پیچیدگی زندگی یک خانواده مورچه حتی متخصصان را شگفت زده می کند و برای افراد ناآشنا به طور کلی یک معجزه به نظر می رسد. سخت است باور کنیم که زندگی کل جامعه مورچه ها و تک تک اعضای آن تنها با واکنش های غریزی ذاتی کنترل می شود. دانشمندان هنوز روشن نیستند که چگونه هماهنگی اقدامات جمعی ده ها و صدها هزار نفر از ساکنان یک مورچه رخ می دهد، چگونه خانواده مورچه ها اطلاعاتی را در مورد وضعیت محیطی لازم برای حفظ زنده ماندن مورچه ها دریافت و تجزیه و تحلیل می کنند. فرضیه ای که این مسائل را از منظری خارج از میرمکولوژی، با استفاده از ایده هایی از اطلاعات و نظریه کنترل در نظر می گیرد، ممکن است خارق العاده به نظر برسد. با این حال، ما معتقدیم که حق بحث دارد.
علم مورچه ها - میرمکولوژی - حجم عظیمی از مواد مشاهده ای را جمع آوری کرده است که ویژگی های زندگی یک مورچه را توصیف می کند. هنگام مطالعه این مواد، متوجه اختلاف آشکاری بین "سطح فکری" بالای عملکرد مورچه به عنوان یک کل و ابعاد میکروسکوپی سیستم عصبی یک مورچه فردی می شوید.
مورچه به عنوان یک شی منفرد یک "جاندار" بسیار منطقی و ماهرانه است که به طور بسیار مؤثری از وسایل بسیار محدودی که برای حفظ حیات در دسترس است استفاده می کند. نه تنها با تغییرات چرخه ای در محیط (تغییر فصول و زمان روز)، بلکه با اختلالات تصادفی آن (تغییرات آب و هوا، آسیب ناشی از تأثیرات خارجی و غیره) به خوبی سازگار می شود.
خانواده مورچه ها دارای یک ساختار درونی سختگیرانه با نقش های مشخص برای هر مورچه هستند و این نقش ها می توانند با افزایش سن تغییر کنند یا ثابت بمانند. ساختار سازمانی مورچه به شما این امکان را می دهد که به طور انعطاف پذیر به هرگونه اختلال پاسخ دهید و تمام کارهای مورد نیاز را انجام دهید و به سرعت منابع کار لازم را برای انجام آن جذب کنید.
فعالیت خانواده مورچه ها به طرز چشمگیری متمرکز است. به عنوان مثال، مورچه ها با پرورش شته ها به طور موفقیت آمیزی در «دام داری» شرکت می کنند. ترشحات شته ها، به اصطلاح عسلک، به عنوان منبع غذایی غنی از کربوهیدرات برای مورچه ها عمل می کند. آنها به طور مرتب شته ها را "شیر" می کنند و مورچه های "علوفه جو" عسلک را در محصولات خود حمل می کنند تا بقیه مورچه ها را تغذیه کنند. در عین حال، مورچه ها به طور فعال از شته ها مراقبت می کنند: آنها را از آفات و حملات سایر حشرات محافظت می کنند، آنها را به مناسب ترین مناطق گیاه منتقل می کنند، سایبان هایی برای محافظت در برابر آفتاب می سازند و شته های ماده را به آنجا می برند. یک مورچه گرم برای زمستان مورچه ها "پرورش دهندگان حیوانات" ماهری هستند، بنابراین، در کلنی هایی که از آنها مراقبت می کنند، سرعت رشد و تولید مثل شته ها بسیار بیشتر از کلنی های "مستقل" شته های همان گونه است.
در برخی از گونه های مورچه ها، بخش قابل توجهی از غذای آنها را دانه های گیاهان مختلف تشکیل می دهد. مورچه ها آنها را جمع آوری کرده و در مکان های مخصوص ذخیره سازی خشک در لانه خود نگهداری می کنند. قبل از خوردن، دانه ها را پوست کنده و آرد می کنند. آرد را با بزاق حشرات تغذیه کننده مخلوط می کنند و این خمیر را به لارو می خورند. اقدامات ویژه ای برای اطمینان از ایمنی غلات در طول ذخیره سازی طولانی مدت انجام می شود. به عنوان مثال، پس از بارندگی، بذرها را از انبار خارج کرده و به سطح می آورند و خشک می کنند.
مورچه های کوچک آمازون می توانند برای حشرات بسیار بزرگتر از خودشان تله بسازند. نسبت اندازه ها به گونه ای است که کاملاً شبیه شکار ماموت توسط افراد بدوی است. مورچه ها با بریدن الیاف نازک موی گیاه علفی که حشرات در آن زندگی می کنند، پیله ای از آنها می بافند. آنها سوراخ های کوچک زیادی در دیواره های پیله ایجاد می کنند. پیله در خروجی حفره داخل گیاه خانه قرار می گیرد و صدها مورچه کارگر در آن پنهان می شوند. آنها سر خود را به سوراخ هایی در دیواره های پیله می چسبانند و به عنوان تله های کوچک زنده عمل می کنند و منتظر قربانی هستند. هنگامی که یک حشره روی پیله ای استتار شده در حفره گیاه فرود می آید، مورچه ها آن را از پاها، فک پایین و شاخک ها می گیرند و آن را تا رسیدن نیروهای کمکی نگه می دارند. مورچه های تازه وارد شروع به نیش زدن طعمه می کنند و این کار را تا زمانی که کاملاً فلج می شود انجام می دهند. سپس حشره را قطعه قطعه می کنند و تکه تکه به لانه می برند. بسیار جالب است که مورچه ها هنگام ساخت تله از مواد "کامپوزیت" استفاده می کنند. برای افزایش استحکام پیله، قالب مخصوصی را روی سطح آن پهن می کنند. الیاف موی فردی با این "چسب" به هم چسبانده می شوند، دیواره های پیله سفت می شوند و استحکام آنها به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
حتی شگفت‌انگیزتر این است که یکی دیگر از مورچه‌های آمازونی چه می‌کند. در جنگل های آمازون مناطقی از جنگل وجود دارد که تنها یک گونه درخت در آن رشد می کند. در جنگل‌های آمازون، جایی که گیاهانی از ده‌ها و حتی صدها گونه مختلف در هر قطعه زمین رشد می‌کنند، چنین مناطقی نه تنها شگفت‌انگیز هستند، بلکه از نظر غیرمعمول بودن نیز ترسناک هستند. بی جهت نیست که قبایل محلی هندی چنین مکان هایی را "باغ های شیطان" می نامند و معتقدند که یک روح جنگلی شیطانی در آنجا زندگی می کند. زیست شناسانی که این پدیده را مطالعه کردند اخیراً دریافتند که مقصر ظاهر "باغ ها" مورچه های گونه خاصی هستند که در تنه درختان زندگی می کنند. مشاهدات طولانی مدت نشان داده است که مورچه ها به سادگی با تزریق اسید فرمیک به برگ های آنها، جوانه های گیاهان دیگر را می کشند. برای آزمایش این فرض، کاشت آزمایشی گیاهان دیگر در منطقه یکی از "باغ های شیطان" انجام شد: همه نهال ها در عرض 24 ساعت مردند. گیاهانی که برای کنترل در خارج از چنین "باغ هایی" کاشته شده بودند به طور معمول رشد کردند و به خوبی ریشه دادند. این فعالیت به ظاهر عجیب مورچه ها توضیح ساده ای دارد: مورچه ها در حال گسترش "فضای زندگی" خود هستند. آنها گیاهان رقیب را حذف می کنند و به درختانی که در آن زندگی می کنند اجازه می دهند آزادانه رشد کنند. به گفته محققان، یکی از بزرگترین "باغ های شیطان" بیش از هشت قرن است که وجود داشته است.
برخی از گونه‌های مورچه‌ها برای تامین غذای پروتئینی پرکالری، مزارع قارچ را در مورچه‌های خود ایجاد می‌کنند. بنابراین، مورچه های برگ برنده، که لانه های زیرزمینی عظیمی می سازند، تقریباً به طور انحصاری از قارچ ها تغذیه می کنند و بنابراین در هر لانه لزوماً یک مزرعه قارچ ایجاد می شود. این قارچ ها فقط در خاک مخصوص رشد می کنند - مورچه های کارگر آن را از برگ های سبز خرد شده و فضولات خود می سازند. مورچه ها برای حفظ «باروری خاک» دائماً خاک را در میسلیوم تجدید می کنند. هنگام ایجاد یک مورچه جدید، مورچه ملکه در دهان خود فرهنگ قارچی را از مورچه قدیمی منتقل می کند و بنابراین پایه و اساس تامین غذای خانواده را می گذارد.
مورچه ها به دقت وضعیت خانه خود را زیر نظر دارند. یک مورچه با اندازه متوسط از 4-6 میلیون سوزن و شاخه تشکیل شده است. هر روز صدها مورچه آنها را از بالا به اعماق مورچه و از طبقات پایین به بالا می برند. این یک رژیم رطوبت پایدار را برای لانه تضمین می کند و بنابراین گنبد مورچه پس از باران خشک می ماند و پوسیده و کپک نمی زند.
مورچه ها مشکل گرم کردن مورچه را پس از زمستان به روشی اصلی حل می کنند. رسانایی حرارتی دیواره های مورچه بسیار کم است و گرم شدن طبیعی در بهار زمان بسیار زیادی را می طلبد. برای تسریع این فرآیند، مورچه ها گرمای داخل لانه مورچه را روی خود می آورند. هنگامی که خورشید شروع به گرم شدن می کند و برف از روی مورچه ها آب می شود، ساکنان آن به سطح می خزند و شروع به "آفتاب گرفتن" می کنند. دمای بدن مورچه به سرعت 10-15 درجه افزایش می یابد و به مورچه سرد برمی گردد و با گرمای خود آن را گرم می کند. هزاران مورچه که چنین "حمام" می کنند، به سرعت دمای داخل مورچه را افزایش می دهند.
تنوع مورچه ها بی پایان است. در مناطق گرمسیری مورچه های به اصطلاح سرگردان وجود دارند که به تعداد زیاد پرسه می زنند. آنها در راه خود همه موجودات زنده را نابود می کنند و متوقف کردن آنها غیرممکن است. بنابراین، این مورچه ها ساکنان مناطق گرمسیری آمریکا را به وحشت می اندازند. وقتی ستونی از مورچه های ولگرد نزدیک می شود، ساکنان و حیوانات خانگی شان از روستا فرار می کنند. پس از عبور ستون از روستا، هیچ چیز زنده ای در آن باقی نمی ماند: نه موش، نه موش، نه حشره. مورچه های ولگرد که در یک ستون حرکت می کنند، نظم دقیق را حفظ می کنند. لبه های ستون توسط مورچه های سرباز با آرواره های بزرگ محافظت می شود؛ در مرکز زنان و کارگران وجود دارد. کارگران لارو و شفیره حمل می کنند. این حرکت در تمام ساعات روز ادامه دارد. در شب ستون می ایستد و مورچه ها دور هم جمع می شوند. برای تولید مثل، مورچه ها به طور موقت به زندگی بی تحرک روی می آورند، اما آنها یک لانه مورچه نمی سازند، بلکه لانه ای از بدن خود به شکل یک توپ، درون توخالی، با چندین کانال برای ورود و خروج می سازند. در این زمان، ملکه شروع به تخم گذاری می کند. مورچه های کارگر از آنها مراقبت می کنند و از آنها لارو بیرون می آورند. جوخه های مورچه های جوینده هر از گاهی لانه را ترک می کنند تا برای خانواده غذا جمع کنند. زندگی بی تحرک تا بزرگ شدن لاروها ادامه می یابد. سپس خانواده مورچه ها دوباره به راه می افتند.
در مورد شگفتی‌های خانواده مورچه‌ها چیزهای زیادی می‌توان گفت، اما هر یک از ساکنان مورچه‌ها، در کمال تعجب، فقط یک حشره کوچک و بداخلاق هستند، که اغلب به سختی می‌توان منطق و هدفی را در اعمالش یافت.
مورچه در مسیرهای غیرمنتظره حرکت می کند، به تنهایی یا به صورت گروهی مقداری بار (یک تکه علف، یک تخم مورچه، یک تکه زمین و غیره) را می کشد، اما معمولاً پیگیری کار از ابتدا تا نتیجه دشوار است. اصطلاحاً «عملیات کلان کارگری» او معنی‌دارتر به نظر می‌رسد: مورچه به طرز ماهرانه‌ای تیغه‌ای از علف یا یک تکه سوزن کاج را برمی‌دارد، به «گروه» می‌پیوندد، ماهرانه و ناامیدانه در نبرد مورچه‌ها می‌جنگد.
آنچه قابل توجه است این نیست که از این هرج و مرج و شلوغی به ظاهر بی هدف، زندگی چندوجهی و سنجیده لانه مورچه شکل می گیرد. اگر از ارتفاع صدها متری به هر ساخت و ساز انسانی نگاه کنید، تصویر بسیار مشابه خواهد بود: در آنجا نیز صدها کارگر ده ها عملیات به ظاهر نامرتبط را انجام می دهند و در نتیجه یک آسمان خراش، کوره بلند یا سد ظاهر می شود.
چیز دیگر تعجب آور است: در خانواده مورچه ها "مرکز مغز" وجود ندارد که تلاش های مشترک را برای دستیابی به نتیجه مطلوب مدیریت کند، خواه تعمیر مورچه، تهیه غذا یا محافظت از دشمنان باشد. علاوه بر این، آناتومی یک مورچه منفرد - پیشاهنگ، کارگر یا ملکه مورچه - اجازه قرار دادن این "مرکز مغز" را در یک مورچه فردی نمی دهد. ابعاد فیزیکی سیستم عصبی آن بسیار کوچک است و حجم برنامه‌ها و داده‌های انباشته شده در طول نسل‌ها برای کنترل فعالیت زندگی مورچه بسیار زیاد است.
می توان فرض کرد که یک مورچه فردی قادر است به طور مستقل مجموعه کوچکی از "عملیات کلان کار" را در سطح غریزی انجام دهد. اینها می توانند عملیات کارگری و رزمی باشند که مانند آجرهای ابتدایی، زندگی کاری و رزمی یک مورچه از آن شکل می گیرد. اما این برای زندگی در خانواده مورچه ها کافی نیست.
خانواده مورچه ها برای اینکه در زیستگاه خود وجود داشته باشد باید بتواند هم وضعیت خود و هم وضعیت محیط را ارزیابی کند، بتواند این ارزیابی ها را به وظایف خاص حفظ هموستاز تبدیل کند، اولویت ها را برای این وظایف تعیین کند، اجرای آنها را نظارت کند و در زمان واقعی، کار را در پاسخ به اختلالات داخلی و خارجی مرتب کنید.
مورچه ها چگونه این کار را انجام می دهند؟ اگر فرض واکنش‌های غریزی را بپذیریم، یک الگوریتم رفتار نسبتاً قابل قبول ممکن است به این شکل باشد. در حافظه یک موجود زنده، به یک شکل یا شکل دیگر، باید چیزی شبیه به جدول "وضعیت - پاسخ غریزی به موقعیت" وجود داشته باشد. در هر موقعیت زندگی، اطلاعات حاصل از حواس توسط سیستم عصبی پردازش می شود و "تصویر موقعیت" ایجاد شده توسط آن با "موقعیت های جدولی" مقایسه می شود. اگر "تصویر موقعیت" با هر "وضعیت جدولی" منطبق باشد، "پاسخ به موقعیت" مربوطه اجرا می شود. اگر مطابقت وجود نداشته باشد، رفتار اصلاح نمی شود یا برخی از پاسخ های "استاندارد" انجام می شود. موقعیت ها و پاسخ ها در چنین "جدولی" را می توان تعمیم داد، اما حتی در این صورت حجم اطلاعات آن حتی برای انجام عملکردهای مدیریتی نسبتاً ساده بسیار زیاد خواهد بود.
«میزی» که زندگی یک لانه مورچه را کنترل می کند و انواع موقعیت های کاری و تماس با محیط را با مشارکت ده ها هزار مورچه فهرست می کند، به سادگی عظیم می شود و ذخیره آن به حجم عظیمی از «وسایل ذخیره سازی» نیاز دارد. از سیستم عصبی علاوه بر این، زمان برای به دست آوردن یک "پاسخ" هنگام جستجو در چنین "جدولی" نیز بسیار طولانی خواهد بود، زیرا باید از مجموعه بسیار بزرگی از موقعیت های مشابه انتخاب شود. اما در زندگی واقعی، این پاسخ ها باید نسبتاً سریع دریافت شوند. طبیعتاً مسیر پیچیده شدن رفتار غریزی به زودی به بن بست می رسد، به ویژه در مواردی که مهارت های غریزی رفتار جمعی مورد نیاز است.
برای ارزیابی پیچیدگی «جدول رفتار غریزی»، اجازه دهید حداقل به این نگاه کنیم که مورچه‌های «پرورش حیوانات» در هنگام مراقبت از شته‌ها چه عملیات اساسی باید انجام دهند. بدیهی است که مورچه ها باید بتوانند "مراتع غنی" را روی برگ ها بیابند و آنها را از "فقیر" تشخیص دهند تا شته ها را به موقع و درست در اطراف گیاه جابجا کنند. آنها باید بتوانند حشرات خطرناک را برای شته ها تشخیص دهند و بدانند چگونه با آنها مبارزه کنند. در عین حال، کاملاً ممکن است که روش های مبارزه با دشمنان مختلف با یکدیگر متفاوت باشد و طبیعتاً میزان دانش لازم را افزایش می دهد. همچنین شناسایی شته های ماده بسیار مهم است تا در یک لحظه خاص (در ابتدای زمستان) بتوانید آنها را به لانه مورچه منتقل کنید و در مکان های مخصوص قرار دهید و در طول زمستان از آنها نگهداری کنید. در بهار، لازم است مکان های اسکان مجدد آنها مشخص شود و زندگی مستعمره جدید سازماندهی شود.
احتمالاً نیازی به ادامه نیست - عملیاتی که قبلاً ذکر شده است ایده ای از میزان دانش و مهارت های مورد نیاز مورچه را ارائه می دهد. باید در نظر داشت که تمامی این گونه عملیات ها جمعی بوده و در موقعیت های مختلف می تواند توسط تعداد متفاوتی از مورچه ها انجام شود. بنابراین، انجام این کار بر اساس یک قالب سفت و سخت غیرممکن است و باید بتواند خود را با شرایط متغیر کار جمعی وفق دهد. به عنوان مثال، یک مورچه "پرورش کننده حیوانات" نه تنها باید بداند که چگونه از شته ها مراقبت کند، بلکه باید بداند که چگونه در زندگی جمعی مورچه ها شرکت کند، چه زمانی و کجا کار کند و استراحت کند، چه ساعتی باید روز کاری را شروع و در چه ساعتی پایان دهد. و غیره. برای هماهنگ کردن اعمال ده‌ها و صدها هزار مورچه در اقیانوس وسیع گزینه‌ها برای فعالیت کار جمعی، سطحی از کنترل لازم است که مرتبه‌ای بالاتر از آن چیزی باشد که با رفتار غریزی ممکن است.
توانایی های فکری اولیه در بین نمایندگان دنیای حیوانات زمین دقیقاً به عنوان راهی برای دور زدن این محدودیت اساسی ظاهر شد. به جای انتخاب سفت و سخت از یک "جدول"، روش ساختن یک "پاسخ" به یک موقعیت نوظهور از مجموعه نسبتاً کوچکی از واکنش های ابتدایی شروع به استفاده کرد. الگوریتم چنین ساخت و ساز در "حافظه" ذخیره می شود و بلوک های خاص سیستم عصبی مطابق با آن "پاسخ" لازم را ایجاد می کنند. به طور طبیعی، بخشی از ساختار سیستم عصبی که مسئول واکنش به اختلالات خارجی است، به طور قابل توجهی پیچیده تر می شود. اما این عارضه از این جهت نتیجه می دهد که بدون نیاز به حجم زیاد غیرواقعی سیستم عصبی، امکان تنوع بخشیدن به رفتار یک فرد و یک جامعه را تقریباً نامحدود می دهد. تسلط بر یک نوع رفتار جدید از این منظر فقط مستلزم افزودن یک الگوریتم جدید برای تولید یک "پاسخ" و حداقل مقدار داده جدید به "حافظه" است. با رفتار غریزی، توانایی های سیستم عصبی به سرعت چنین رشدی را محدود می کند.
بدیهی است که وظایف فوق در مدیریت کلنی مورچه ها که برای حفظ تعادل با محیط و بقا ضروری است، در سطح غریزی قابل انجام نیستند. آنها به چیزی نزدیک هستند که ما عادت داریم آن را تفکر بنامیم.
اما آیا تفکر برای مورچه قابل دسترسی است؟ بر اساس برخی گزارش ها، سیستم عصبی آن تنها حدود 500 هزار نورون دارد. برای مقایسه: حدود 100 میلیارد نورون در مغز انسان وجود دارد. پس چرا یک مورچه می‌تواند کاری را که انجام می‌دهد انجام دهد و همانطور که می‌کند زندگی کند؟ "مرکز فکر" خانواده مورچه ها در کجا قرار دارد اگر در سیستم عصبی مورچه قرار نگیرد؟ من فوراً خواهم گفت که در اینجا به "زمینه های روانی" و "هاله فکری" مرموز به عنوان ظرف این "مرکز" توجه نمی شود. ما به دنبال مکان های واقعی برای مکان احتمالی چنین "مرکزی" و راه های عملکرد آن خواهیم بود.
بیایید تصور کنیم که برنامه ها و داده های یک مغز فرضی با قدرت کافی به تعداد زیادی بخش کوچک تقسیم می شوند که هر کدام در سیستم عصبی یک مورچه قرار دارند. برای اینکه این بخش‌ها به‌عنوان یک مغز واحد کار کنند، لازم است آنها را با خطوط ارتباطی متصل کرده و یک برنامه «سرپرست» در مجموعه برنامه‌های مغزی گنجانده شود که انتقال داده‌ها را بین بخش‌ها نظارت کند و از توالی مورد نیاز آنها اطمینان حاصل کند. کار کردن علاوه بر این، هنگام "ساختن" چنین مغزی، باید این واقعیت را در نظر گرفت که برخی از مورچه ها - حامل بخش های برنامه - ممکن است در سنین بالا بمیرند یا در یک مبارزه دشوار برای بقا بمیرند، و همراه با آنها بخش های مغز واقع در آنها. خواهد مرد. برای اینکه مغز در برابر چنین تلفاتی مقاوم باشد، لازم است نسخه های پشتیبان از سگمنت ها داشته باشیم.
برنامه‌های خوددرمانی و استراتژی افزونگی بهینه، به‌طور کلی، ایجاد مغزی با قابلیت اطمینان بسیار بالا را ممکن می‌سازد که علیرغم تلفات نظامی و خانگی و تغییرات در نسل‌های مورچه‌ها، بتواند برای مدت طولانی کار کند. ما چنین «مغزی» را که بین ده‌ها و صدها هزار مورچه توزیع شده است، مغز توزیع‌شده یک مورچه، مغز مرکزی یا ابر مغز می‌نامیم. باید گفت که در فناوری های مدرن، سیستم های مشابه ساختار ابرمغز جدید نیستند. بنابراین، دانشگاه های آمریکایی در حال حاضر از هزاران رایانه متصل به اینترنت برای حل مسائل علمی فوری که به منابع محاسباتی زیادی نیاز دارند، استفاده می کنند.
علاوه بر بخش‌های مغز توزیع‌شده، سیستم عصبی هر مورچه باید حاوی برنامه‌های «عملیات کلان کار» باشد که طبق دستورات این مغز انجام می‌شود. ترکیب برنامه "عملیات کلان کارگری" نقش مورچه را در سلسله مراتب مورچه مورچه تعیین می کند و بخش های مغز توزیع شده به عنوان یک سیستم واحد کار می کنند، گویی خارج از آگاهی مورچه (اگر آن را داشته باشد) .
بنابراین، فرض کنید که جامعه ای از حشرات جمعی توسط یک مغز توزیع شده کنترل می شود و هر یک از اعضای جامعه حامل ذره ای از این مغز هستند. به عبارت دیگر، در سیستم عصبی هر مورچه، بخش کوچکی از مغز مرکزی وجود دارد که دارایی جمعی جامعه است و وجود آن جامعه را به عنوان یک کل تضمین می کند. علاوه بر این، شامل برنامه های رفتار خودمختار ("عملیات کلان کارگری") است که به عنوان توصیفی از "شخصیت" او هستند و منطقی است که آنها را بخش خود نامید. از آنجایی که حجم سیستم عصبی هر مورچه کم است، حجم برنامه فردی "عملیات کلان کار" نیز کم است. بنابراین، چنین برنامه هایی می توانند رفتار مستقل یک حشره را تنها در هنگام انجام یک عمل اولیه تضمین کنند و پس از اتمام آن به یک سیگنال کنترل اجباری نیاز دارند.
وقتی در مورد ابر مغز صحبت می کنیم، نمی توانیم مشکل ارتباط بین بخش های آن واقع در سیستم عصبی مورچه های فردی را نادیده بگیریم. اگر فرضیه مغز توزیع شده را بپذیریم، باید در نظر بگیریم که برای کنترل سیستم مورچه‌ها، مقادیر زیادی اطلاعات باید به سرعت بین بخش‌های مغز منتقل شود و مورچه‌ها باید به طور مکرر دستورات کنترلی و اصلاحی را دریافت کنند. با این حال، مطالعات طولانی مدت روی مورچه ها (و سایر حشرات جمعی) هیچ سیستم انتقال اطلاعات قدرتمندی را کشف نکرده است: "خطوط ارتباطی" یافت شده سرعت انتقال چند بیت در دقیقه را ارائه می دهد و فقط می تواند کمکی باشد.
امروزه ما تنها یک کانال را می شناسیم که می تواند نیازهای یک مغز توزیع شده را برآورده کند: نوسانات الکترومغناطیسی در طیف وسیعی از فرکانس ها. اگرچه تا به امروز چنین کانال هایی در مورچه ها، موریانه ها یا زنبورها یافت نشده است، اما به این معنی نیست که آنها وجود ندارند. درست تر است که بگوییم روش های تحقیق و تجهیزات مورد استفاده به ما اجازه نمی دهد این کانال های ارتباطی را شناسایی کنیم.
برای مثال، فناوری مدرن، نمونه‌هایی از کانال‌های ارتباطی کاملاً غیرمنتظره را در مناطقی به‌ظاهر مطالعه‌شده ارائه می‌کند که تنها با روش‌های توسعه‌یافته ویژه قابل شناسایی هستند. یک مثال خوب، گرفتن ارتعاشات صوتی ضعیف، یا به عبارت ساده، استراق سمع است. راه حلی برای این مشکل هم در معماری معابد مصر باستان و هم در میکروفون های جهت دار مدرن جستجو و پیدا شد، اما با ظهور لیزر ناگهان مشخص شد که کانال قابل اعتماد و با کیفیت دیگری برای دریافت ارتعاشات صوتی بسیار ضعیف وجود دارد. . علاوه بر این، قابلیت های این کانال بسیار فراتر از هر چیزی است که در اصل ممکن تلقی می شد و افسانه به نظر می رسد. معلوم شد که می توانید بدون هیچ میکروفون یا فرستنده رادیویی، هر آنچه را که با صدای آهسته در یک اتاق بسته گفته می شود، به وضوح بشنوید و این کار را از فاصله 50 تا 100 متری انجام دهید. برای انجام این کار کافی است که اتاق دارای یک پنجره شیشه ای باشد. واقعیت این است که امواج صوتی ناشی از مکالمه باعث ارتعاش شیشه پنجره با دامنه میکرون و کسری از میکرون می شود. پرتو لیزر منعکس شده از شیشه نوسانی امکان ثبت این ارتعاشات را بر روی دستگاه گیرنده و پس از پردازش ریاضی مناسب، تبدیل به صدا می کند. این روش جدید و ناشناخته ثبت ارتعاشات، ضبط صداهای غیر محسوس ضعیف را در شرایطی که تشخیص آنها اساساً غیرممکن به نظر می‌رسید، ممکن می‌سازد. بدیهی است که آزمایشی با تکیه بر روش های سنتی جستجوی سیگنال های الکترومغناطیسی قادر به تشخیص این کانال نخواهد بود.
چرا نمی توانیم فرض کنیم که مغز توزیع شده از روش ناشناخته ای برای انتقال اطلاعات از طریق کانالی از نوسانات الکترومغناطیسی استفاده می کند؟ از سوی دیگر، در زندگی روزمره می توان نمونه هایی از انتقال اطلاعات از طریق کانال هایی را یافت که مبنای فیزیکی آن ناشناخته است. منظورم تحقق پیش‌بینی‌ها، ارتباطات عاطفی بین عزیزان و سایر موارد مشابه نیست. در اطراف این پدیده ها، علی رغم وجود بی قید و شرطشان، آنقدر خیال پردازی های عرفانی و نیمه عرفانی، اغراق ها و گاه فریبکاری های ساده انباشته شده است که جرأت اشاره به آنها را ندارم. اما برای مثال، پدیده‌ای رایج مانند احساس نگاه شدن به او را می‌شناسیم. تقریباً هر یک از ما می‌توانیم مواقعی را به یاد بیاوریم که او به سمت خود چرخید و نگاه کسی را احساس کرد. در وجود کانال اطلاعاتی که وظیفه انتقال حس نگاه کردن را بر عهده دارد، شکی نیست، اما همچنین توضیحی در مورد چگونگی انتقال برخی از ویژگی های حالت روان بیننده به شخصی که او به او نگاه می کند، وجود ندارد. میدان الکترومغناطیسی مغز که می‌تواند مسئول این تبادل اطلاعات باشد، وقتی در فاصله ده‌ها سانتی‌متری برداشته شود، عملاً نامحسوس است و حس نگاه به ده‌ها متر منتقل می‌شود.
همین امر را می توان در مورد پدیده معروفی مانند هیپنوتیزم نیز گفت. این فقط انسان ها نیستند که توانایی های هیپنوتیزمی دارند: برخی از مارها در هنگام شکار از هیپنوتیزم استفاده می کنند. در طول هیپنوتیزم، اطلاعات نیز از طریق کانالی از هیپنوتیزم کننده به فرد هیپنوتیزم شده منتقل می شود که اگرچه قطعا وجود دارد، اما ماهیت آن مشخص نیست. علاوه بر این، اگر هیپنوتیزم کننده انسانی گاهی اوقات از دستورات صوتی استفاده کند، مارها از سیگنال صوتی استفاده نمی کنند، اما پیشنهاد هیپنوتیزم کننده آنها به این دلیل قدرت خود را از دست نمی دهد. و هیچ کس شک نمی کند که شما می توانید نگاه دیگران را احساس کنید و هیچ کس واقعیت هیپنوتیزم را به دلیل ناشناخته بودن کانال های انتقال اطلاعات در این پدیده ها انکار نمی کند.
همه موارد فوق را می توان تأییدی بر قابل قبول بودن فرض وجود یک کانال انتقال اطلاعات بین بخش های یک مغز توزیع شده در نظر گرفت که اساس فیزیکی آن هنوز برای ما ناشناخته است. از آنجایی که علم، فناوری و تمرین زندگی روزمره نمونه‌های غیرمنتظره و حل‌نشده‌ای از کانال‌های اطلاعاتی مختلف را به ما می‌دهد، ظاهراً هیچ چیز غیرعادی در فرض وجود کانال دیگری با ماهیت ناشناخته وجود ندارد.
برای توضیح اینکه چرا خطوط ارتباطی در حشرات جمعی هنوز کشف نشده است، دلایل مختلفی می توان ارائه داد - از بسیار واقعی (حساسیت ناکافی تجهیزات تحقیقاتی) تا موارد فوق العاده. با این حال، ساده‌تر است که فرض کنیم این خطوط ارتباطی وجود دارند و ببینیم چه پیامدهایی از این اتفاق می‌افتد.
مشاهدات مستقیم مورچه ها از فرضیه فرمان های خارجی کنترل کننده رفتار یک حشره حمایت می کند. مشخصه مورچه یک تغییر غیر منتظره و ناگهانی در جهت حرکت است که با هیچ دلیل خارجی قابل مشاهده قابل توضیح نیست. اغلب می توانید مشاهده کنید که چگونه یک مورچه برای لحظه ای می ایستد و ناگهان می چرخد و به حرکت خود در زاویه ای نسبت به جهت قبلی و گاهی اوقات در جهت مخالف ادامه می دهد. الگوی مشاهده‌شده را می‌توان به‌طور منطقی به‌عنوان «توقف برای دریافت سیگنال کنترل» و «ادامه حرکت پس از دریافت سفارش برای یک جهت جدید» تفسیر کرد. هنگام انجام هر عمل زایمان، مورچه می تواند (اگرچه این اتفاق کمتر رخ می دهد) آن را قطع کند و یا به عملیات دیگری برود یا از محل کار دور شود. این رفتار همچنین شبیه واکنش به یک سیگنال خارجی است.
چگونه زندگی مورچه ها را مطالعه کنیم
یو. فرولوف
اول از همه، به سادگی با مشاهده، و از زمان های بسیار قدیم.
حتی در کتاب مقدس (امثال پادشاه سلیمان) به افراد تنبل توصیه می شود که کار سخت را از مورچه بیاموزند و سازماندهی غیرمتمرکز اعمال این حشرات اجتماعی ذکر شده است: "به سراغ مورچه برو، شخص تنبل، به اعمال او نگاه کن و عاقل باش. نه رئیس دارد و نه مباشر و نه فرمانروا، بلکه غله خود را در تابستان آماده می کند و در هنگام درو غذای خود را جمع می کند.»
ارسطو، پلوتارک و پلینی با اشتیاق مورچه ها را دنبال کردند و مشاهدات ظریف و درست بسیاری انجام دادند، اما چندین اشتباه نیز انجام دادند. بنابراین، ارسطو مورچه های بالدار را به عنوان گونه ای جداگانه در نظر گرفت و نوشت که مورچه ها توسط کرم های سفید تولید مثل می کنند، ابتدا گرد و سپس دراز می شوند. البته منظورش تخم هایی بود که لاروها از آن بیرون می آیند.
طبیعت گرایان گذشته مورچه ها را حفر کردند تا ساختار آنها، توزیع اتاق ها برای اهداف مختلف و درک سازماندهی کاست جامعه مورچه ها را بیابند.
نزدیک به امروز، بدون اقدامات شدید مانند کندن خانه آنها، امکان مشاهده نه تنها فعالیت مورچه ها در خارج از لانه مورچه، بلکه زندگی آنها در خانه نیز فراهم شده است. آنها شیشه را در دیواره انبوه مورچه ها فرو می کنند یا به سادگی کلنی مورچه ها را در یک مورچه شیشه ای آزمایشگاهی مستقر می کنند. یک بعدی است: دو لیوان بزرگ به هم چسبانده شده و فاصله ای چند میلی متری بین آنها باقی می ماند، مصالح ساختمانی در آنجا ریخته می شود و مورچه ها رها می شوند.
از آنجایی که مورچه ها نور روز را در خانه خود دوست ندارند، نظارت بر آنها با استفاده از نور مادون قرمز اغلب راحت تر است. گاهی اوقات یک آندوسکوپ فیبر انعطاف پذیر با یک لامپ در انتهای آن در لانه مورچه قرار می گیرد و امکان عکسبرداری را فراهم می کند.
برای نظارت بر زندگی و حرکات افراد، آنها را با یک قطره رنگ، گاهی نورانی، علامت گذاری می کنند تا بتوان آنها را در تاریکی مشاهده کرد. درست است، این روش فقط برای گونه های نسبتا بزرگ مناسب است.
یک روش حتی پیچیده‌تر، برچسب‌گذاری با ایزوتوپ‌های رادیواکتیو ضعیف است که مطالعه تروفالاکسی - تبادل غذا بین مورچه‌ها را ممکن می‌سازد. به آنها یا شربت قند با ایزوتوپ کربن داده می شود، یا به قربانی داده می شود - کاترپیلار که با رژیم غذایی حاوی فسفر رادیواکتیو بزرگ شده است. سپس شمارنده گایگر نشان می‌دهد که چگونه، از طریق تبادل قطرات غذا، یک مورچه تغذیه شده، رادیواکتیویته را در سراسر لانه مورچه پخش می‌کند.
ساختار لانه‌های مورچه‌های زیرزمینی یا با حفاری آنها و یا با ساختن قالب‌هایی از معابر و محفظه‌های پیچیده لانه، ریختن گچ مایع، پلیمرهای سخت‌شونده سریع یا فلزات قابل ذوب در ورودی آن بررسی می‌شود.
از دیدگاه فرضیه ابر مغز، پدیده مورچه های به اصطلاح تنبل بسیار جالب است. مشاهدات نشان می دهد که همه مورچه ها در یک خانواده الگوهای کار سخت نیستند. به نظر می رسد که تقریباً 20٪ از خانواده مورچه ها عملاً در فعالیت های کارگری شرکت نمی کنند. تحقیقات نشان داده است که مورچه‌های تنبل مورچه‌هایی نیستند که در تعطیلات به سر می‌برند و پس از بازیابی قدرت خود به سر کار باز می‌گردند. معلوم شد که اگر بخش قابل توجهی از مورچه های کارگر را از خانواده حذف کنید، سرعت کار "کارگران" باقی مانده بر این اساس افزایش می یابد و مورچه های "تنبل" در کار گنجانده نمی شوند. بنابراین، آنها را نمی توان "ذخیره کار" یا "مرخصی" در نظر گرفت.
امروزه دو توضیح برای وجود مورچه های "تنبل" ارائه شده است. در مورد اول، فرض بر این است که مورچه های "تنبل" نوعی "بازنشستگان" مورچه مورچه ها هستند، مورچه های پیر، ناتوان از کار فعال. توضیح دوم حتی ساده تر است: اینها مورچه هایی هستند که به دلایلی نمی خواهند کار کنند. از آنجایی که هیچ توضیح قانع کننده دیگری وجود ندارد، فکر می کنم حق دارم یک فرض دیگر را مطرح کنم.
برای هر سیستم پردازش اطلاعات توزیع شده - و ابر مغز نوعی از چنین سیستمی است - یکی از مشکلات اصلی اطمینان از قابلیت اطمینان است. برای یک ابر مغز، این وظیفه حیاتی است. اساس سیستم پردازش اطلاعات نرم‌افزاری است که در آن روش‌های تجزیه و تحلیل داده‌ها و تصمیم‌گیری اتخاذ شده در سیستم کدگذاری می‌شود که این موضوع برای ابر مغز نیز صادق است. مطمئنا برنامه های او با برنامه های نوشته شده برای سیستم های محاسباتی مدرن بسیار متفاوت است. اما به یک شکل آنها باید وجود داشته باشند و این آنها هستند که مسئول نتایج کار ابر مغز هستند، یعنی. در نهایت برای بقای جمعیت.
اما همانطور که در بالا ذکر شد، برنامه ها و داده هایی که آنها پردازش می کنند در یک مکان ذخیره نمی شوند، بلکه به بخش های زیادی تقسیم می شوند که در مورچه های منفرد قرار دارند. و حتی با قابلیت اطمینان بسیار بالای عملکرد هر عنصر ابر مغز، قابلیت اطمینان حاصل از سیستم پایین است. بنابراین، برای مثال، اجازه دهید قابلیت اطمینان هر عنصر (بخش) 0.9999 باشد، یعنی. یک نقص به طور متوسط در هر 10 هزار تماس یک بار رخ می دهد. اما اگر قابلیت اطمینان کل یک سیستم شامل مثلاً 60 هزار بخش از این قبیل را محاسبه کنیم، معلوم می شود که کمتر از 0.0025 است، یعنی. تقریباً 400 برابر در مقایسه با قابلیت اطمینان یک عنصر کاهش می یابد!
روش های مختلفی برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم های بزرگ در تکنولوژی مدرن توسعه یافته و مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان مثال، تکرار عناصر به طور چشمگیری قابلیت اطمینان را افزایش می دهد. بنابراین، اگر با همان قابلیت اطمینان یک عنصر مانند مثال بالا، آن را تکرار کنید، تعداد کل عناصر دو برابر می شود، اما قابلیت اطمینان کل سیستم افزایش می یابد و تقریباً برابر با قابلیت اطمینان یک عنصر منفرد می شود. .
اگر به خانواده مورچه ها برگردیم، باید بگوییم که قابلیت اطمینان عملکرد هر بخش از ابر مغز به طور قابل توجهی کمتر از مقادیر داده شده است، البته فقط به دلیل طول عمر کوتاه و احتمال مرگ بالای حاملان این بخش ها. - مورچه های فردی بنابراین، تکثیر چندگانه بخش‌های ابر مغز پیش‌نیاز عملکرد طبیعی آن است. اما علاوه بر تکرار، راه های دیگری نیز برای افزایش قابلیت اطمینان کلی سیستم وجود دارد.
واقعیت این است که سیستم به عنوان یک کل به طور یکسان به شکست در عناصر مختلف خود واکنش نشان نمی دهد. خرابی هایی وجود دارد که به طور مهلکی بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارد: به عنوان مثال، زمانی که برنامه ای که از ترتیب مورد نیاز پردازش اطلاعات به درستی کار نمی کند، یا زمانی که داده های منحصر به فرد به دلیل خرابی از بین می روند. اما اگر در بخشی که نتایج آن به نحوی قابل اصلاح باشد، خرابی رخ دهد، این مشکل تنها به تأخیر در به دست آوردن نتیجه منجر می شود. به هر حال، در شرایط واقعی، بیشتر نتایج به دست آمده توسط ابر مغز دقیقاً متعلق به این گروه است و تنها در موارد نادری شکست ها منجر به عواقب جدی می شود. بنابراین، قابلیت اطمینان سیستم را می‌توان با افزایش، به اصطلاح، «قابلیت اطمینان فیزیکی» بخش‌هایی که برنامه‌ها و داده‌های مهم و غیرقابل بازیابی در آنها قرار دارند، افزایش داد.
بر اساس موارد فوق، می توان فرض کرد که این مورچه های "تنبل" هستند که حامل بخش های تخصصی، به ویژه مهم مغز توزیع شده هستند. این بخش‌ها می‌توانند اهداف مختلفی داشته باشند، به عنوان مثال، عملکرد حفظ یکپارچگی مغز هنگام مرگ مورچه‌ها، جمع‌آوری و پردازش اطلاعات از بخش‌های سطح پایین، اطمینان از توالی صحیح وظایف ابر مغز و غیره را انجام دهند. رهایی از کار. مورچه های "تنبل" را با افزایش ایمنی و امنیت فراهم می کند.
این فرض در مورد نقش مورچه های "تنبل" توسط آزمایشی که در آزمایشگاه استنفورد فیزیکدان مشهور، برنده جایزه نوبل I. Prigogine انجام شد، تأیید می شود که مشکلات خودسازماندهی و فعالیت جمعی را مورد مطالعه قرار داد. در این آزمایش، یک خانواده مورچه‌ها به دو بخش تقسیم شد: یکی شامل مورچه‌های تنبل و دیگری شامل «کارگران» بود. پس از مدتی، مشخص شد که «نیمره کار» هر خانواده جدید، «نیمرخ کار» خانواده اصلی را تکرار می‌کند. معلوم شد که در خانواده مورچه های "تنبل" ، فقط هر پنجم "تنبل" مانده است ، در حالی که بقیه فعالانه در کار بودند. در خانواده "کارگران" همان قسمت پنجم "تنبل" شد و بقیه "کارگر" ماندند.
توضیح نتایج این آزمایش زیبا بر اساس فرضیه مغز توزیع شده آسان است. ظاهراً، در هر خانواده، بخشی از اعضای آن برای ذخیره بخش‌های مهمی از مغز توزیع شده محول شده است. احتمالاً از نظر ساختار و ساختار سیستم عصبی ، مورچه های "تنبل" با "کارگران" تفاوتی ندارند - فقط در برخی موارد بخش های لازم در آنها بارگیری می شود. این دقیقاً همان چیزی است که برای کلنی‌های جدید در آزمایشی که در بالا توضیح داده شد اتفاق افتاد: مغز مرکزی چیزی شبیه به دانلود نرم‌افزار جدید انجام داد و این طراحی کلونی مورچه‌ها را تکمیل کرد.
امروزه می‌توان فرضیه‌های نسبتاً قابل قبولی در مورد ساختار مغز توزیع‌شده، توپولوژی شبکه‌ای که بخش‌های آن را به هم متصل می‌کند، و اصول اساسی افزونگی در آن ایجاد کرد. اما این نکته اصلی نیست. نکته اصلی این است که مفهوم مغز توزیع شده به ما این امکان را می دهد که به طور مداوم رمز و راز اصلی مورچه را توضیح دهیم: اطلاعات کنترلی که زندگی بسیار پیچیده یک خانواده مورچه ها را تعیین می کند کجا و چگونه ذخیره و استفاده می شود.
"علم و زندگی" در مورد مورچه ها:
نمای نزدیک مورچه. - 1972، شماره 9.
Kovalev V. ارتباطات مورچه ای. - 1974، شماره 5.
خلیفمن اول. عملیات "مورچه". - 1974، شماره 5.
Marikovsky P. خدمات احیا مورچه. - 1976، شماره 4.
Vasilyeva E., Khalifman I. غول در کوه مورچه. - 1980، شماره 3.
Konstantinov I. شهر مورچه ها. - 1982، شماره 1.
Vasilyeva E., Khalifman I. مورچه های عشایری. - 1986، شماره 1.
مورچه ها نیز فردیت دارند. - 1998، شماره 12.
الکساندروفسکی جی. تکامل مورچه ها 100 میلیون سال طول می کشد. - 2000، شماره 10.
Starikova O.، Furman M. مورچه ها در شهر. - 2001، شماره 1.
Uspensky K. مورچه شنی. - 2003، شماره 8.
مورچه فلزی. - 2004، شماره 11.
مورچه ها خانه خود را انتخاب می کنند. - 2006، شماره 7.
بیت واحدی از اطلاعات است که به فرد امکان می‌دهد یک انتخاب باینری انجام دهد: «بله-نه»، «چپ-راست» و غیره.
نمایش دهید
اگرچه آنها کوچک هستند، اما موجودات بسیار پیچیده ای هستند. مورچه ها می توانند خانه های مفصلی با توالت برای خود بسازند، از داروها برای مبارزه با عفونت استفاده کنند و مهارت های جدید را به یکدیگر آموزش دهند.
در اینجا 15 حقیقت بسیار جالب و شگفت انگیز در مورد این حشرات آورده شده است:
1. مورچه ها همیشه سخت کوش نیستند.
علیرغم شهرت آنها به عنوان کارگران فداکار، همه مورچه ها در یک خانواده بیشتر از وزن خود نمی کشند.
در یک مطالعه روی یک مورچه در آمریکای شمالی، دانشمندان مورچه‌هایی از جنس Temnothorax را زیر نظر گرفتند. آنها دریافتند که تقریباً یک چهارم مورچه ها در کل دوره مطالعه نسبتاً منفعل بودند. تاکنون دانشمندان نمی توانند بگویند چرا برخی مورچه ها غیرفعال هستند.
2. مورچه ها از خوردن فست فود لذت می برند.
در سال 2014، دانشمندان هات داگ، چیپس سیب زمینی و سایر اقلام فست فود را در یک پیاده رو شهر نیویورک گذاشتند تا ببینند مورچه ها چقدر غذای انسانی می خواهند بخورند.
یک روز بعد به محل برگشتند و غذای باقیمانده را وزن کردند تا بفهمند مورچه ها چقدر خورده اند. آنها محاسبه کردند که مورچه ها (و سایر حشرات) تقریباً 1000 کیلوگرم غذای دور ریخته شده در سال می خورند.
3. گاهی مورچه ها لارو پروانه را پرورش می دهند. زغال اخته و میرمیک.
زغال اخته Alcon، پروانه ای روزانه از خانواده Bluebirds، گاهی اوقات میرمیک ها - یک تیره مورچه های خاکی کوچک - را فریب می دهد تا بچه های خود را برای آنها بزرگ کنند.
مورچه ها گاهی اوقات بوی لارو کاترپیلار را با بوی مورچه خود اشتباه می گیرند و معتقدند که لارو بخشی از خانواده آنهاست. آنها لارو را با خود به مورچه می برند، غذای مورد نیاز آن را تامین می کنند و از آن برای گونه های بیگانه محافظت می کنند.
4. مورچه ها در مورچه های خود توالت می سازند.
مورچه ها فقط جلو و عقب راه نمی روند. برخی در بیرون از لانه مورچه ها در توده ای به نام گودال زباله خود را تسکین می دهند.
برخی دیگر، همانطور که دانشمندان اخیراً کشف کرده‌اند، در مکان‌های خاصی در داخل خانه‌هایشان تسکین می‌یابند.
نمونه آن مورچه های سیاه باغ است که اگرچه زباله ها و حشرات مرده را بیرون از لانه مورچه رها می کنند، اما زباله های خود را در گوشه و کنار خانه هایشان نگه می دارند - جایی که شبیه یک توالت کوچک است.
5. مورچه ها در هنگام بیماری دارو مصرف می کنند.
در یک مطالعه اخیر، دانشمندان دریافتند که وقتی مورچه ها با یک قارچ کشنده مواجه می شوند، شروع به مصرف مواد غذایی غنی از رادیکال های آزاد می کنند که به مبارزه با عفونت کمک می کند.
6. مورچه ها می توانند به طعمه ای چند برابر بزرگتر و سنگین تر از خودشان حمله کنند.
مورچه های گزنده از جنس Leptogenys، زیرخانواده Ponerina، عمدتاً از صدپاها تغذیه می کنند که چندین برابر اندازه خود مورچه ها هستند. برای شکست دادن یک صدپا حدوداً دوازده مورد از این حشرات لازم است و تماشای روند حمله به خودی خود بسیار جالب است.
7. مورچه ها می توانند احساس ناامنی کنند.
مطالعه‌ای در سال 2015 روی مورچه‌های سیاه باغ نشان داد که مورچه‌ها وقتی چیزی را نمی‌دانند می‌توانند تشخیص دهند.
زمانی که دانشمندان مورچه ها را در موقعیتی غیرقابل پیش بینی قرار می دادند، احتمال اینکه حشرات دنباله ای از فرمون برای خویشاوندانشان بگذارند تا آنها را دنبال کنند، به میزان قابل توجهی کاهش یافت.
به گفته دانشمندان، این بدان معنی است که حشرات می دانند که مطمئن نیستند که آیا در مسیر درست حرکت می کنند یا خیر.
8. چرا مورچه ها روی آب راه می روند؟
آیا دقت کرده اید که مورچه ها هنگام باران غرق نمی شوند؟ آنقدر سبک هستند که حتی نمی توانند کشش سطحی آب را بشکنند. مورچه ها فقط روی آن راه می روند.
9. مورچه ها سریع ترین رفلکس ها را در کل قلمرو حیوانات دارند.
مورچه های جنس Odontomachus ("مبارزه با دندان") شکارچی هستند و در آمریکای جنوبی و مرکزی زندگی می کنند. آنها می توانند فک های خود را با سرعت 233 کیلومتر در ساعت ببندند.
10. مورچه های نر پدر ندارند.
نرها از تخمک های بارور نشده بیرون می آیند و فقط یک مجموعه کروموزوم دارند که آن را از مادر خود دریافت می کنند. از طرف دیگر مورچه های ماده از تخم های بارور شده بیرون می آیند و دو دسته کروموزوم دارند: یکی از مادر و دیگری از پدر.
11. مورچه ها قدم های خود را می شمارند.
در پهنه‌های بادی صحرا، مورچه‌ها پس از جستجوی غذا به خانه می‌روند و قدم‌هایشان را می‌شمارند تا به تپه مورچه برگردند.
در سال 2006، مطالعه ای انجام شد که ثابت کرد مورچه ها حتی اگر پاهایشان بلند یا کوتاه شده باشد، همین گام ها را انجام می دهند.
12. مورچه ها به فضا رفته اند.
در سال 2014، گروهی از مورچه‌ها به ایستگاه فضایی بین‌المللی رسیدند تا نحوه رفتار حشرات را در ریزگرانش مطالعه کنند. با وجود محیط غیرمعمول، مورچه ها به کار با هم ادامه دادند و قلمرو خود را کاوش کردند.
13. مورچه ها تنها حیوانات غیر انسانی هستند که می توانند آموزش دهند.
در مطالعه‌ای در سال 2006، دانشمندان کشف کردند که مورچه‌های کوچک گونه Temnothorax albipennis دیگر مورچه‌های گونه‌شان را به سمت غذا هدایت می‌کنند و از این طریق راه را به آنها نشان می‌دهند تا آنها را به خاطر بسپارند. به گفته دانشمندان، این اولین بار است که یک حیوان غیرانسانی دیگری را تربیت می کند.
14. مورچه ها می توانند نقش آفت کش ها را بازی کنند.
دانشمندان بررسی دقیق بیش از 70 مطالعه را انجام دادند که امکان استفاده از مورچه های خیاط را برای حفاظت از زمین های کشاورزی مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. آنها دریافتند که این حشرات آفات را از مرکبات و سایر محصولات میوه دور می کنند.
مورچه های خیاط در لانه هایی زندگی می کنند که روی درختان می سازند. این مطالعه نشان داد که باغ‌های دارای درختان حاوی مورچه‌های خیاط آسیب کمتری داشتند که به نوبه خود منجر به برداشت‌های فراوان شد.
15. مورچه ها می توانند یکدیگر را شبیه سازی کنند.
مورچه های آمازون از طریق شبیه سازی تولید مثل می کنند. هیچ نر در کلنی مورچه ها وجود ندارد و دانشمندان هرگز هیچ نر پیدا نکردند، اما در عوض متوجه شدند که کل کلنی این مورچه ها از کلون های ملکه تشکیل شده است.
مورچه ها یکی از سازمان یافته ترین حشرات روی کره زمین هستند. توانایی آنها برای همکاری و از خودگذشتگی برای خیر مستعمره، سازگاری بالا و فعالیتی که از نظر پیچیدگی شبیه به هوش است - همه اینها مدتهاست توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. و امروزه علم حقایق جالب زیادی در مورد مورچه ها می داند که برخی از آنها را فقط برای دایره باریکی از متخصصان می دانند و برخی از آنها افسانه های ثابت شده را رد می کنند. مثلا…
مورچه ها پرشمارترین حشرات روی زمین هستند
بر اساس برآوردهای یکی از معتبرترین میرمکولوژیست های جهان، ادوارد ویلسون، امروزه بین 1 تا 10 کوادریلیون مورچه منفرد روی زمین زندگی می کنند - یعنی از توان 10 تا 15 تا 10 تا 16 مورچه های منفرد.
باور نکردنی، اما واقعی - برای هر فرد زنده حدود یک میلیون از این موجودات وجود دارد، و جرم کل آنها تقریبا برابر با کل جرم همه مردم است.
در یک یادداشت
میرمکولوژی علم مورچه هاست. بر این اساس، یک myrmecologist دانشمندی است که عمدتاً درگیر مطالعه این گروه از حشرات است. به لطف کارهای چنین دانشمندانی بود که حقایق بسیار جالبی در مورد مورچه ها شناخته شد و درک علم در مورد این حشرات را گسترش داد.
در جزیره کریسمس اقیانوس آرام در هر متر مربع از سطح خاک حدود 2200 مورچه و 10 ورودی لانه وجود دارد. و مثلا در ساوانای غرب آفریقا به ازای هر کیلومتر مربع مساحت 2 میلیارد مورچه و 740000 لانه وجود دارد!
هیچ گروه دیگری از حشرات به این اندازه و تراکم جمعیت نمی رسد.
در بین مورچه ها خطرناک ترین حشرات جهان هستند
شاید ساکنان آفریقای استوایی به اندازه آنها از مارهای سمی، شکارچیان بزرگ یا عنکبوت نمی ترسند - ستونی از چندین میلیون حشره که سربازانش با آرواره های قدرتمند مسلح هستند، تقریباً تمام زندگی را در مسیر خود از بین می برد. چنین سفرهایی کلید بقای لانه مورچه است.
حقایق جالب تر: مورچه های ولگرد یکی از رایج ترین آنها هستند. طول سرباز می تواند به 3 سانتی متر برسد، رحم - 5 سانتی متر.
هنگامی که ساکنان یک روستا متوجه می شوند که چنین کلنی قرار است از محل سکونت آنها عبور کند، خانه های خود را ترک می کنند و تمام حیوانات اهلی خود را با خود می برند. اگر یک بز را در غرفه فراموش کنید، مورچه ها آن را تا حد مرگ گاز می گیرند. اما آنها تمام سوسک ها، موش ها و موش ها را در روستاها از بین می برند.
اما مورچه گلوله خطرناک ترین مورچه جهان در نظر گرفته می شود: 30 گزش آن به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن قربانی کشنده است. درد ناشی از نیش آنها از نیش هر زنبور بیشتر است و در طول روز احساس می شود.
در میان قبایل سرخپوست آمریکای جنوبی، برای تبدیل پسر به مرد، آستینی با مورچه های زنده روی بازوی آغازگر قرار می گیرد. پس از گاز گرفتن، دستان پسر برای چند روز فلج و متورم می شود، گاهی شوک ایجاد می شود و انگشتان دست سیاه می شوند.
تخم مورچه واقعاً تخم نیست
آنچه معمولاً تخم مورچه نامیده می شود در واقع لارو مورچه در حال رشد است. تخم‌های مورچه‌ها بسیار کوچک هستند و هیچ علاقه عملی برای انسان ندارند.
اما لاروها به راحتی در آفریقا و آسیا خورده می شوند - چنین ظرفی سرشار از پروتئین و چربی است. علاوه بر این، لارو مورچه غذای ایده آلی برای جوجه های پرندگان زینتی مختلف است.
مورچه ها یک غذای لذیذ معروف هستند
معروف ترین غذای مورچه سس مورچه چوبی است که در آسیای جنوب شرقی به عنوان چاشنی استفاده می شود.
مورچه های عسل از این نظر بسیار جالب هستند. در هر مورچه از چند ده تا چند صد مورچه وجود دارد که توسط بقیه اعضای کلنی به عنوان مخزن غذا استفاده می شود. آنها به طور ویژه در فصل بارندگی تغذیه می شوند؛ شکم آنها با مخلوطی از آب و قند پر می شود و به اندازه ای متورم می شود که حشره نمی تواند حرکت کند.
در طول فصل خشک، سایر افراد از مورچه‌ها ترشحات ترشح شده توسط این بشکه‌های زنده را می‌لیسند و می‌توانند بدون منابع غذایی خارجی کار کنند. چنین مورچه هایی به طور فعال در جایی که زندگی می کنند - در مکزیک و جنوب ایالات متحده - جمع آوری می شوند و خورده می شوند. طعم عسل دارند.
یکی دیگر از واقعیت های جالب خوراکی: در تایلند و میانمار، لارو مورچه به عنوان یک غذای لذیذ مصرف می شود و به وزن در بازارها فروخته می شود. و در مکزیک، لارو مورچه های بزرگ به همان روشی که تخم ماهی در روسیه خورده می شود.
مورچه ها و موریانه ها حشرات کاملا متفاوتی هستند
در واقع، مورچه ها متعلق به راسته Hymenoptera هستند و نزدیکترین خویشاوندان آنها زنبورها، زنبورها، مگس اره و زنبورهای ایکنومون هستند.
موریانه ها یک گروه نسبتاً جدا شده از حشرات نزدیک به سوسک ها هستند. حتی برخی از دانشمندان آنها را در ردیف سوسک ها قرار می دهند.
جالب است
ساختار اجتماعی پیچیده یک تپه موریانه، که یادآور تپه موریانه است، تنها نمونه ای از همگرایی در قلمرو حیوانات است، ایجاد صفات مشابه در اعضای گروه های مختلف که با شرایط مشابهی روبرو هستند.
قابل توجه است که در آفریقای استوایی یک پستاندار - موش مول برهنه - زندگی می کند که کلنی های آن نیز شبیه کلونی مورچه ها است: در موش های مول تنها یک ماده تولید مثل می کند و بقیه افراد به او خدمت می کنند، به او غذا می دهند و لانه های خود را گسترش می دهند.
اکثریت قریب به اتفاق مورچه ها ماده هستند
تمام مورچه های کارگر و مورچه های سرباز در هر مورچه ماده هستند و توانایی تولید مثل ندارند. آنها از تخم های بارور شده رشد می کنند، در حالی که تخم های بارور نشده به نر تبدیل می شوند.
یک واقعیت جالب در مورد مورچه ها: اینکه یک مورچه کارگر یا یک ملکه آینده از یک تخم رشد کند بستگی به نحوه تغذیه لارو دارد. مورچه های کارگر می توانند خودشان تصمیم بگیرند که چگونه به بچه ها غذا بدهند و چه تعداد ملکه آینده را تغذیه کنند.
برخی از آنها ملکه ندارند، اما همه زنان شاغل می توانند تولید مثل کنند. همچنین گونه هایی وجود دارد که در لانه های آنها چندین ملکه زندگی می کنند. نمونه کلاسیک آن لانه مورچه های خانگی (مورچه های فرعون) است.
مورچه های ملکه می توانند تا 20 سال عمر کنند
عمر معمول ملکه ای که موفق به ایجاد کلنی شده است 5-6 سال است اما برخی تا 12 یا حتی 20 سال عمر می کنند! در دنیای حشرات، این یک رکورد است: اکثر حشرات منفرد، حتی بزرگتر، حداکثر چند ماه زندگی می کنند. فقط در برخی از سیکاداها و سوسک ها، امید به زندگی کامل، از جمله مرحله لاروی، می تواند به 6-7 سال برسد.
این واقعیت جالب به هیچ وجه به این معنی نیست که همه ملکه ها چنین امیدی به زندگی دارند: بیشتر ماده های بارور شده پس از تابستان می میرند و بخش قابل توجهی از کلنی های مستقر نیز به دلایل مختلف در سال اول زندگی خود از بین می روند.
مورچه های برده وجود دارد
ارتباط مورچه های مختلف با یکدیگر به قدری متنوع است که حتی مردم گاهی اوقات به آنها حسادت می کنند.
به عنوان مثال، در یک جنس کامل از مورچه های آمازون، مورچه های کارگر نمی دانند چگونه به تنهایی از لانه تغذیه و مراقبت کنند. اما آنها می دانند که چگونه به لانه های دیگر گونه های کوچکتر مورچه ها حمله کنند و لاروها را از آنها بدزدند. مورچه هایی که از این لاروها رشد می کنند متعاقباً به غیر از ملکه و سربازان خود از دیگران مراقبت می کنند.
در گونه های دیگر، این رفتار تا آنجا پیش رفته است که ملکه به سادگی وارد لانه مورچه شخص دیگری می شود، ملکه ساکن آنجا را می کشد و مورچه های کارگر او را متعلق به خود می دانند و از او و فرزندانش مراقبت می کنند. پس از این ، خود مورچه محکوم به فنا است: از تخم های چنین ماده ای ، فقط ماده هایی که قادر به گرفتن مورچه های گونه دیگری هستند رشد می کنند و با مرگ همه مورچه های کارگر ، کلنی خالی می شود.
موارد خوش خیم برده داری نیز وجود دارد. به عنوان مثال، ملکه چندین شفیره را می‌دزدد تا یک مستعمره ایجاد کند و مورچه‌هایی که از آنها رشد می‌کنند در همان مرحله اولیه توسعه کلنی به او کمک می‌کنند. علاوه بر این، مستعمره با کمک فرزندان خود ملکه توسعه می یابد.
مورچه ها می توانند یاد بگیرند
حقایق جالب در مورد مورچه ها که مربوط به پدیده یادگیری است توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب می کند.
به عنوان مثال، در برخی از گونه‌های مورچه‌ها، آن دسته از افرادی که موفق به یافتن غذا شدند، به دیگران یاد می‌دهند که جایی برای غذا پیدا کنند. علاوه بر این، اگر به عنوان مثال، در زنبورها این اطلاعات در طول یک رقص خاص منتقل شود، مورچه به طور خاص به دیگری آموزش می دهد که مسیر خاصی را دنبال کند.
ویدئو: مورچه ها با بدن خود یک پل زنده می سازند
آزمایش‌ها همچنین تأیید کرده‌اند که در حین آموزش، مورچه معلم چهار برابر کندتر از آنچه که خود به خود به آن می‌رسد، می‌رسد.
مورچه ها می دانند چگونه کشاورزی کنند
این ویژگی جالب مورچه ها برای مدت طولانی شناخته شده است - آمریکایی های جنوبی از پیچیده ترین زنجیره غذایی در دنیای حیوانات استفاده می کنند:
- برخی از اعضای کلنی یک تکه بزرگ از برگ درخت را گاز می گیرند و آن را به لانه مورچه می آورند
- افراد کوچک‌تری که هرگز کلنی را ترک نمی‌کنند، برگ‌ها را می‌جوند، آنها را با مدفوع و قسمت‌هایی از میسلیوم مخصوص مخلوط می‌کنند.
- توده حاصل در مناطق خاصی از مورچه - بسترهای واقعی - ذخیره می شود، جایی که قارچ ها روی آن رشد می کنند و غذای پروتئینی را برای مورچه ها فراهم می کنند.
نکته جالب در مورد مورچه ها این است که آنها خود بدن های میوه را نمی خورند - آنها از رشدهای خاصی از میسلیوم تغذیه می کنند. برخی از اعضای کلنی به طور مداوم اجسام باردهی در حال ظهور را گاز می گیرند و از هدر رفتن مواد مغذی میسلیوم بر روی ساقه ها و کلاهک های بی فایده جلوگیری می کنند.
جالب است
هنگامی که یک ماده جوان لقاح یافته لانه را ترک می کند، یک تکه کوچک میسلیوم را در یک جیب مخصوص روی سر خود می برد. دقیقاً همین ذخیره است که اساس رفاه مستعمره آینده است.
علاوه بر مورچه ها، فقط انسان ها و موریانه ها یاد گرفته اند که سایر موجودات زنده را به نفع خود پرورش دهند.
رابطه مورچه ها و شته ها
تمایلات گله داری مورچه ها برای بسیاری شناخته شده است: برخی از مورچه ها به قدری به دسته های شته وابسته هستند که وقتی شته ها از بین می روند، آنها نیز می میرند. دانشمندان بر این باورند که ترشح ترشحات در یک زمان یک واکنش محافظتی شته ها در برابر حمله دشمنان بود، فقط خود ترشح بوی تند و سمی داشت.
اما یک روز، انتخاب طبیعی به آفات پیشنهاد کرد که مورچه ها را نمی توان ترساند، بلکه آنها را فریب داد و مجبور کرد از خود محافظت کنند. اینگونه بود که نمونه ای منحصر به فرد از همزیستی دو گروه کاملاً متفاوت از حشرات پدید آمد: شته ها ترشحات شیرین، سالم و رضایت بخشی را با مورچه ها به اشتراک می گذارند و مورچه ها از آنها محافظت می کنند.
ترشحات شته ها که مورچه ها را جذب می کنند عسلک نامیده می شوند. علاوه بر شته ها، حشرات پولک دار، حشرات فلس دار و برخی سیکاداها آن را با مورچه ها مشترکند.
جالب اینجاست که بسیاری از حشرات یاد گرفته اند رازی را که برای مورچه ها جذاب است ترشح کنند تا به لانه آنها نفوذ کنند. برخی از سوسک‌ها، کاترپیلارها و پروانه‌ها از ذخایر خود مورچه‌ها در تپه مورچه‌ها تغذیه می‌کنند، در حالی که مورچه‌ها دقیقاً به دلیل توانایی آنها در تقسیم عسلک به آنها دست نمی‌زنند. برخی از این مهمانان در مورچه ها به سادگی لارو مورچه ها را می بلعند و خود مورچه ها آماده اند تا خیانت خود را برای یک قطره ترشح شیرین ببخشند.
موارد فوق فقط برخی از حقایق جالب در مورد مورچه ها هستند. در بیولوژی هر گونه از این حشرات می توانید چیزی منحصر به فرد و اصلی پیدا کنید.
به لطف این منحصر به فرد بودن و فراوانی ویژگی های تطبیقی خاص است که آنها توانستند به طور کلی به یکی از پرشمارترین و پیشرفته ترین گروه های بندپایان تبدیل شوند.
ویدیوی جالب: نبرد بین دو کلونی مورچه
