چه چیزی می توانیم از مورچه ها بیاموزیم؟

مورچه ها بدون رهبر مشخصی که کار را تعیین می کند عمل می کنند. گویی یک امر بدیهی است، هر مورچه بدون تکلیف کاری خاص، وظایف لازم را انجام می دهد. آنها حتی قادر به انجام فعالیت های کشاورزی پیچیده هستند. دانشمندان ملبورن بر این عقیده اند که ما انسان ها می توانیم برای رهایی از ترافیک و بهینه سازی فرآیندهای کارخانه از سازمان کاری مورچه ها مثال بزنیم. مورچه ها همچنین پاسخی به این پرسش فلسفی در مورد چگونگی سازماندهی جوامع می دهند.

یک خیابان شلوغ با ترافیک کند را تصور کنید. و حالا پیاده‌روی را در همان نزدیکی تصور کنید که در آن صدها مورچه در یک صف بسیار آرام حرکت می‌کنند. در حالی که رانندگان دود می کنند و هیچ کار دیگری انجام نمی دهند، مورچه ها غذای خود را به لانه می برند، به شدت با هم همکاری می کنند و کار خود را انجام می دهند.

پروفسور Bernd Meyer از بخش فناوری اطلاعات دانشگاه موناش در ملبورن زندگی کاری خود را وقف مورچه ها و مهارت های تصمیم گیری مشترک آنها کرده است. او توضیح می دهد: «مورچه ها تصمیمات بسیار پیچیده ای می گیرند. به عنوان مثال، مورچه‌ها بهترین منابع غذایی و سریع‌ترین راه را برای آنجا و بازگشت بدون متخصصان تدارکات پیدا می‌کنند.»

حشرات به طور جداگانه باهوش نیستند، اما با هم می توانند فعالیت های خود را به خوبی هماهنگ کنند. چیزهای زیادی می توانیم از این بیاموزیم. روشی که مورچه‌ها خود را سازماندهی می‌کنند می‌تواند به ما بینشی در مورد چگونگی اجرای روان‌تر فرآیندهای حمل‌ونقل بدهد و رویکردهای بهینه‌سازی را برای فرآیندهای کارخانه ارائه دهد.

با کارهای پیچیده مقابله کنید

گاهی اوقات مستعمرات مورچه ها را با شهرها مقایسه می کنند زیرا تعداد بی شماری از افراد به طور همزمان عملیات های مختلف پیچیده را هماهنگ می کنند. تیم جستجوگر ستون خرده نان را در پیاده رو تشکیل می دهد، تیم دیگری از فرزندان مراقبت می کند، در حالی که دیگران لانه مورچه را می سازند یا از آن دفاع می کنند. پروفسور مایر می‌گوید: اگرچه وظایف به شیوه‌ای بسیار کارآمد هماهنگ می‌شوند، «هیچ‌کس آنجا نشسته نیست که وظایف را تقسیم کند و بگوید: «شما دو نفر در جهت حرکت می‌کنید و شما سه نفر مراقب دفاع هستید».

مورچه ها همه تصمیمات فردی و کوچکتر می گیرند که فقط به محیط اطراف آنها مربوط می شود. هیچ کس نیست که به تصویر بزرگ توجه کند و با این حال کلنی به عنوان نوعی ابر ارگانیسم نمای کلی دارد. آنها موفق می شوند نیروی کار را به عنوان یک مستعمره به گونه ای اختصاص دهند که همه نیازها و نیازها برآورده شود. تا کنون، هیچ کس دقیقاً نمی داند که این واقعاً چگونه با مورچه ها کار می کند.

پروفسور مایر همچنین اشکال لجن را مطالعه می کند، "که حشرات اجتماعی نیستند، اما هنوز با هم کار می کنند". «جنبه جذاب این آمیب ها این است که آنها برای مدتی به صورت مستعمره هایی از سلول های جداگانه زندگی می کنند و سپس به طور ناگهانی با هم ادغام می شوند. این سلول بزرگ جدید دارای هسته های متعدد است و سپس به عنوان یک موجود زنده عمل می کند.

پروفسور مایر با استادیار مارتین برد از دانشکده علوم زیستی دانشگاه موناش و دیگران کار می کند. به گفته پروفسور مایر، زیست شناسان و دانشمندان کامپیوتر از زوایای مختلف به مورچه ها نگاه می کنند، اما تحقیقات آنها "در نهایت به طور کامل ادغام می شود". این برای زیست شناسان کار نمی کند که ابتدا آزمایش های خود را انجام دهند و سپس داده های خود را منتقل کنند تا ما بتوانیم آنها را تجزیه و تحلیل کنیم. همه چیز به طور مشترک انجام می شود - و این بخش هیجان انگیز است. مدتی طول می کشد تا یک زبان مشترک پیدا کنید، اما سپس به نقطه ای می رسید که تفکر ادغام می شود و چارچوب مفهومی جدیدی ایجاد می شود. این همان چیزی است که اکتشافات جدید را در وهله اول ممکن می کند.»

به عنوان یک دانشمند کامپیوتر، او علاقه مند به "پیدا کردن اصول ریاضی اساسی" است که رفتار مورچه ها را هدایت می کند. ما یک نمای الگوریتمی از نحوه تعامل مورچه ها ایجاد می کنیم. پروفسور مایر می گوید: این تنها راهی است که می توانیم رفتار پیچیده مورچه ها را کشف کنیم.

مدل رفتار

دانشمندان مورچه های فردی را ردیابی می کنند و سپس یک مدل رفتاری برای ده ها هزار نفر در مدت زمان طولانی ایجاد می کنند. آنها سعی می کنند آنچه را در یک آزمایش می بینند تکرار کنند، تأیید کنند که مدل آنها با داده های جمع آوری شده مطابقت دارد و سپس از مدل برای پیش بینی و توضیح رفتار مشاهده نشده استفاده می کنند.

به عنوان مثال، مایر با مطالعه مورچه Pheidole megacephala دریافت که وقتی منبع غذایی پیدا می کنند، نه تنها مانند بسیاری از گونه های دیگر در آنجا همگرا می شوند، بلکه زمانی که اطلاعات جدید در دسترس قرار می گیرد، در تصمیم خود تجدید نظر می کنند. اگر منبع غذایی بهتری به آنها بدهیم چه اتفاقی می افتد؟ بسیاری از گونه ها این را به طور کامل نادیده می گیرند و قادر به انطباق با این تغییرات نیستند. با این حال، Pheidole megacephala در واقع منحرف می شود.

مستعمرات فقط می توانستند جایگزین بهتری را انتخاب کنند زیرا مورچه ها تصمیم بدی گرفتند. بنابراین اشتباهات فردی برای کل گروه برای بهبود تصمیمات مهم بود. پروفسور مایر توضیح می دهد: «مدل های ما حتی قبل از اینکه گونه ای را پیدا کنیم که واقعاً این کار را انجام می دهد، این را پیش بینی کردند.

«اگر فردی مرتکب اشتباه نشود یا رفتار نامناسبی نداشته باشد، تفکر گروهی کار را به دست می گیرد و ناگهان همه همان کار را انجام می دهند. شما می توانید آن را به صورت ریاضی فرموله کنید و به نظر می رسد که می توانید فرمول ریاضی را در سیستم های دیگر - سیستم های کاملاً متفاوت از جمله گروه های انسانی - اعمال کنید.

بیش از 12,500 گونه مورچه تاکنون شناسایی شده است، اما تصور می شود حدود 22,000 گونه وجود داشته باشد. پروفسور مایر می گوید: «مورچه ها از نظر زیست محیطی فوق العاده موفق هستند. «آنها تقریباً همه جا هستند. این یکی از جنبه های جالب است - چرا آنها اینقدر سازگار هستند؟

پروفسور مایر همچنین مورچه برگبر و مورچه بافنده آسیایی را مطالعه می کند. مورچه های برگ شکن برگ هایی را که خود را به لانه بازمی گرداند نمی خورند - آنها از آنها برای کشاورزی استفاده می کنند. آنها را به قارچی که رشد می دهند می خورند و از آن به عنوان منبع غذایی استفاده می کنند. باز هم، این یک فرآیند بسیار پیچیده برای سازماندهی است." مورچه‌های بافنده آسیایی برای تولید انبه در کوئینزلند مهم هستند، جایی که از آنها برای کنترل آفات طبیعی استفاده می‌شود. به گفته پروفسور مایر، خدمات اکوسیستمی ارائه شده توسط مورچه ها اغلب دست کم گرفته می شود.

نقش های مهم

پروفسور مایر همچنین زنبورهایی را مطالعه می کند که به دلیل نقش مهمشان در گرده افشانی گیاهان شناخته شده اند، اما "مورچه ها نیز عنصر کلیدی اکوسیستم هستند". به عنوان مثال، مورچه ها خاک را آماده می کنند. آنها بذرها را پراکنده می کنند و می توانند بهره وری کشاورزی را افزایش دهند. هنوز مشخص نیست که مورچه ها (مانند زنبورها) تا چه اندازه تحت تأثیر سموم محیطی و تغییرات آب و هوایی قرار می گیرند.

این یکی از چیزهایی است که ما در تلاش برای درک آن هستیم. اگر فشارهای محیطی افزایش یابد، مثلاً برای مورچه‌های کوئینزلند که برای تولید انبه استفاده می‌شوند، چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا در آن صورت ما همان اثراتی را که در مورد زنبورها وجود دارد، خواهیم دید؟» مورچه های یک کلنی معمولاً همه مادر یکسانی دارند. از منظر تکاملی، منطقی است که مورچه فردی خود را برای خیر مستعمره قربانی کند. مورچه ها بازیکنان تیم مطلق هستند.

مردم نیاز بسیار بیشتری به عاملیت و استقلال خود دارند. با این حال، سازمان های مورچه مانند گاهی اوقات می توانند در محیط انسانی کمک کنند. پروفسور مایر می گوید که بسیاری از صنایع با استفاده از الگوریتم هایی که از رفتار مورچه ها به دست می آیند، عملیات خود را بهبود می بخشند. این شامل، برای مثال، صنعت شراب استرالیا است.

مورچه ها مردم را مجذوب خود می کنند. او فکر می‌کند دلیل این امر در زندگی پرمشغله و وظیفه‌محور مورچه‌ها نهفته است، که «مسئله فلسفی بزرگ‌تری» را مطرح می‌کند. جوامع چگونه سازماندهی می شوند؟ چگونه می‌توانیم به جامعه‌ای دست یابیم که در آن افراد بدون اینکه قوانینی از بالا دیکته کنند برای منافع مشترک با هم کار کنند؟»

آیا مورچه ها می توانند صحبت کنند؟

مورچه ها از صداها برای برقراری ارتباط استفاده می کنند. همانطور که محققان توانستند برای اولین بار ثابت کنند، حتی حیوانات شفیره نیز قادر به انتشار سیگنال های صوتی هستند. مورچه ها به طور خاص پرحرف نیستند. آنها بخش بزرگی از ارتباطات خود را از طریق مواد شیمیایی، به اصطلاح فرمون، انجام می دهند.

نام مورچه ماده چیست؟

یک کلنی مورچه دارای یک ملکه، کارگر و نر است. کارگران بدون جنس هستند، یعنی نه مرد هستند و نه زن، و بال ندارند.

مورچه ها چگونه اطلاعات را رد و بدل می کنند؟

مورچه ها به همدیگر مایع برگشتی را تغذیه می کنند. آنها اطلاعات مهمی را برای رفاه کل کلنی رد و بدل می کنند. مورچه ها نه تنها کار، بلکه غذا را نیز به اشتراک می گذارند.

مورچه ها چه ویژگی خاصی دارند؟

مورچه دارای شش پا و بدنی است که به سه قسمت تقسیم شده و از سر، سینه و شکم تشکیل شده است. مورچه ها بسته به گونه می توانند به رنگ قرمز مایل به قهوه ای، سیاه یا مایل به زرد باشند. آنها زره ساخته شده از کیتین، یک ماده بسیار سخت دارند.