მერი ალენი
ჭიანჭველები მოქმედებენ განსაზღვრული ლიდერის გარეშე, რომელიც ავალებს სამუშაოს. თითქოს ეს იყო საქმე, ცალკეული ჭიანჭველები იღებენ საჭირო დავალებებს კონკრეტული სამუშაო დავალების გარეშე. მათ შეუძლიათ რთული სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობაც კი. მელბურნის მეცნიერები თვლიან, რომ ჩვენ ადამიანებს შეგვიძლია ჭიანჭველების სამუშაო ორგანიზაციიდან მაგალითი ავიღოთ ტრაფიკის განმუხტვისა და ქარხნული პროცესების ოპტიმიზაციის მიზნით. ჭიანჭველები ასევე პასუხობენ ფილოსოფიურ კითხვაზე, თუ როგორ არის ორგანიზებული საზოგადოებები.
წარმოიდგინეთ გადატვირთული ქუჩა ნელი ტრაფიკით. ახლა კი წარმოიდგინეთ ტროტუარი იქვე, სადაც ასობით ჭიანჭველა ძალიან მშვიდად მოძრაობს რიგზე. სანამ მძღოლები ადუღებენ და სხვას არაფერს აკეთებენ, ჭიანჭველები საჭმელს ბუდემდე ატარებენ, ენერგიულად თანამშრომლობენ და თავიანთ საქმეს აკეთებენ.
პროფესორმა ბერნდ მაიერმა მელბურნის მონაშის უნივერსიტეტის IT დეპარტამენტიდან თავისი სამუშაო ცხოვრება მიუძღვნა ჭიანჭველებს და მათ ერთობლივი გადაწყვეტილების მიღების უნარებს. ”ჭიანჭველები საკმაოდ რთულ გადაწყვეტილებებს იღებენ,” - განმარტავს ის. „მაგალითად, ჭიანჭველები პოულობენ საკვების საუკეთესო წყაროებს და უსწრაფეს გზას იქ და უკან დაბრუნება ლოგისტიკის ექსპერტების გარეშე“.
ინდივიდუალურად, მწერები არ არიან განსაკუთრებით ჭკვიანები, მაგრამ ერთად მათ შეუძლიათ თავიანთი საქმიანობის კოორდინაცია კარგად. ამისგან ბევრი რამის სწავლა შეგვიძლია. „ჭიანჭველების ორგანიზების ხერხი გვაძლევს იმის გაგებას, თუ როგორ შეიძლება სატრანსპორტო პროცესები უფრო შეუფერხებლად წარიმართოს და უზრუნველყოს ოპტიმიზაციის მიდგომები ქარხნული პროცესებისთვის.
გაუმკლავდეთ რთულ ამოცანებს
ჭიანჭველების კოლონიებს ზოგჯერ ადარებენ ქალაქებს, რადგან უამრავი ინდივიდი ერთდროულად კოორდინაციას უწევს სხვადასხვა რთულ ოპერაციებს. საკვების მოპოვების ჯგუფი ტროტუარზე აყალიბებს პურის საყრდენ სვეტს, სხვა გუნდი ზრუნავს შთამომავლობაზე, სხვები კი აშენებენ ან იცავენ ჭიანჭველების ბუდეს, მაგალითად. მიუხედავად იმისა, რომ დავალებები კოორდინირებულია ძალიან ეფექტურად, „არავინ ზის, ვინც ანაწილებს დავალებებს და ამბობს: „თქვენ ორი მიმართულებით მიდიხართ და სამი იზრუნეთ თავდაცვაზე“, ამბობს პროფესორი მაიერი.
”ჭიანჭველები ყველა იღებენ ინდივიდუალურ, უფრო მცირე გადაწყვეტილებებს, რომლებიც მხოლოდ მათ უშუალო გარემოს ეხება. არავინაა, ვინც თვალს ადევნებს დიდ სურათს და მაინც კოლონიას აქვს მიმოხილვა, როგორც ერთგვარი სუპერ ორგანიზმი. ისინი ახერხებენ სამუშაო ძალის კოლონიად გადანაწილებას ისე, რომ ყველა საჭიროება და მოთხოვნა დაკმაყოფილდეს“. ჯერჯერობით არავინ იცის ზუსტად როგორ მუშაობს ეს ჭიანჭველებთან.
პროფესორი მაიერი ასევე სწავლობს ლორწოს ფორმებს, „რომლებიც არ არიან სოციალური მწერები, მაგრამ მაინც ერთად მუშაობენ“. „ამ ამებაების მომხიბლავი ასპექტი ის არის, რომ ისინი ცხოვრობენ ცალკეული უჯრედების კოლონიებად გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და შემდეგ მოულოდნელად ერწყმის ერთმანეთს. ამ ახალ დიდ უჯრედს აქვს მრავალი ბირთვი და შემდეგ მოქმედებს როგორც ერთი ორგანიზმი.
პროფესორი მაიერი მუშაობს ასოცირებულ პროფესორ მარტინ ბურდთან მონაშის უნივერსიტეტის ბიოლოგიურ მეცნიერებათა სკოლიდან, სხვათა შორის. პროფესორ მეიერის თქმით, ბიოლოგები და კომპიუტერული მეცნიერები ჭიანჭველებს სხვადასხვა კუთხიდან უყურებენ, მაგრამ მათი კვლევა „საბოლოოდ მთლიანად ერწყმის ერთმანეთს“. „ბიოლოგებისთვის არ მუშაობს ჯერ მათი ექსპერიმენტების ჩატარება და შემდეგ მათი მონაცემების გადაცემა, რათა შემდეგ ჩვენ გავაანალიზოთ ისინი. ყველაფერი კეთდება ერთობლივად - და ეს არის საინტერესო ნაწილი. საერთო ენის პოვნას გარკვეული დრო სჭირდება, მაგრამ შემდეგ მიდიხარ იქამდე, სადაც აზროვნება ერწყმის და იქმნება ახალი კონცეპტუალური ჩარჩო. ეს არის ის, რაც პირველ რიგში შესაძლებელს ხდის ახალ აღმოჩენებს“.
როგორც კომპიუტერის მეცნიერი, მას აინტერესებს „გაერკვია ძირეული მათემატიკური პრინციპები“, რომლებიც განაპირობებენ ჭიანჭველების ქცევას. „ჩვენ ვქმნით ჭიანჭველების ურთიერთქმედების ალგორითმულ ხედვას. მხოლოდ ამ გზით შეგვიძლია ამოვიცნოთ ჭიანჭველების რთული ქცევა“, - ამბობს პროფესორი მაიერი.
ქცევის მოდელი
მეცნიერები აკვირდებიან ცალკეულ ჭიანჭველებს და შემდეგ ქმნიან ქცევის მოდელს ათიათასობით ინდივიდისთვის დიდი ხნის განმავლობაში. ისინი ცდილობენ გაიმეორონ ის, რასაც ხედავენ ექსპერიმენტში, დაადასტურონ, რომ მათი მოდელი ეთანხმება შეგროვებულ მონაცემებს და შემდეგ გამოიყენებენ მოდელს დაუკვირვებელი ქცევის პროგნოზირებისთვის და ასახსნელად.
მაგალითად, Pheidole megacephala ჭიანჭველების შესწავლისას, მაიერმა აღმოაჩინა, რომ როდესაც ისინი პოულობენ საკვების წყაროს, ისინი არა მხოლოდ იკრიბებიან იქ, როგორც მრავალი სხვა სახეობა, არამედ გადახედავენ თავიანთ გადაწყვეტილებას, როდესაც ახალი ინფორმაცია გახდება ხელმისაწვდომი. „რა მოხდება, თუ მათ მივცეთ უკეთესი საკვების წყარო? ბევრი სახეობა მთლიანად უგულებელყოფს ამას, ვერ მოერგება ამ ცვლილებებს. თუმცა, ფეიდოლის მეგაცეფალა რეალურად გადაიხრება.
კოლონიებს მხოლოდ უკეთესი ალტერნატივის არჩევა შეეძლოთ, რადგან ცალკეულმა ჭიანჭველებმა ცუდი გადაწყვეტილება მიიღეს. ასე რომ, ინდივიდუალური შეცდომები მნიშვნელოვანი იყო მთელი ჯგუფისთვის გადაწყვეტილების გასაუმჯობესებლად. „ჩვენმა მოდელებმა ეს იწინასწარმეტყველეს მანამდეც კი, სანამ ვიპოვნეთ სახეობა, რომელიც რეალურად აკეთებს ამას“, განმარტავს პროფესორი მაიერი.
„თუ ინდივიდი არ უშვებს შეცდომებს ან არაადეკვატურად იქცევა, ჯგუფური აზროვნება იპყრობს და უცებ ყველა ერთსა და იმავეს აკეთებს. თქვენ შეგიძლიათ ეს მათემატიკურად ჩამოაყალიბოთ და, როგორც ჩანს, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მათემატიკური ფორმულა სხვა სისტემებზე - სრულიად განსხვავებულ სისტემებზე, მათ შორის ადამიანთა ჯგუფებზე.
ამ დროისთვის გამოვლენილია ჭიანჭველების 12,500-ზე მეტი სახეობა, მაგრამ ითვლება, რომ დაახლოებით 22,000 არსებობს. "ჭიანჭველები წარმოუდგენლად წარმატებულები არიან ეკოლოგიურად", - ამბობს პროფესორი მაიერი. „ისინი თითქმის ყველგან არიან. ეს არის ერთ-ერთი საინტერესო ასპექტი – რატომ არიან ისინი ასე ადაპტირებულნი?”
პროფესორი მაიერი ასევე სწავლობს ფოთოლმჭრელ ჭიანჭველას და აზიურ ქსოვის ჭიანჭველას. ფოთოლმჭრელი ჭიანჭველები არ ჭამენ ფოთლებს, რომლებიც თავს ბუდეში აბრუნებენ - ისინი იყენებენ მეურნეობაში. „ისინი აჭმევენ მათ მიერ მოყვანილ სოკოს და იყენებენ მას, როგორც საკვების წყაროს. კიდევ ერთხელ, ეს ძალიან რთული პროცესია ორგანიზებისთვის. ” აზიური ქსოვის ჭიანჭველები მნიშვნელოვანია მანგოს წარმოებისთვის კუინსლენდში, სადაც მათ იყენებენ მავნებლების ბუნებრივი კონტროლისთვის. პროფესორ მაიერის თქმით, ჭიანჭველების მიერ მოწოდებული ეკოსისტემური სერვისები ხშირად არ არის შეფასებული.
მნიშვნელოვანი როლები
პროფესორი მაიერი ასევე სწავლობს ფუტკრებს, რომლებიც ცნობილია მათი მნიშვნელოვანი როლით მცენარეთა დამტვერვაში, მაგრამ „ჭიანჭველები ასევე ეკოსისტემის ძირითადი ელემენტია“. ჭიანჭველები, მაგალითად, ამზადებენ ნიადაგს. ისინი ფანტავენ თესლს და შეუძლიათ გაზარდონ სოფლის მეურნეობის პროდუქტიულობა. ჯერჯერობით უცნობია, რამდენად ახდენენ ჭიანჭველებს (როგორც ფუტკრებს) გავლენას გარემო ტოქსინები და კლიმატის ცვლილება.
„ეს არის ერთ-ერთი რამ, რის გაგებას ვცდილობთ. თუ გარემოზე ზეწოლა იზრდება, რა ბედი ეწევა, მაგალითად, კუინსლენდში ჭიანჭველებს, რომლებსაც იყენებენ მანგოს წარმოებისთვის? შემდეგ ჩვენ ვნახავთ იგივე ეფექტს, როგორც ფუტკარს?” კოლონიაში ჭიანჭველებს, როგორც წესი, ყველას ერთი დედა ჰყავთ. ევოლუციური პერსპექტივიდან გამომდინარე, აზრი აქვს ცალკეულმა ჭიანჭველამ თავი გაიღოს კოლონიის სასიკეთოდ; ჭიანჭველები აბსოლუტური გუნდის მოთამაშეები არიან.
ადამიანებს გაცილებით მეტი სჭირდებათ საკუთარი უფლებამოსილება და დამოუკიდებლობა. თუმცა, ჭიანჭველების მსგავს ორგანიზაციებს ზოგჯერ შეუძლიათ დაეხმარონ ადამიანის გარემოში. პროფესორი მაიერი ამბობს, რომ მრავალი ინდუსტრია აუმჯობესებს თავის ოპერაციებს ჭიანჭველების ქცევიდან მიღებული ალგორითმების გამოყენებით. ეს მოიცავს, მაგალითად, ავსტრალიის ღვინის ინდუსტრიას.
ჭიანჭველები ხიბლავს ადამიანებს. მისი აზრით, ამის მიზეზი ჭიანჭველების დატვირთულ, დავალებაზე ორიენტირებული ცხოვრებაა, რაც „უფრო დიდ ფილოსოფიურ კითხვას“ ბადებს. როგორ არის ორგანიზებული საზოგადოებები? როგორ მივაღწიოთ საზოგადოებას, რომელშიც ინდივიდები ერთად მუშაობენ საერთო კეთილდღეობისთვის ზემოდან წესების კარნახის გარეშე?”
შეუძლიათ ჭიანჭველებს ლაპარაკი?
ჭიანჭველები იყენებენ ბგერებს კომუნიკაციისთვის. ლეკვიანი ცხოველებიც კი ახერხებენ აკუსტიკური სიგნალების გამოცემას, რაც მკვლევარებმა პირველად შეძლეს დაამტკიცონ. ცნობილია, რომ ჭიანჭველები არ არიან განსაკუთრებით მოლაპარაკეები. ისინი ამუშავებენ თავიანთი კომუნიკაციის დიდ ნაწილს ქიმიური ნივთიერებების, ე.წ. ფერომონების მეშვეობით.
რა ჰქვია მდედრ ჭიანჭველას?
ჭიანჭველების კოლონიას ჰყავს დედოფალი, მუშები და მამრები. მუშები უსქესო არიან, ანუ არც მამრობითი და არც ქალი არ არიან და ფრთები არ აქვთ.
როგორ ცვლიან ჭიანჭველები ინფორმაციას?
ჭიანჭველები ერთმანეთს აჭმევენ უკუგანვითარებულ სითხეს. ისინი ცვლიან მნიშვნელოვან ინფორმაციას მთელი კოლონიის კეთილდღეობისთვის. ჭიანჭველები არა მარტო სამუშაოს იზიარებენ, არამედ საკვებსაც.
რა არის განსაკუთრებული ჭიანჭველებში?
ჭიანჭველას აქვს ექვსი ფეხი და სხეული, რომელიც დაყოფილია სამ ნაწილად და შედგება თავის, გულმკერდისა და მუცლისგან. ჭიანჭველები შეიძლება იყოს მოწითალო-ყავისფერი, შავი ან მოყვითალო ფერის, სახეობიდან გამომდინარე. მათ აქვთ ქიტინისგან დამზადებული ჯავშანი, ძალიან მძიმე ნივთიერებისგან.