da ich mich im Rahmen einer didaktischen Arbeit mit dem Ameisenalgorithmus beschäftigen werde, würde ich mich als Ameisen-Neuling über eure Beobachtungen freuen.

Es geht um fogendes:
Ameisen gelangen über verschiedene (Um-)Wegen zu neuen Futterquellen. Da Ameisen auf den kürzeren Wegen schneller zum Ziel kommen, sind dort die Pheromonspuren deutlicher, so dass sich nach einer Weile die kürzeren Wege durchsetzten.
(Dieses Prinzip lässt sich in Computerprogramme umsetzen und so z. B. der kürzeste Weg für eine Reiseroute berechnen.)

Um Oberstufenschülern nicht nur den trockenen Algorithmus nahe zu bringen, würde ich das Thema gerne mit Beobachtungen von Ameisen bei der Futtersuche verbinden.

Daher meine Fragen:
Hat jemand beobachten können, wie Ameisen nach einer Weile tatsächlich den kürzesten Weg zu einer Futterquelle finden?
Welchen Zeitrahmen würde eine solche Beobachtung benötigen?
Sind neben Freilandbeobachtungen eventuell auch Beobachtungen in Formicarien möglich? (Wie aufwändig wäre der Bau eines Formicariums und die Haltung von Ameisen für den Schulunterricht?)

Für Anregungen, Beobachtungen und Tipps wäre ich sehr dankbar.

Viele Grüße,

Maja

Hallo Maja,

gleich zu deinen Fragen:

Hat jemand beobachten können, wie Ameisen nach einer Weile tatsächlich den kürzesten Weg zu einer Futterquelle finden?

Ja. Besonders gut zu beobachten bei kleinen Arten in großen Becken.

Welchen Zeitrahmen würde eine solche Beobachtung benötigen?

Kommt drauf an wo, zu welchem Wetter, welche Art... mit einer ganzen Klasse würde ich eine Tagesexkursion planen. Es muss ein geeignetes Gebiet und Ameisennest gefunden werden. Evtl. findet sich sowas auch auf dem Schulhof oder so.

Sind neben Freilandbeobachtungen eventuell auch Beobachtungen in Formicarien möglich? (Wie aufwändig wäre der Bau eines Formicariums und die Haltung von Ameisen für den Schulunterricht?)

Ja. Wichtig ist eine möglichst große Kolonie (viele Individuen) zu haben, die auch entsprechend Hunger hat. Gleichzeitig benötigt man auch ein großes Becken. Rohre/Schläuche wären hilfreich, wenn man kein großes Becken hatt. Man könnte z.B. ein Nest mit einer Futterquelle über mehrere Schläuche verbinden. Aber in einem größeren Becken lässt sich das sicher besser beobachten.
Der Aufwand hält sich in Grenzen! Becken kaufen, Ytong rein, etwas Bodengrund und natürlich eine entsprechend große Kolonie, z.B. Lasius niger.

Gruß

eastgate

Hallo Maja,

welchen Umfang soll das Projekt denn haben?

Grundsätzlich lässt sich so ein Experiment sicher auch in einem Formicarium durchführen. Gute Vorraussetzung für die entsprechende Koloniewahl wären deutliche "Ameisenstraßen", da springt mir Lasius niger in den Kopf- am besten mit einer Koloniegröße von einigen hundert Invidivuden.

Theoretische Versuchsaufbauten gibt es viele, bspw hier: http://www.ameisenalgorithmus.de/vorbild.htm

Sinnvoll für die Durchführung wäre die Kolonie auf einer Insel zu platzieren, auf der du die Wege mit kleinen Brücken in einer Wasserwanne aufbaust. So kannst du den Aufbau verändern (möglicherweise mal nach einem möglichst kurzen Umweg suchen, der NICHT mehr zu einer klaren Teilung der Straßen führt) und die Brückensegmente austauschen, wenn du einen neuen Durchgang machst, um "alte" Pheromonspuren zu entfernen.

Wichtig für den Aufbau: Beide Laufwege müssen einen gemeinsamen Ursprungspunkt ( = ein gemeinsames Brückensegment) haben. Nur so kommen die Ameisen in die gewünschte Situation, zwischen zwei Pheromonspuren zu entscheiden.

Als Brückensegmente kommen mir dabei Pappstreifen von geringer Breite in den Kopf, als Sockel beispielsweise ein Wachsklumpen im Wasserbad mit einem improvisierten "Träger".

Theoretisch ist das ein sehr schöner Versuch, praktisch machen die Tiere natürlich nicht immer das, was man will. Daher zu hause früh genug testen und den Aufbau verfeinern.

Theoretisch ist die Thematik schon gut hinterlegt und wird wie du sagst auch schon in Simulationen/Roboterversuchen angewandt. Bin sicher, dass du noch einiges an Hintergrundmaterial auftreiben kannst.

Gruß,
Necturus

Das muss dann aber schon ne größere Kolonie sein. Ob da ein paar hundert reichen um eine "Ameisenstraße" zu bekommen wage ich zu bezweifeln. Außer man lässt sie vorher halb verhungern...
Eine solche Kolonie "mal eben kurz " für ein paar Wochen für einen Versuch zu bekommen, ist die große Frage. Scheint mir mit einigen Kosten verbunden zu sein. Da ist eine Exkursion wohl besser.
Aber ob die Schüler sich bei nem Ausflug an einem sonnigen Tag auf Ameisen konzentrieren wollen ist eine noch größere Frage^^

Spontan erscheint mir der Aufbau eines Formicariums nur für den Versuch zu aufwendig. Außer ihr behaltet diese gleich. Gibt bestimmt nicht viele Schulen, die eine Ameisenkolonie ihr
eigen nennen können. Und wäre mal was anderes für die Schüler als wenn überhaupt das klassische Aquarium. Das gabs früher in meiner Schule.

.

Hi bettwurst,
aus Kostengründen der Vorschlag mit der Insel im Wasserbad - quasi umsonst.
Die Kolonie muss dann natürlich in möglichst guten Händen enden

Richtige Straßen brauchst du nicht für den Versuch - aber je mehr gewuselt wird, umso deutlicher siehst du die "Entscheidung" der Tiere.

In der Natur ist der Aufbau etwas schwieriger, im Labor lässt sich das viel besser kontrollieren. Die Nutzung von Brücken wär trotzdem nötig, damit die Tiere nicht auf einem "Pheromonkontaminierten" Boden Entscheidungen treffen müssen.
Gruß!