فیلم: درون کلونی مورچه ها چه می گذرد؟

ویدوال: به تمام چیزایی که باید اتفاق بیوفتد، تا سکونت انسان با موفقیت روبرو شود، فکر کنید. فراهم کردن غذا، ساختن سرپناه، بزرگ کردن بچه‌ها و غیره. همه اینا نیاز به راهی دارند که بتوانیم منابع رو تقسیم، کارهای بزرگ را سازماندهی و نیروی کار رو به صورت موثر توزیع کنیم. حالا تصور کنید بخواهیم همه اینا رو بدون هیچ جور برنامه و ارتباطات سطح بالایی، انجام بدیم.

به کلونی مورچه ها خوش اومدین! مورچه‌ها یکی از پیچیده‌ترین اجتماعات سازمان یافته (سازمان‌های اجتماعی) رو در قلمرو حیوانات دارند. در کلونی‌های ساختارمند زندگی می‌کنندکه شامل انواع مختلفی از اعضاست که هرکدام نقش‌های ویژه خودشان را ایفا می کنند. این شاید خیلی شبیه بعضی از اجتماعات انسانی به نظر بیاید، اما این سازماندهی، با هیچ تصمیم‌گیری و طرح و نقشه‌ای از بالا به وجود نیامده است، بلکه قسمتی از یه چرخه ‌برنامه‌ریزی شده‌ی زیستی است.

تو بسیاری از گونه‌ها، نرهای بالدار و ملکه های نابالغ بالدار، از کلونی‌های نزدیک، لونه‌هاشون رو ترک میکنند و در یک مکان مرکزی همدیگر رو ملاقات می‌کنند و برای هدایت همدیگر به زمین حاصلخیز از فرمون (pheromone) استفاده می‌کنند.

بعد از جفت‌گیری، نرها می‌میرند اما ماده‌ها تلاش میکنند که یه کلونی جدید بسازند. تعداد کمیشون که در نهایت موفق می‌شوند یه محل مناسب برای این کار پیدا کنند، بال‌هاشون رو از دست میدهند و شروع به تخم‌گذاری می‌کنند. ملکه‌ها این قابلیت رو دارند که تخم‌ها رو با استفاده از اسپرم‌هایی که تو جفت‌گیریشون ذخیره کردن، به صورت انتخابی بارور کنند. تخم‌های بارور شده، به کارگرهای ماده تبدیل می‌شوند. از ملکه و تخم‌هایش مراقبت می‌کنند، کار دفاع از کلونی رابه عهده دارند و غذا فراهم می‌کنند. از طرف دیگر تخم‌هایی که بارور نشده اند تبدیل به مورچه‌های نر می‌شوند و تنها کارشان این است که منتظر بمانند تا وقتی آماده شدند لانه را ترک کنند، جفت گیری کنند و چرخه رو از نو به راه بندازند.

پس چجوری مورچه‌های کارگر تصمیم می‌گیرند که چه کاری رو؛ چه‌چجوری و تو چه زمانی انجام بدهند؟ خوب راستش رو بخواین، اصلا نمی‌دونن! با وجود اینکه اون‌ها هیچ روشی برای ارتباط آگاهانه با هم ندارن، اما هر مورچه‌ای با مورچه دیگه به وسیله لامسه، اصوات و پیام‌های شیمیایی تعامل دارد. این محرک‌ها خیلی از کارها رو پیش می برد، از هشدار دادن به بقیه مورچه ها در صورت مرگ یکیشون گرفته تا اعلام اینکه یه ملکه داره به پایان دوره باروریش نزدیک میشود.

اما یکی از تاثیرگذارترین قابلیت‌های اجتماعی کلونی مورچه‌ها، کاوش موثر و کامل یه منطقه بزرگ بدون هیچ برنامه ریزی قبلی است. بیشتر گونه‌های مورچه‌ها یا قدرت بینایی ندارند یا این قدرت در اون‌ها بسیار کم است و فقط می توانند چیزایی که خیلی بهش نزدیک هستند را بو کنند. این ناتوانی در ترکیب با عدم هماهنگیشون از سطوح بالاتر، به نظر می رسد که باید مورچه‌ها رو به کاوشگر‌های خیلی افتضاحی بدل بکند. اما یه راه ساده‌ی فوق العاده وجود دارد که مورچه‌ها به وسیله اون کاراییشون را تا سر حد نهایی بالا می‌برند. اون هم به این صورت است که الگوهای حرکتیشان را به وسیله تعاملات فردی تغییر می‌دهند.

وقتی دوتا مورچه به هم می‌رسند، همدیگر را به وسیله شاخک‌هایشان لمس می‌کنند. اگه تعداد مورچه‌ها زیاد باشد، و محدوده‌ای که توش هستند کوجک باشد، لمس شاخک‌ها نسبت به حالت عادی بیشتر اتفاق میوفتد و باعث می شود با حرکت تو مسیرهای حلقوی و تصادفی؛ واکنش نشون بدهند. این کار به این دلیل است که جستجو کامل‌تر انجام بشود. در سطوح بزرگتر و در تعداد کمتر که مورچه‌ها زیاد همدیگر را نمی بینند، در یه خط مستقیم؛ حرکت میکنند که سطح بیشتری رو پوشش بدهند.

وقتی محیطشان را اینجوری کاوش می‌کنند، ممکن است که با خیلی چیزا مواجه بشوند. از تهدید‌ها و دشمناشون گرفته؛ تا مکان‌های جایگزین برای لونه سازی. بعضی گونه‌های دیگر، قابلیتی دارند که با عنوان "یارگیری" شناخته می شود.

وقتی یکی از این مورچه‌ها غذا پیدا میکند، با اون تکه غذا بر می گردد و مسیر را با یه بوی شیمیایی علامت‌گذاری می‌کند. بقیه مورچه ها این دنباله فرمونی ( pheromon) رو دنبال می‌کنند و هرکدام تو مسیر رفت و آمدشون این علامت رو بازسازی می‌کنند. وقتی که غذا تو اون نقطه تموم بشود، علامت‌گذاری رو متوقف می‌کنند. و در نهایت اون بو از بین می رود و مورچه‌های دیگه جذب اون بو نمی‌شوند.

این روشِ به ظاهر ناکارآمد برای جستجو و شناسایی، وقتی که با الگوهای کامپیوتری بررسی بشوند برای به وجود آوردن یه راه حل بهینه برای تمرکززدایی، بسیار کاربردی و به صورت تصادفی کار می‌کنند و به راحتی هم اطلاعات رو مبادله می کنند.

این فرآیند استفاده‌های عملی و نظری بسیاری دارد. از حل "مسئله فروشنده دوره گرد"‌، زمانبندی وظایف محاسباتی و بهینه‌سازی جستجوهای اینترنتی گرفته تا توانایی جستجوی گروهی رباتها. بدون هیچ گونه هدایت مرکزی، در میادین مین و ساختمان های در حال سوختن.

عملکرد این راه حل ابتدایی، شگفت انگیز، موثر و با فرآیندی ساده رو می توانید در آزمایش‌های ساده‌ای ببینید که درآن ها مورچه‌ها به فضاهای خالی با اندازه‌های مختلف فرستاده می شوند و رفتارشان را بررسی می شود.

شاید مورچه‌ها نتوانند نظری بدهند، ملاقاتی داشته باشند و یا حتی طرح و برنامه داشته باشند، اما ما انسان‌ها هنوزم قادریم از روش‌های پیچیده این مخلوقات ساده برای حل موثر کارهایمان چیزای زیادی یاد بگیریم.

در صورت پخش نشدن ویدئو بر روی تصویر زیر کلیک کنید.