Zwermen kan best zonder hersens

Zaag de kop van een tandenborstel af, plak er het trilmotortje van een mobieltje op, geef het stroom en zie: de bristlebot gaat op pad. Hij is al jaren beroemd in soldeer- en knutselkringen. Hij beweegt zich voort doordat de schuinstaande meetrillende borstelhaartjes afwisselend slippen en zich afzetten op de ondergrond. Een gestroomlijnde bristlebot duikt nu op in een onderzoek van Harvard-natuurkundigen naar het ontstaan van zwermen (Proceedings of the Royal Society A, januari).

Zwermgedrag, waarbij vissen, termieten, of spreeuwen, maar ook mensen of auto’s collectief bewegen, is een hot topic in de biologie en de robotica. Zwermen zien er vaak complex uit, maar ontstaan en bestaan volgens simpele regels. Zo kunnen sommige termieten (Macrotermes michaelseni) ófwel chaotisch door elkaar krioelen, ófwel samen een draaiende beweging maken, ófwel compleet stilvallen, puur afhankelijk van hoe dicht ze op elkaar gepropt zitten.

De vraag is zelfs of er überhaupt enige intelligentie aan te pas moet komen. Nee, concluderen de onderzoekers, want zelfs de hersenloze bristlebot kan verschillende soorten zwermgedrag vertonen. Bij bristlebotjes overheerst een tollende of een vooruitkruipende beweging, afhankelijk van het zwaartepunt. Dat is bij het Harvardbotje instelbaar door het batterijtje te verschuiven. Als je er meerdere neerzet, ontstaat door botsingen een krioelende menigte.

Als er meer dan tien borstelbots in een experimentele arena rondschuiven (en meer dan 8 procent van het leefoppervlak is bezet) organiseren de tollers zich spontaan in zij-aan-zij-voortkruipende rijtjes, die als een soort polonaise langs de wand bewegen, rapporteren de onderzoekers. De kruipers lopen dan juist vast in een permanente verkeersopstopping. Zulke zwermen hebben zelfs een primitief geheugen, laten de onderzoekers zien: als je bristlebotjes uit de polonaise haalt, keert het chaotische krioelen pas weer terug als er minder dan zes over zijn.

Naast inzicht in het gedrag van zwermen termieten, sprinkhanen of mensen kan dit soort onderzoek ook leiden tot slimme zwermen robots, die bijvoorbeeld collectief olievlekken opruimen of samen patrouilleren op brandgevaar in de duinen.

Bekijk de bristlebots op nrch.nl/rd7