Mary Allenová
Mravenci jednají bez definovaného vůdce, který práci zadává. Jako by to byla samozřejmost, jednotliví mravenci přebírají potřebné úkoly bez konkrétního pracovního zadání. Jsou dokonce schopni složitých zemědělských činností. Vědci v Melbourne jsou toho názoru, že my lidé si můžeme vzít příklad z organizace práce mravenců, abychom odlehčili dopravě a optimalizovali výrobní procesy. Mravenci také poskytují odpověď na filozofickou otázku, jak jsou společnosti organizovány.
Představte si rušnou ulici s pomalým provozem. A teď si představte poblíž chodník, kde se velmi tiše v řadě pohybují stovky mravenců. Zatímco motoristé vztekají a nedělají nic jiného, mravenci nosí potravu do hnízda, energicky spolupracují a dělají svou práci.
Profesor Bernd Meyer z IT oddělení na Monash University v Melbourne zasvětil svůj pracovní život mravencům a jejich schopnostem kolaborativního rozhodování. "Mravenci dělají docela komplikovaná rozhodnutí," vysvětluje. "Například mravenci najdou nejlepší zdroje potravy a nejrychlejší cestu tam a zpět bez logistických expertů."
Samostatně hmyz není nijak zvlášť chytrý, ale společně dokážou své aktivity dobře koordinovat. Z toho se můžeme hodně naučit. „Způsob, jakým se mravenci organizují, nám může poskytnout přehled o tom, jak mohou dopravní procesy běžet plynuleji a poskytnout optimalizační přístupy pro výrobní procesy.
Řešit složité úkoly
Mravenčí kolonie jsou někdy přirovnávány k městům, protože nesčetné množství jedinců současně koordinuje různé složité operace. Potravní tým tvoří strouhankovou kolonu na chodníku, další tým se stará o potomstvo, další staví nebo brání například mravenčí hnízdo. Přestože jsou úkoly koordinovány vysoce efektivním způsobem, „nesedí tam nikdo, kdo by rozděloval úkoly a říkal: ‚Vy dva jdete směrem a vy tři se staráte o obranu‘,“ říká profesor Meyer.
„Všichni mravenci dělají individuální, menší rozhodnutí, která se týkají pouze jejich bezprostředního okolí. Neexistuje nikdo, kdo by hlídal celkový obraz, a přesto má kolonie přehled jako jakýsi super organismus. Daří se jim alokovat pracovní sílu jako kolonii takovým způsobem, že mohou být splněny všechny potřeby a požadavky.“ Zatím nikdo přesně neví, jak to u mravenců vlastně funguje.
Profesor Meyer také studuje formy slizu, „které nejsou sociálním hmyzem, ale přesto spolupracují“. "Fascinujícím aspektem těchto améb je, že žijí jako kolonie samostatných buněk po určitou dobu a pak se náhle spojí." Tato nová velká buňka má více jader a pak působí jako jeden organismus.
Profesor Meyer spolupracuje mimo jiné s docentem Martinem Burdem z School of Biological Sciences na Monash University. Biologové a počítačoví vědci se na mravence dívají z různých úhlů, ale jejich výzkum podle profesora Meyera „v konečném důsledku zcela splyne“. "Nefunguje, aby biologové nejprve provedli své experimenty a pak předávali svá data, abychom je pak mohli analyzovat." Vše se děje ve spolupráci – a to je ta vzrušující část. Chvíli trvá, než najdete společnou řeč, ale pak se dostanete do bodu, kdy se myšlení spojí a vytvoří se nový konceptuální rámec. To je to, co v první řadě umožňuje nové objevy.“
Jako počítačový vědec se zajímá o „odhalení základních matematických principů“, které řídí mravenčí chování. „Vytváříme algoritmický pohled na způsob interakce mravenců. Jedině tak můžeme rozluštit složité chování mravenců,“ říká profesor Meyer.
Model chování
Vědci sledují jednotlivé mravence a poté vytvářejí model chování pro desítky tisíc jedinců po delší dobu. Snaží se replikovat to, co vidí v experimentu, ověřují, že jejich model souhlasí se shromážděnými daty, a pak pomocí modelu předpovídají a vysvětlují nepozorované chování.
Například při studiu mravence Pheidole megacephala Meyer zjistil, že když najdou zdroj potravy, nejen že se tam sbíhají jako mnoho jiných druhů, ale přehodnotí své rozhodnutí, když se objeví nové informace. „Co se stane, když jim dáme lepší zdroj potravy? Mnoho druhů by to zcela ignorovalo a nedokázalo se těmto změnám přizpůsobit. Pheidol megacephala by se však ve skutečnosti odklonila.“
Kolonie si mohly vybrat pouze lepší alternativu, protože jednotliví mravenci udělali špatné rozhodnutí. Individuální chyby byly tedy pro skupinu jako celek důležité pro zlepšení rozhodování. "Naše modely to předpověděly ještě předtím, než jsme našli druh, který to skutečně dělá," vysvětluje profesor Meyer.
„Pokud jednotlivec nedělá chyby nebo nejedná nevhodně, převezme vládu skupinové myšlení a najednou všichni dělají totéž. Můžete to formulovat matematicky a vypadá to, že můžete použít matematický vzorec na jiné systémy – úplně jiné systémy, včetně lidských skupin.“
Dosud bylo identifikováno více než 12,500 22,000 druhů mravenců, ale předpokládá se, že existuje kolem XNUMX XNUMX. „Mravenci jsou ekologicky neuvěřitelně úspěšní,“ říká profesor Meyer. „Jsou skoro všude. To je jeden ze zajímavých aspektů – proč jsou tak přizpůsobiví?
Profesor Meyer také studuje mravence listonoha a asijského mravence snovače. Listořez mravenci nežerou listy, které se přinesou zpět do hnízda – používají je k farmaření. „Krmí je houbou, kterou pěstují, a používají ji jako zdroj potravy. Opět je to velmi komplikovaný proces na organizaci.“ Mravenci asijští snovači jsou důležití pro produkci manga v Queenslandu, kde se používají k přirozené kontrole škůdců. Podle profesora Meyera jsou ekosystémové služby poskytované mravenci často podceňovány.
Důležité role
Profesor Meyer také studuje včely, které jsou známé svou důležitou úlohou při opylování rostlin, ale „mravenci jsou také klíčovým prvkem ekosystému“. Půdu připravují například mravenci. Rozptylují semena a mohou zvýšit produktivitu zemědělství. Dosud není známo, do jaké míry jsou mravenci (jako včely) ovlivněni environmentálními toxiny a změnou klimatu.
"To je jedna z věcí, které se snažíme pochopit." Pokud se zvýší tlak na životní prostředí, co se stane například s mravenci v Queenslandu, kteří se používají k produkci manga? Uvidíme potom stejné účinky jako u včel? Mravenci v kolonii mají obvykle všichni stejnou matku. Z evoluční perspektivy má smysl, aby se jednotlivý mravenec obětoval pro dobro kolonie; Mravenci jsou absolutní týmoví hráči.
Lidé mají mnohem větší potřebu vlastního jednání a nezávislosti. V lidském prostředí však někdy mohou pomoci organizace podobné mravencům. Profesor Meyer říká, že mnoho průmyslových odvětví zlepšuje své operace pomocí algoritmů odvozených z mravenčího chování. Patří sem například australský vinařský průmysl.
Mravenci lidi fascinují. Domnívá se, že důvodem je rušný život mravenců zaměřený na úkoly, což vyvolává „větší filozofickou otázku. Jak jsou organizovány společnosti? Jak můžeme dosáhnout společnosti, ve které jednotlivci spolupracují pro obecné dobro, aniž bychom diktovali pravidla shora?“
Mohou mravenci mluvit?
Mravenci používají ke komunikaci zvuky. I zakuklená zvířata dokážou vydávat akustické signály, jak se vědcům podařilo vůbec poprvé prokázat. O mravencích není známo, že by byli nějak zvlášť upovídaní. Velkou část své komunikace řeší prostřednictvím chemických látek, tzv. feromonů.
Jak se jmenuje samička mravence?
Mravenčí kolonie má královnu, dělnice a samce. Dělníci jsou bez pohlaví, což znamená, že nejsou ani muži, ani ženy a nemají žádná křídla.
Jak si mravenci vyměňují informace?
Mravenci se navzájem krmí regurgitovanou tekutinou. Vyměňují si důležité informace pro blaho celé kolonie. Mravenci se dělí nejen o práci, ale i o potravu.
Co je na mravencích zvláštní?
Mravenec má šest nohou a tělo, které je rozděleno na tři části a skládá se z hlavy, hrudníku a břicha. Mravenci mohou mít červenohnědou, černou nebo nažloutlou barvu v závislosti na druhu. Mají brnění z chitinu, velmi tvrdé látky.