Всередині мурашиної колонії
Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.
Подумайте про все те, що повинно відбуватись задля процвітання людських поселень.
Виробництво їжі, будівництво житла, виховання дітей і багато іншого.
Повинен існувати спосіб розподілу ресурсів, організації значних сил і ефективного поділу праці.
А тепер уявіть, що все це потрібно зробити без жодного планування, або комунікацій високого рівня.
Ласкаво просимо в мурашину колонію.
Мурахи володіють однією з найскладніших соціальних організацій в царстві тварин.
Вони живуть в організованих колоніях, мають кастовий поділ особин, яким відповідають різні спеціальності.
Незважаючи на схожість з людськими суспільствами, така організація не є результатом високорівневих рішень.
Вона радше є частиною біологічно запрограмованого циклу.
У багатьох видів крилаті самці й крилаті самиці матки з усіх сусідніх колоній популяції залишають свої рідні гнізда, і зустрічаються в певному місці для спаровування, направляючи одне одного до місця розмноження за допомогою феромонів.
Після спаровування самці помирають, а самиці намагаються заснувати нову колонію.
Ті кілька особин, яким вдається вижити, влаштовуються у відповідному місці, відгризають собі крила, і починають відкладати яйця, вибірково запліднюючи їх спермою, накопиченою при спаровуванні.
Із запліднених яєць вилуплюються самиці, які дбатимуть про королеву та її яйця.
Вони будуть захищати колонію і добувати їжу, доки з незапліднених яєць не вилупляться самці, єдиним завданням яких буде очікування моменту, коли вони будуть готові покинути гніздо і взяти участь у розмноженні, почавши новий цикл.
Тож, як робочі мурашки вирішують, що саме і коли їм робити?
Взагалі то вони нічого не вирішують.
Хоча у них і немає способів цілеспрямованої комунікації, окремі мурахи взаємодіють одна з одною за допомогою сенсорних, звукових і хімічних сигналів.
Ці подразники служать багатьом цілям: від попередження інших мурах, що одна з них була убита, до сповіщення про те, що репродуктивний період королеви завершується.
Але одна з найбільш вражаючих колективних можливостей колонії мурах — ретельно й ефективне дослідження великих площ без будь-якого заздалегідь визначеного плану.
Більшість видів мурах мають або дуже слабкий зір, або ж зовсім його позбавлені, і можуть лише відчувати запахи навколишніх об’єктів.
У поєднанні з відсутності у них координації високого рівня, вони, здавалось би, мали б бути нікчемними дослідниками.
Але існує, на подив, простий спосіб, яким ці мурахи максимізують ефективність пошуку.
Вони змінюють свої моделі руху, ґрунтуючись на індивідуальних взаємодіях.
Коли дві мурашки зустрічаються, вони відчувають одна одну, торкаючись антенами.
Якщо на невеликій площі є багато мурах, вони зустрічатимуться частіше, що змусить їх рухатися більш заплутаними випадковими шляхами задля ретельнішого дослідження території.
Але на більшій площі з меншою кількістю мурах, де такі зустрічі трапляються рідше, вони можуть рухатися по прямих, щоб охопити більше території.
Досліджуючи навколишнє середовище таким способом, мурахи можуть зіткнутися з багатьма різними речами: від загроз, або ворогів, до нових місць гніздування.
А ще, деякі види мають цікаву здатність, відому як підкріплення.
Коли одна з цих мурашок виявляє їжу, вона повертається з нею, позначаючи маршрут пахучою речовиною.
Інші мурахи триматимуться цього феромонного сліду, оновлюючи його щоразу, як повертатимуться з їжею.
Коли їжа в тому місці закінчується, мурахи повертаючись перестають помічати шлях.
Запах розсіюється і мурах більше не приваблює цей маршрут.
Ці, на перший погляд, примітивні методи пошуку і повернення, насправді настільки зручні, що застосовуються в комп’ютерних моделях для пошуку оптимальних рішень за допомогою розосереджених елементів, які працюють випадковим чином і обмінюються простою інформацією.
У цих методів є багато теоретичних і практичних застосувань: від розв’язання знаменитої задачі комівояжера, планування обчислювальних завдань і оптимізації інтернет-пошуку до забезпечення розмінування місцевості групами роботів, або дослідження ними спільно палаючої будівлі без будь-якого централізованого контролю.
Ви можете самі спостерігати за цими напрочуд простими, але ефективними процесами, провівши кілька простих дослідів.
Запустіть мурах у порожні простори різних розмірів і прослідкуйте за їхньою поведінкою.
Нехай мурахи не можуть голосувати, проводити наради, і навіть планувати, але ми, люди, все ж можемо чогось навчитися у цих комах, досліджуючи їхню здатність функціонувати дуже ефективно настільки складним чином.
