Mary Allen
Mravi djeluju bez definiranog vođe koji im dodjeljuje posao. Kao da je to samo po sebi razumljivo, pojedinačni mravi preuzimaju potrebne zadatke bez određenog radnog zadatka. Oni su čak sposobni za složene poljoprivredne aktivnosti. Znanstvenici u Melbourneu smatraju da mi ljudi možemo uzeti primjer iz organizacije rada mrava kako bismo rasteretili promet i optimizirali tvorničke procese. Mravi također daju odgovor na filozofsko pitanje o tome kako su društva organizirana.
Zamislite prometnu ulicu sa sporim prometom. A sada zamislite pločnik u blizini gdje se stotine mrava vrlo tiho kreću u redu. Dok se vozači dize i ne rade ništa drugo, mravi nose hranu u gnijezdo, žustro surađuju i rade svoj posao.
Profesor Bernd Meyer s IT odjela na Sveučilištu Monash u Melbourneu posvetio je svoj radni vijek mravima i njihovim vještinama suradničkog odlučivanja. “Mravi donose prilično komplicirane odluke”, objašnjava. “Na primjer, mravi pronalaze najbolje izvore hrane i najbrži put tamo i natrag bez stručnjaka za logistiku.”
Pojedinačno, kukci nisu osobito pametni, ali zajedno mogu dobro koordinirati svoje aktivnosti. Iz ovoga možemo puno naučiti. “Način na koji se mravi organiziraju može nam dati uvid u to kako transportni procesi mogu teći glatko i omogućiti optimizacijske pristupe za tvorničke procese.
Bavite se složenim zadacima
Kolonije mrava ponekad se uspoređuju s gradovima jer mnoštvo jedinki istovremeno koordinira različite složene operacije. Tim za traženje hrane formira kolonu mrvica kruha na pločniku, drugi tim brine o potomstvu, dok drugi grade ili brane npr. gnijezdo mrava. Iako su zadaci koordinirani na vrlo učinkovit način, "tamo ne sjedi nitko tko raspoređuje zadatke i kaže: 'Vas dvojica idite u smjeru, a vas trojica se pobrinite za obranu'", kaže profesor Meyer.
“Svi mravi donose pojedinačne, manje odluke koje se odnose samo na njihovu neposrednu okolinu. Ne postoji nitko tko pazi na širu sliku, a ipak kolonija ima pregled kao nekakav superorganizam. Oni uspijevaju raspodijeliti radnu snagu kao koloniju na takav način da se mogu zadovoljiti sve potrebe i zahtjevi.” Do sada nitko točno ne zna kako to zapravo funkcionira s mravima.
Profesor Meyer također proučava oblike sluzi, "koji nisu društveni insekti, ali ipak rade zajedno". “Fascinantan aspekt ovih ameba je da žive kao kolonije odvojenih stanica neko vrijeme, a onda se iznenada spoje. Ova nova velika stanica ima više jezgri i tada djeluje kao jedan organizam.
Profesor Meyer, između ostalih, radi s izvanrednim profesorom Martinom Burdom sa Fakulteta bioloških znanosti na Sveučilištu Monash. Biolozi i računalni znanstvenici gledaju na mrave iz različitih kutova, ali njihova se istraživanja "na kraju potpuno spajaju", prema profesoru Meyeru. “Ne funkcionira da biolozi prvo rade svoje pokuse, a zatim prosljeđuju svoje podatke kako bismo ih mi mogli analizirati. Sve se radi u suradnji – i to je uzbudljiv dio. Potrebno je neko vrijeme da nađete zajednički jezik, ali onda dođete do točke gdje se razmišljanja spajaju i stvara se novi konceptualni okvir. To je ono što omogućuje nova otkrića na prvom mjestu.”
Kao računalni znanstvenik, zainteresiran je za "odgonetanje temeljnih matematičkih principa" koji pokreću ponašanje mrava. “Stvaramo algoritamski pogled na način na koji mravi međusobno djeluju. To je jedini način na koji možemo razotkriti složeno ponašanje mrava,” kaže profesor Meyer.
Model ponašanja
Znanstvenici prate pojedinačne mrave i zatim stvaraju model ponašanja za desetke tisuća jedinki tijekom duljeg vremenskog razdoblja. Pokušavaju replicirati ono što vide u eksperimentu, provjeravaju slaže li se njihov model s prikupljenim podacima, a zatim koriste model za predviđanje i objašnjenje neopaženog ponašanja.
Na primjer, proučavajući mrava Pheidole megacephala, Meyer je otkrio da kada pronađu izvor hrane, ne samo da se skupljaju tamo kao mnoge druge vrste, već preispituju svoju odluku kada nove informacije postanu dostupne. “Što se događa ako im damo bolji izvor hrane? Mnoge bi vrste to potpuno zanemarile, nesposobne se prilagoditi tim promjenama. Međutim, Pheidole megacephala bi zapravo skrenuo."
Kolonije su mogle izabrati samo bolju alternativu jer su pojedinačni mravi donijeli lošu odluku. Dakle, pojedinačne pogreške bile su važne za grupu kao cjelinu kako bi se poboljšale odluke. "Naši su modeli to predvidjeli čak i prije nego što smo pronašli vrstu koja to zapravo čini", objašnjava profesor Meyer.
“Ako pojedinac ne griješi ili se ne ponaša neprikladno, grupno razmišljanje preuzima i odjednom svi rade istu stvar. Možete to formulirati matematički i čini se da možete primijeniti matematičku formulu na druge sustave – potpuno različite sustave, uključujući ljudske grupe.”
Do sada je identificirano više od 12,500 vrsta mrava, no vjeruje se da ih postoji oko 22,000. “Mravi su ekološki nevjerojatno uspješni”, kaže profesor Meyer. “Ima ih gotovo posvuda. To je jedan od zanimljivih aspekata – zašto su tako prilagodljivi?”
Profesor Meyer također proučava mrava listorezača i azijskog mrava tkalja. Mravi sjekači lišća ne jedu lišće koje se vrati u gnijezdo – koriste ga za uzgoj. “Hrane ih gljivama koje uzgajaju i koriste ih kao izvor hrane. Opet, ovo je vrlo kompliciran proces za organizaciju.” Azijski mravi tkalci važni su za proizvodnju manga u Queenslandu, gdje se koriste za prirodnu kontrolu štetočina. Prema profesoru Meyeru, usluge ekosustava koje pružaju mravi često se podcjenjuju.
Važne uloge
Profesor Meyer također proučava pčele, koje su poznate po svojoj važnoj ulozi u oprašivanju biljaka, ali 'mravi su također ključni element ekosustava'. Mravi, na primjer, pripremaju tlo. Oni raspršuju sjeme i mogu povećati poljoprivrednu produktivnost. Još nije poznato u kojoj su mjeri mravi (kao i pčele) pod utjecajem toksina iz okoliša i klimatskih promjena.
“To je jedna od stvari koje pokušavamo razumjeti. Ako se pritisak na okoliš poveća, što će se dogoditi s mravima u Queenslandu, na primjer, koji se koriste za proizvodnju manga? Hoćemo li tada vidjeti iste učinke kao kod pčela?” Svi mravi u koloniji obično imaju istu majku. Iz evolucijske perspektive, ima smisla da se pojedinačni mrav žrtvuje za dobrobit kolonije; Mravi su apsolutni timski igrači.
Ljudi imaju puno veću potrebu za vlastitim djelovanjem i neovisnošću. Međutim, organizacije poput mrava ponekad mogu pomoći u ljudskom okruženju. Profesor Meyer kaže da mnoge industrije poboljšavaju svoje poslovanje korištenjem algoritama izvedenih iz ponašanja mrava. To uključuje, primjerice, australsku vinsku industriju.
Mravi fasciniraju ljude. On smatra da razlog za to leži u užurbanom životu mrava usmjerenom na zadatke, što postavlja “veće filozofsko pitanje. Kako su organizirana društva? Kako možemo postići društvo u kojem pojedinci rade zajedno za opće dobro bez diktiranja pravila odozgo?”
Mogu li mravi govoriti?
Mravi koriste zvukove za komunikaciju. Čak i životinje s lutkama uspijevaju emitirati akustične signale, što su istraživači uspjeli dokazati po prvi put. Mravi nisu poznati kao osobito pričljivi. Velik dio svoje komunikacije ostvaruju putem kemijskih tvari, tzv. feromona.
Kako se zove ženka mrava?
Kolonija mrava ima kraljicu, radnike i mužjake. Radnici su bespolni, što znači da nisu ni muškarci ni žene, i nemaju krila.
Kako mravi razmjenjuju informacije?
Mravi hrane jedni druge povratnom tekućinom. Razmjenjuju važne informacije za dobrobit cijele kolonije. Mravi ne dijele samo posao, već i hranu.
Što je posebno kod mrava?
Mrav ima šest nogu i tijelo koje je podijeljeno u tri dijela i sastoji se od glave, prsnog koša i abdomena. Mravi mogu biti crvenkastosmeđi, crni ili žućkasti, ovisno o vrsti. Imaju oklop napravljen od hitina, vrlo tvrde tvari.