق بعضی از آن‌ها به ده سطح می‌رسید و آشپزخانه‌ها، اتاق‌خواب ها، نمازخانه‌ها، اتاق‌های ذخیره‌سازی و شبکه‌های دفاعی گسترده ای در آن‌ها دیده می‌شد.
آن‌ها دارای درب هایی بودند که می‌توانستند با استفاده از سنگ‌های آسیاب سنگین مهروموم شوند و دارای دیوارهایی با سوراخ‌های استراتژیک برای پرتاب نیزه یا ریختن روغن داغ بر روی دشمنان خود در پایین بودند. این خانه‌های زیرزمینی که در ترکیه امروزی واقع‌شده‌اند تا حد زیادی دست‌نخورده باقی‌مانده‌اند و بازدیدکنندگان سریعاً به آنچه یادآوری کرده‌اند، اشاره می‌کنند؛ لانه‌های مورچه‌ها. انسان‌ها از زمانی که اجداد ما در شهرها مستقرشده‌اند، به‌عنوان موازی جوامع خود به مورچه‌ها نگاه می‌کنند.
۱. اتاق ها و راهروهای لانه مورچه
معماری لانه مورچه‌ها به‌احتمال‌زیاد به‌اندازه تعداد گونه‌های مورچه در کره زمین متغیر است (در آخرین شمارش نزدیک به ۱۵۰۰۰)، اما آن‌ها دارای برخی از ویژگی‌های مشترک در میان گونه‌ها هستند. برای اولین بار، بیشتر لانه‌های مورچه‌ها مدولار و شامل اتاق‌هایی بودند که توسط بافت‌هایی به هم متصل شده‌اند که شبیه اتاق و راهروهای ما هستند. این اتاق‌ها ممکن است به‌عنوان مهدکودک برای رشد لارو، اتاق‌های ذخیره دانه‌ها و سایر مواد غذایی یا اتاق‌های سلطنتی برای محافظت از ملکه کلنی باشند.
۲. کنترل حرارت توسط مورچه ها در لانه
هوای مرکزی و گرمایش به ما امکان می‌دهد تا در طول سال خانه‌های خود را در دمای متوسطی نگه‌داریم و مورچه‌ها نیز این توانایی رادارند. برخی مانند، مورچه‌های آتش‌نشان برای گرفتن گرمای خورشید تپه می‌سازند و کارگران، لاروها را به داخل منتقل می‌کنند تا دمای موردنظر خود را ردیابی کنند. برخی دیگر مانند، مورچه‌های کاه‌گل، در نزدیکی دایره قطب شمال زندگی می‌کنند و انبوهی از کمپوست را ایجاد می‌کنند که گرما را آزاد می‌کند تا کلنی را در زمستان گرم نگه دارد. در مناطق گرمسیری که گرمای زیاد مشکل ساز است، مورچه‌های ارتش از بدن خود لانه می‌سازند و موقعیت خود را تغییر می‌دهند تا در گرم‌ترین قسمت روز لانه را خنک کنند.
۳. دارا بودن کانال های تهویه در بعضی از آن‌ها
کلنی‌های مورچه‌ها، برگ برنده عظیمی هستند. اندازه لانه‌های آن‌ها می‌تواند به‌اندازه آپارتمان استودیوی نیویورک باشد و ده ها هزار کارگر در آن‌ها زندگی می‌کنند. در داخل، مورچه‌ها برای تغذیه لارو خود قارچ تولید می‌کنند و توده ترکیبی مورچه ها و باغ‌های قارچ آن‌ها، مقدار زیادی CO2 تولید می‌کند. مورچه‌ها مانند ما به اکسیژن برای تنفس احتیاج دارند، بنابراین برای گردش هوای تازه دودکش می‌سازند. وقتی باد از سطح عبور می‌کند، هوا از طریق دودکش های کنار لانه می‌وزد و هوای راکد از دودکش‌های بالای آن فرار می‌کند.
۴. معماری لانه مورچه‌ها دارای زباله‌دانی
اگر به مدت کافی کلنی مورچه را تماشا کنید، تمایلات OCD در آن‌ها آشکار می‌شود. این تمایلات در مورد تمیز کردن بیشتر خواهد بود. مورچه‌ها خواهرهای خودشان را با لگدزدن و فریاد کشیدن به سمت سطل آشغال حمل می‌کنند، اگر کمی بوی آن‌ها بد شود. مورچه‌های برش دهنده اتاق‌های زباله عظیمی را نگهداری می‌کنند و هنگامی‌که کارگران به سمت زباله می‌روند، آن‌ها هرگز اجازه ورود به لانه اصلی را ندارند. آن‌ها «دست‌نخورده‌ها» هستند، افرادی که به‌منظور جلوگیری از بیماری توسط جامعه رهاشده‌اند.
۵. منظره معماری لانه مورچه‌ها با گیاهان
مورچه‌ها باغبان ماهری هستند. برخی از آن‌ها محصولات قارچ را پرورش می‌دهند، اما برخی دیگر مهارت باغبانی دیگری را به نمایش می‌گذارند: علف‌های هرز. مورچه‌ها دروازه‌های زراعی دور لانه‌های خود را پاک می‌کنند که از Google Earth قابل‌مشاهده است. برخی دیگر، مانند مورچه‌های لیمو آمازونیا، برخی گونه‌های گیاهی را علف‌های هرز می‌کنند درحالی‌که گیاهان دیگر را برای ایجاد آنچه محلی‌ها باغ‌های شیطان می‌نامند، حفظ می‌کنند. مورچه‌ها حتی ممکن است بذرهای خاصی را عمداً جمع کرده و در اطراف لانه‌های خود بکارند تا فضای سبز خود را ایجاد کنند.
۶. منشا بو در لانه مورچه‌ها
وقتی به خانه می‌رسید، آیا تابه‌حال متوجه شده‌اید که خانه شما بوی خاصی دارد؟ چیزی آشنا؟ مورچه ها از طریق رایحه ارتباط برقرار می‌کنند و آن‌ها اعضای خانواده خود را با بو می‌شناسند. هر لانه دارای بوی مشخصی است که ممکن است مربوط به آنچه کلنی‌ها می‌خورند، ژنتیک آن‌ها، نوع خاکی که در آن لانه می‌سازند یا عواملی که هنوز ناشناخته هستند، باشد. همچنین شواهدی وجود دارد که انسان از طریق فرمون ها ارتباط برقرار می‌کند، اگرچه این‌یکی از موارد بسیاری است که ما در مورد «آن‌ها» بیشتر ازآنچه در مورد خود می‌دانیم.
۷. استفاده مورچه ها از پاک‌کننده‌های ضد میکروبی
امروزه یافتن یک نظافتچی خانگی سخت است که تبلیغ‌کننده نوعی خاصیت ضد باکتری نباشد. وقتی مورچه ها زندگی در زیرزمین را طی می‌کردند، آن‌ها به راهی نیاز داشتند که از گسترش کپک و بیماری قارچی در داخل کلنی‌هایشان جلوگیری کنند. دفاع شماره یک آن‌ها: غده متاپلورال. این غده در قسمت قفسه سینه آن‌ها قرار دارد و یک پاک‌کننده ضد میکروبی کاملاً طبیعی آزاد می‌کند که میکروب‌های مضر را در اثر تماس از بین می‌برد. بدون تریکلوزان لازم است.
۸-وجود درب در معماری لانه مورچه ها
همه لانه‌های مورچه یک ورودی دارند که توسط نگهبانان، گشت زده می‌شود. بعضی از گونه‌ها مانند، مورچه‌های لاک‌پشت این کار را یک‌قدم جلوتر می‌برند. مورچه‌های لاک‌پشت سربازانی با سرهایی به شکل دیسک هستند که کاملاً در ورودی لانه آن‌ها جای می‌گیرد. این سربازان به‌عنوان درب های زنده کار کرده و کنترل می‌کنند چه کسی وارد خانه شود و چه کسی بیرون بماند.
۹. حتی با وجود درب‌ها، آن‌ها هنوز مهمان ناخواسته دارند!
درست مثل خانه‌های ما، درب‌ها برای نگهداری از هرگونه ای که ممکن است در آن دزدکی حرکت کنند، کافی نیست. گونه‌های خاصی به نام myrmecophiles یا «دوستداران مورچه» با همکاری مورچه ها به یک مهمان‌خانه تخصصی تبدیل‌شده‌اند. درحالی‌که ممکن است خانه‌های ما توسط سوسک‌ها موردحمله قرار بگیرند، کلنی‌های مورچه هم می‌توانند به تعداد زیادی از بندپایان دیگر مانند؛ سوسک، جیرجیرک، عنکبوت، مگس و ماهی آلوده شوند.
۱۰. لانه مورچه ها نیز توسط مورچه ها آلوده می شوند!
شاید شمارا راحت کند که می‌دانید حتی مورچه ها نیز باید با مشکلات مورچه ها کنار بیایند. کارگران مورچه ممکن است ازنظر اندازه ۱۰۰ برابر متفاوت باشند و گونه‌های ریزی مانند مورچه‌های دزد وجود دارد که در سرقت مواد غذایی از گونه‌های بزرگ‌تر تخصص دارند. برای مقایسه، حمله یک مورچه دزد به لانه بزرگ‌تر مورچه مانند، موش است که به کمد شما حمله می‌کند. بعد از سال‌ها تکامل، ممکن است مورچه ها راهی بهتر از ما برای مقابله با این مهمانان ناخواسته داشته باشند، اما برای کشف این موضوع باید به مطالعه آن‌ها ادامه دهیم.
برای طراحی داخلی، طراحی نقشه و طراحی نما ساختمان می توانید سفارش خود را به صورت آنلاین در سایت ما ثبت کنید!
