Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies

Translator: MaYoMo com Reviewer: Anton Hikov

I study ants, and that's because I like to think about how organizations work.

Изучавам мравките, защото обичам да мисля за това как действат организациите.

And in particular, how the simple parts of organizations

И особено как простите части от организациите

interact to create the behavior of the whole organization.

си взаимодействат, за да създават поведението на цялата организация.

So, ant colonies are a good example of an organization like that,

Мравешките колонии са един добър пример за такава организация;

and there are many others. The web is one.

има и много други. Мрежата е един от тях.

There are many biological systems like that --

Има много такива биологични системи...

brains, cells, developing embryos.

мозъци, клетки, развиващи се ембриони.

There are about 10,000 species of ants.

Съществуват около 10 000 вида мравки.

They all live in colonies consisting of one or a few queens,

Всички те живеят в колонии, състоящи се от една или няколко царици,

and then all the ants you see walking around are sterile female workers.

а всички мравки, които виждате да пълзят наоколо, са стерилни женски работнички.

And all ant colonies have in common that there's no central control.

Общото между всички мравешки колонии е, че няма централен контрол.

Nobody tells anybody what to do.

Никой не казва на никого какво да прави.

The queen just lays the eggs. There's no management.

Царицата само снася яйцата. Няма управление.

No ant directs the behavior of any other ant.

Никоя мравка не насочва поведението на никоя друга мравка.

And I try to figure out how that works.

Опитвам се да разбера как действа това.

And I've been working for the past 20 years

И през последните 20 години съм работила

on a population of seed-eating ants in southeastern Arizona.

върху една популация хранещи се със семена мравки в югоизточна Аризона.

Here's my study site. This is really a picture of ants,

Ето мястото на моето проучване. Това всъщност е снимка на мравките,

and the rabbit just happens to be there.

а заекът просто случайно е там.

And these ants are called harvester ants because they eat seeds.

Тези мравки се наричат мравки-жътварки, защото ядат семена.

This is the nest of the mature colony, and there's the nest entrance.

Това е гнездото на зрялата колония, а там е входът на гнездото.

And they forage maybe for about 20 meters away,

Събират храна може би в радиус от около 20 метра,

gather up the seeds and bring them back to the nest, and store them.

събират семената, носят ги в гнездото и ги съхраняват.

And every year I go there and make a map of my study site.

Всяка година ходя там и правя карта на мястото си на проучване.

This is just a road. And it's not very big:

Това е просто път. Не е много голям,

it's about 250 meters on one side, 400 on the other.

около 250 метра от едната страна, 400 от другата.

And every colony has a name, which is a number,

Всяка колония има име, което е число.

which is painted on a rock. And I go there every year

Изписано върху камък. Ходя там всяка година,

and look for all the colonies that were alive the year before,

търся всички колонии, които са били живи предната година,

and figure out which ones have died, and put all the new ones on the map.

разбирам кои са загинали и поставям всички нови върху картата.

And by doing this I know how old they all are.

По този начин знам на каква възраст са всички те.

And because of that, I've been able to study how their behavior changes

И поради това имам възможност да проучвам как се променя поведението им,

as the colony gets older and larger.

докато колонията става по-стара и по-голяма.

So I want to tell you about the life cycle of a colony.

Искам да ви разкажа за жизнения цикъл на една колония.

Ants never make more ants; colonies make more colonies.

Мравките никога не правят повече мравки - колониите правят повече колонии.

And they do that by each year sending out the reproductives --

А правят това, като всяка година изпращат навън репродуктивните...

those are the ones with wings -- on a mating flight.

онези с криле... на полет за чифтосване.

So every year, on the same day -- and it's a mystery exactly how that happens --

Всяка година, в същия ден... мистерия е как точно се случва това...

each colony sends out its virgin, unmated queens with wings, and the males,

всяка колония изпраща своите девствени, нечифтосвали се царици с криле и мъжките,

and they all fly to a common place. And they mate.

и всички те отлитат на едно общо място. И се чифтосват.

And this shows a recently virgin queen. Here's her wings.

Това показва една доскоро девствена царица. Ето крилете й.

And she's in the process of mating with this male,

Тя е в процес на чифкосване с този мъжки,

and there's another male on top waiting his turn.

а отгоре има друг мъжки, чакащ реда си.

Often the queens mate more than once.

Често цариците се чифтосват повече от веднъж.

And after that, the males all die. That's it for them.

А след това всички мъжки измират. Толкова за тях.

(Laughter)

(Смях)

And then the newly mated queens fly off somewhere, drop their wings,

А после новочифтосалите се царици отлитат нанякъде, оставят крилете си,

dig a hole and go into that hole and start laying eggs.

изкопават дупка, влизат в тази дупка и започват да снасят яйца.

And they will live for 15 or 20 years, continuing to lay eggs

Те ще живеят 15 до 20 години, като продължават да снасят яйца,

using the sperm from that original mating.

използвайки спермата от онова първоначално чифтосване.

So the queen goes down in there.

Значи, царицата слиза ето там.

She lays eggs, she feeds the larvae -- so an ant starts as an egg, then it's a larva.

Тя снася яйца, храни ларвите... мравката започва като яйце, после е ларва.

She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.

Тя храни ларвите, като повръща от мастните си резерви.

Then, as soon as the ants -- the first group of ants -- emerge,

После, щом мравките... първата група мравки... излязат,

they're larvae. Then they're pupae. Then they come out as adult ants.

те са ларви. После са какавиди. После излизат като възрастни мравки.

They go out, they get the food, they dig the nest,

Излизат, вземат храната, изкопават гнездото,

and the queen never comes out again.

и царицата повече никога не излиза.

So this is a one-year-old colony -- this happens to be 536.

Това е едногодишна колония... тази случайно е 536.

There's the nest entrance, there's a pencil for scale.

Това е входът на гнездото, ето един молив за мащаб.

So this is the colony founded by a queen the previous summer.

Това е колонията, основана от една царица предното лято.

This is a three-year-old colony.

Това е тригодишна колония.

There's the nest entrance, there's a pencil for scale.

Ето го входа на гнездото, ето молив за мащаб.

They make a midden, a pile of refuse -- mostly the husks of the seeds that they eat.

Правят купчина, куп отпадъци... най-вече люспите от семената, които ядат.

This is a five-year-old colony. This is the nest entrance, here's a pencil for scale.

Това е петгодишна колония. Това е входът на гнездото, ето молив за мащаб.

This is about as big as they get, about a meter across.

Приблизително такава големина достигат, около метър ширина.

And then this is how colony size and numbers of worker ants changes --

А ето как се променя размерът на колонията и броят мравки-работнички...

so this is about 10,000 worker ants --

това са около 10 000 мравки-работнички...

changes as a function of colony age, in years.

променя се като функция от възрастта на колонията в години.

So it starts out with zero ants, just the founding queen,

Започва с нула мравки, само царицата-основателка,

and it grows to a size of about 10 or 12 thousand ants when the colony is five.

и расте до размер от около 10 или 12 хиляди мравки, когато колонията стане на пет години.

And it stays that size until the queen dies

И остава в този размер, докато царицата умре

and there's nobody to make more ants, when she's about 15 or 20 years old.

и няма кой да прави повече мравки, когато тя е 15 или 20-годишна.

And it's when they reach this stable size, in numbers of ants,

А когато достигнат този стабилен размер, в брой мравки,

that they start to reproduce.

тогава започват да се възпроизвеждат.

That is, to send more winged queens and males to that year's mating flight.

Тоест, да изпращат повече крилати царици и мъжки на онзи годишен полет за чифтосване.

And I know how colony size changes as a function of colony age

Знам как се променя размерът на колонията като функция от възрастта на колонията,

because I've dug up colonies of known age and counted all the ants. (Laughter)

защото съм разкопавала колонии с известна възраст и съм броила всички мравки.

So that's not the most fun part of this research, although it's interesting.

Това не е най-забавната част от това изследване, макар и да е интересно.

(Laughter)

(Смях)

Really the question that I think about with these ants is what I call task allocation.

Наистина, въпросът, по който мисля за тези мравки, е онова, което наричам разпределение на задачите.

That's not just how is the colony organized,

Това не е само начинът на организация на колонията,

but how does it change what it's doing?

но как променя тя онова, което прави?

How is it that the colony manages to adjust

Как така колонията успява да нагласи

the numbers of workers performing each task as conditions change?

броя на работници, изпълняващи всяка задача, при променящи се условия?

So, things happen to an ant colony.

С една мравешка колония се случват разни неща.

When it rains in the summer, it floods in the desert.

Когато вали през лятото, тя се наводнява в пустинята.

There's a lot of damage to the nest,

Гнездото понася много щети

and extra ants are needed to clean up that mess.

и са необходими допълнителни мравки, за да разчистят бъркотията.

When extra food becomes available --

Когато има налична допълнителна храна...

and this is what everybody knows about picnics --

ето какво знае всеки за пикниците...

then extra ants are allocated to collect the food.

тогава се разпределят допълнителни мравки, за да събират храната.

So, with nobody telling anybody what to do, how is it that

Тогава, щом никой не казва на никого какво да прави, как така

the colony manages to adjust the numbers of workers performing each task?

колонията успява да нагласи броя работници, изпълняващи всяка задача?

And that's the process that I call task allocation.

Това е процесът, който наричам разпределение на задачите.

And in harvester ants, I divide the tasks

А при мравките-жътварки деля задачите

of the ants I see just outside the nest

на мравките, които виждам отвън пред гнездото,

into these four categories: where an ant is foraging,

на тези четири категории: когато една мравка събира храна,

when it's out along the foraging trail, searching for food or bringing food back.

когато е навън по пътя за събиране на храна, търси храна или носи храна обратно.

The patrollers -- that's supposed to be a magnifying glass --

Патрулите... това би трябвало да е лупа...

are an interesting group that go out early in the morning

са интересна група, която излиза рано сутрин,

before the foragers are active.

преди събирачите на храна да са активни.

They somehow choose the direction that the foragers will go,

Те някак избират посоката, в която ще тръгнат събирачите,

and by coming back -- just by making it back --

и като се връщат... само като успяват да се върнат...

they tell the foragers that it's safe to go out.

казват на събирачите, че е безопасно да излязат навън.

Then the nest maintenance workers work inside the nest,

Тогава работниците по поддръжка на гнездото работят вътре в гнездото

and I wanted to say that the nests look a lot like Bill Lishman's house.

и исках да кажа, че гнездата много приличат на къщата на Бил Лишман.

That is, that there are chambers inside,

Тоест, вътре има стаи,

they line the walls of the chambers with moist soil

те мажат стените на стаите с влажна почва

and it dries to a kind of an adobe-like surface in it.

и тя изсъхва до нещо като подобна на кирпич повърхност вътре.

It also looks very similar to some of the cave dwellings

Също така много прилича на някои от пещерните жилища

of the Hopi people that are in that area.

на племето хопи, намиращи се в този район.

And the nest maintenance workers do that inside the nest,

А работниците по поддръжка на гнездото правят това вътре в гнездото

and then they come out of the nest carrying bits of dry soil in their mandibles.

и излизат от гнездото, носейки парченца суха почва в мандибулите си.

So you see the nest maintenance workers come out with a bit of sand,

Виждате как работниците по поддръжка на гнездото излизат с песъчинка,

put it down, turn around, and go back in.

оставят я, обръщат се и отново влизат вътре.

And finally, the midden workers put some kind of territorial chemical in the garbage.

И най-сетне, боклучарите-работници поставят някакъв вид териториален химикал в боклука.

So what you see the midden workers doing is making a pile of refuse.

Онова, което виждате да правят боклучарите-работници, е, че трупат купчина отпадъци.

On one day, it'll all be here, and then the next day

Един ден всичко ще е там, а на следващия ден

they'll move it over there, and then they'll move it back.

ще го преместят ей там, а после ще го преместят обратно.

So that's what the midden workers do.

Това правят боклучарите-работници.

And these four groups are just the ants outside the nest.

А тези четири групи са само мравките извън гнездото.

So that's only about 25 percent of the colony, and they're the oldest ants.

Това е само около 25 процента от колонията, и те са най-старите мравки.

So, an ant starts out somewhere near the queen.

Значи, една мравка започва някъде близо до царицата.

And when we dig up nests we find they're about as deep

А когато разкопаваме гнезда, откриваме, че са приблизително толкова дълбоки,

as the colony is wide, so about a meter deep for the big old nests.

колкото е широка колонията, значи около метър дълбочина за големите стари гнезда.

And then there's another long tunnel and a chamber, where we often find the queen,

После има друг дълъг тунел и стая, където често намираме царицата,

after eight hours of hacking away at the rock with pickaxes.

след осем часа сечене на скалата с кирка.

I don't think that chamber has evolved because of me and my backhoe

Не мисля, че тази стая е еволюирала заради мен и моята копачка

and my crew of students with pickaxes,

и екипа студенти с кирки,

but instead because when there's flooding,

а защото, когато има наводнение,

occasionally the colony has to go down deep.

поякога колонията трябва да слезе дълбоко долу.

So there's this whole network of chambers.

Затова има цяла мрежа от стаи.

The queen's in there somewhere; she just lays eggs.

Царицата е някъде там вътре, тя само снася яйца.

There's the larvae, and they consume most of the food.

Ето ги ларвите, а те консумират повечето от храната.

And this is true of most ants --

Това е вярно за повечето мравки...

that the ants you see walking around don't do much eating.

че мравките, които виждате да се разхождат наоколо, не ядат особено много.

They bring it back and feed it to the larvae.

Носят го обратно и хранят с него ларвите.

When the foragers come in with food, they just drop it into the upper chamber,

Когато събирачите влязат с храна, те просто я пускат в горната стая,

and other ants come up from below, get the food,

други мравки се качват отдолу, вземат храната,

bring it back, husk the seeds, and pile them up.

връщат я обратно, лющят семената и ги трупат на купчина.

There are nest maintenance workers working throughout the nest.

Из цялото гнездо има работници по поддръжка на гнездото.

And curiously, and interestingly, it looks as though at any time

Любопитно и интересно е, че като че ли по всяко време

about half the ants in the colony are just doing nothing.

около половината мравки в колонията просто не вършат нищо.

So, despite what it says in the Bible,

Така че, въпреки онова, което пише в Библията,

about, you know, "Look to the ant, thou sluggard,"

нали знаете, "Гледай мравката, ти, ленивецо",

in fact, you could think of those ants as reserves.

всъщност може да се мисли за тези мравки като за резерви.

That is to say, if something happened -- and I've never seen anything like this happen,

Тоест, ако нещо се случи... а никога не съм виждала да се случва нищо такова,

but I've only been looking for 20 years --

но гледам само от 20 години...

if something happened, they might all come out if they were needed.

ако нещо се случи, биха могли всички да излязат, ако са нужни.

But in fact, mostly they're just hanging around in there.

Но всъщност те най-вече просто си стоят там вътре.

And I think it's a very interesting question --

И мисля, че това е много интересен въпрос...

what is there about the way the colony is organized

какво има в начина на организация на колонията,

that might give some function to a reserve of ants who are doing nothing?

което би могло да дава някаква функция на резерв от мравки, които не правят нищо?

And they sort of stand as a buffer in between

Те някак стоят като буфер помежду

the ants working deep inside the nest and the ants working outside.

мравките, работещи дълбоко вътре в гнездото, и мравките, работещи навън.

And if you mark ants that are working outside, and dig up a colony,

А ако се маркират мравки, които работят навън, и разкопаеш колония,

you never see them deep down.

никога не ги виждаш дълбоко долу.

So what's happening is that the ants work inside the nest when they're younger.

Значи онова, което се случва е, че мравките работят вътре в гнездото, когато са по-млади.

They somehow get into this reserve.

Някак влизат в този резерв.

And then eventually they get recruited to join this exterior workforce.

А после в крайна сметка ги набират, за да се присъединят към тази външна работна сила.

And once they belong to the ants that work outside, they never go back down.

Щом веднъж принадлежат към мравките, които работят навън, никога не се връщат вече вътре.

Now ants -- most ants, including these, don't see very well.

Мравките... повечето мравки, включително тези, не виждат много добре.

They have eyes, they can distinguish between light and dark,

Имат очи, могат да различават светло от тъмно,

but they mostly work by smell.

но работят най-вече чрез обоняние.

So just to reinforce that what you might have thought

Така че, само за да подсиля, че онова, което може би сте мислили

about ant queens isn't true --

за мравките-царици, не е вярно...

you know, even if the queen did have the intelligence

знаете ли, дори ако царицата имаше интелигентността

to send chemical messages through this whole network of chambers

да изпраща химически послания чрез цялата тази мрежа от стаи,

to tell the ants outside what to do,

за да каже на мравките навън какво да правят,

there is no way that such messages could make it in time to see

няма начин такива послания да стигнат навреме, за да видят

the shifts in the allocation of workers that we actually see outside the nest.

смените в разпределението на работници, които всъщност виждаме извън гнездото.

So that's one way that we know the queen isn't directing the behavior of the colony.

Това е един начин да разберем, че царицата не насочва поведението на колонията.

So when I first set out to work on task allocation,

Когато за пръв път започнах работа по разпределението на задачите,

my first question was, "What's the relationship

първият ми въпрос беше: "Каква е връзката

between the ants doing different tasks?

между мравките, изпълняващи различни задачи?

Does it matter to the foragers what the nest maintenance workers are doing?

Има ли значение за събирачите какво правят работниците по поддръжка на гнездото?

Does it matter to the midden workers what the patrollers are doing?"

Има ли значение за боклучарите-работници какво правят патрулите?"

And I was working in the context of a view of ant colonies in which each ant

Работех в контекста на един възглед за мравешките колонии, според който

was somehow dedicated to its task from birth

всяка мравка някак е посветена на задачата си от рождение

and sort of performed independently of the others,

и някак изпълнява независимо от другите,

knowing its place on the assembly line.

като знае мястото си на поточната линия.

And instead I wanted to ask, "How are the different task groups interdependent?"

А вместо това исках да попитам: "Как са взаимосвързани различните групи от задачи?"

So I did experiments where I changed one thing.

Затова провеждах експерименти, където променях нещо.

So for example, I created more work for the nest maintenance workers

Например, създавах повече работа за работниците по поддръжка на гнездото,

by putting out a pile of toothpicks near the nest entrance,

като слагах купчина клечки за зъби близо до входа на гнездото,

early in the morning when the nest maintenance workers are first active.

рано сутрин, когато работниците по поддръжка на гнездото стават активни.

This is what it looks like about 20 minutes later.

Ето как изглежда около 20 минути по-късно.

Here it is about 40 minutes later.

Тук е около 40 минути по-късно.

And the nest maintenance workers just take all the toothpicks

Работниците по поддръжка на гнездото просто занасят всички клечки за зъби

to the outer edge of the nest mound and leave them there.

към външния ръб на купчината на гнездото и ги оставят там.

And what I wanted to know was, "OK,

А онова, което исках да знам, беше: "Окей,

here's a situation where extra nest maintenance workers were recruited --

ето една ситуация, при която се набират допълнителни работници по поддръжка на гнездото...

is this going to have any effect on the workers performing other tasks?"

ще има ли това някакъв ефект върху работниците, изпълняващи други задачи?"

Then we repeated all those experiments with the ants marked.

После повторихме всички тези експерименти с маркираните мравки.

So here's some blue nest maintenance workers.

Ето някои сини работници по поддръжка на гнездото.

And lately we've gotten more sophisticated

А напоследък сме станали по-изтънчени

and we have this three-color system.

и имаме една трицветна система.

And we can mark them individually so we know which ant is which.

Можем да ги маркираме индивидуално, така че знаем коя мравка коя е.

We started out with model airplane paint

Започнахме с боя за самолетни модели,

and then we found these wonderful little Japanese markers,

а после открихме тези чудесни малки японски маркери,

and they work really well.

които действат наистина добре.

And so just to summarize the result,

И, просто за да обобщим резултата,

well it turns out that yes, the different tasks are interdependent.

оказва се, че да, различните задачи са взаимозависими.

So, if I change the numbers performing one task,

Ако променя броя изпълняващи една задача,

it changes the numbers performing another.

това променя броя изпълняващи друга.

So for example, if I make a mess

Например, ако създам бъркотия,

that the nest maintenance workers have to clean up,

която работниците по поддръжка на гнездото трябва да разчистят,

then I see fewer ants out foraging.

тогава виждам по-малко мравки навън да събират храна.

And this was true for all the pair-wise combinations of tasks.

И това беше вярно за всички двойни комбинации от задачи.

And the second result, which was surprising to a lot of people,

А вторият резултат, който беше изненадващ за много хора,

was that ants actually switch tasks.

беше, че мравките всъщност си разменят задачи.

The same ant doesn't do the same task over and over its whole life.

Същата мравка не върши същата задача отново и отново през целия си живот.

So for example, if I put out extra food, everybody else --

Например, ако оставя допълнителна храна, всички други...

the midden workers stop doing midden work and go get the food,

боклучарите-работници спират да си вършат работата и идват да вземат храната,

they become foragers.

стават събирачи на храна.

The nest maintenance workers become foragers.

Работниците по поддръжка на гнездото стават събирачи на храна.

The patrollers become foragers.

Патрулите стават събирачи на храна.

But not every transition is possible. And this shows how it works.

Но не всеки преход е възможен. А това показва как действа.

Like I just said, if there is more food to collect, the patrollers, the midden workers,

Както току-що казах, ако има повече храна за събиране, патрулите, боклучарите работници,

the nest maintenance workers will all change to forage.

работниците по поддръжка на гнездото - всички ще сменят задачата си със събиране на храна.

If there's more patrolling to do --

Ако трябва да се патрулира повече...

so I created a disturbance, so extra patrollers were needed --

затова създадох смут, така че бяха нужни допълнителни патрули...

the nest maintenance workers will switch to patrol.

работниците по поддръжка на гнездото превключват към патрул.

But if more nest maintenance work is needed --

Но ако е нужна повече работа по поддръжка на гнездото...

for example, if I put out a bunch of toothpicks --

например, ако поставя купчина клечки за зъби...

then nobody will ever switch back to nest maintenance,

тогава никой няма да превключи отново към поддръжка на гнездото,

they have to get nest maintenance workers from inside the nest.

трябва да повикат работници по поддръжка на гнездото отвътре.

So foraging acts as a sink, and the ants inside the nest act as a source.

Значи, събирането на храна действа като умивалник, а мравките вътре в гнездото действат като извор.

And finally, it looks like each ant is deciding

И най-сетне, изглежда, като че ли всяка мравка решава

moment to moment whether to be active or not.

в определен момент дали да е активна, или не.

So, for example, when there's extra nest maintenance work to do,

Например, когато има допълнителна работа по поддръжка на гнездото,

it's not that the foragers switch over. I know that they don't do that.

събирачите не превключват. Знам, че не го правят.

But the foragers somehow decide not to come out.

Но събирачите някак решават да не излизат.

And here was the most intriguing result: the task allocation.

И тук беше най-интригуващият резултат: разпределението на задачите.

This process changes with colony age, and it changes like this.

Този процес се променя с възрастта на колонията, и се променя ето така.

When I do these experiments with older colonies --

Когато правя тези експерименти с по-стари колонии...

so ones that are five years or older --

такива на петгодишна възраст или по-стари...

they're much more consistent from one time to another

те са много по-последователни от един момент към друг.

and much more homeostatic. The worse things get,

И много по-хомеостатични. Колкото по-зле стават нещата,

the more I hassle them, the more they act like undisturbed colonies.

колкото повече ги дразня, толкова повече действат като необезпокоявани колонии.

Whereas the young, small colonies --

Докато младите, малки колонии...

the two-year-old colonies of just 2,000 ants -- are much more variable.

двегодишните колонии от само 2000 мравки... са много по-променливи.

And the amazing thing about this is that an ant lives only a year.

Изумителното в това е, че една мравка живее само една година.

It could be this year, or this year.

Би могла да е тази година, или онази година.

So, the ants in the older colony that seem to be more stable

Значи, мравките в по-старата колония, която изглежда по-стабилна,

are not any older than the ants in the younger colony.

не са по-възрастни от мравките в по-младата колония.

It's not due to the experience of older, wiser ants.

Не се дължи на опита на по-стари, по-мъдри мравки.

Instead, something about the organization

А нещо в организацията

must be changing as the colony gets older.

трябва да се променя с остаряването на колонията.

And the obvious thing that's changing is its size.

Очевидното нещо е, че тя променя размера си.

So since I've had this result, I've spent a lot of time trying to figure out

Откакто получих този резултат, съм прекарала много време в опити да проумея

what kinds of decision rules -- very simple, local, probably olfactory, chemical

какви видове решения управляват... много прости, локални, вероятно обонятелни, химични.

rules could an ant could be using, since no ant can assess the global situation --

Правила, които една мравка би могла да използва, тъй като никоя мравка не може да оцени глобалната ситуация...

that would have the outcome that I see,

което би имало резултата, който виждам.

these predictable dynamics, in who does what task.

Тази предвидима динамика в това кой каква задача изпълнява.

And it would change as the colony gets larger.

И това ще се промени с разрастването на колонията.

And what I've found out is that ants are using a network of antennal contact.

Онова, което съм открила е, че мравките използват мрежа от антенен контакт.

So anybody who's ever looked at ants has seen them touch antennae.

Всеки, който някога е гледал мравки, ги е виждал да си допират антените.

They smell with their antennae.

Те миришат с антените си.

When one ant touches another, it's smelling it,

Когато една мравка докосне друга, я мирише.

and it can tell, for example, whether the other ant is a nest mate

И може да прецени, например, дали другата мравка е другар от гнездото,

because ants cover themselves and each other, through grooming,

защото мравките се покриват една в друга чрез почистване

with a layer of grease, which carries a colony-specific odor.

с пласт мазнина, който носи специфичен за колонията мирис.

And what we're learning is that an ant uses the pattern of its antennal contacts,

И онова, което научаваме е, че една мравка използва модела на антенните си контакти,

the rate at which it meets ants of other tasks, in deciding what to do.

скоростта, с която среща мравки или други задачи, за да реши какво да прави.

And so what the message is, is not any message

И така, посланието не е просто каквото и да е послание,

that they transmit from one ant to another, but the pattern.

което си предават от една мравка на друга, а моделът.

The pattern itself is the message.

Самият модел е посланието.

And I'll tell you a little bit more about that.

Ще ви разкажа малко повече за това.

But first you might be wondering:

Но първо може би се чудите,

how is it that an ant can tell, for example, I'm a forager.

как така една мравка може да прецени... например, аз съм събирач.

I expect to meet another forager every so often.

Очаквам да срещам друг събирач доста често.

But if instead I start to meet a higher number of nest maintenance workers,

Но ако вместо това започна да срещам по-висок брой работници за поддръжка на гнездото,

I'm less likely to forage.

е по-малко вероятно да събирам храна.

So it has to know the difference between

Така че тя трябва да знае разликата

a forager and a nest maintenance worker.

между събирач и работник по поддръжка на гнездото.

And we've learned that, in this species --

Научили сме, че при този вид...

and I suspect in others as well --

а подозирам, че и при други...

these hydrocarbons, this layer of grease on the outside of ants,

тези въглеводороди, този пласт мазнина отвън върху мравките,

is different as ants perform different tasks.

е различен, когато мравките изпълняват различни задачи.

And we've done experiments that show that

Извършвали сме експерименти, които показват,

that's because the longer an ant stays outside,

че това е, защото колкото по-дълго една мравка стои отвън,

the more these simple hydrocarbons on its surface change,

толкова повече се променят тези прости въглеводороди по повърхността й,

and so they come to smell different by doing different tasks.

така че започват да миришат различно чрез изпълнение на различни задачи.

And they can use that task-specific odor in cuticular hydrocarbons --

И могат да използват този специфичен за задачата мирис в кожните въглеводороди...

they can use that in their brief antennal contacts to somehow

могат да използват това в кратките си антенни контакти, за да следят

keep track of the rate at which they're meeting ants of certain tasks.

някак скоростта, с която срещат мравки с определени задачи.

And we've just recently demonstrated this

Съвсем наскоро демонстрирахме това,

by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,

като поставихме екстракт от въглеводороди върху малки стъклени мъниста

and dropping the beads gently down into the nest entrance at the right rate.

и пускахме внимателно мънистата долу във входа на гнездото с подходящата скорост.

And it turns out that ants will respond to the right rate of contact

Оказва се, че мравките откликват на високата скорост на контакт

with a glass bead with hydrocarbon extract on it,

със стъклено мънисто, покрито с въглеводороден екстракт,

as they would to contact with real ants.

както биха откликнали при контакт с истински мравки.

So I want now to show you a bit of film --

Искам да ви покажа малко филм...

and this will start out, first of all, showing you the nest entrance.

това ще започне, първо, да ви покажа входа на гнездото.

So the idea is that ants are coming in and out of the nest entrance.

Идеята е, че мравките влизат и излизат от входа на гнездото.

They've gone out to do different tasks, and the rate at which they meet

Излезли са, за да вършат различни задачи, а скоростта, с която се срещат,

as they come in and out of the nest entrance determines, or influences,

докато влизат и излизат от входа на гнездото, определя, или влияе

each ant's decision about whether to go out, and which task to perform.

върху решението на всяка мравка дали да излезе и коя задача да изпълни.

This is taken through a fiber optics microscope. It's down inside the nest.

Това е снимано през фиброоптичен микроскоп. Долу е, вътре в гнездото.

In the beginning you see the ants

В началото само виждаш как мравките

just kind of engaging with the fiber optics microscope.

някак се занимават с фиброоптичния микроскоп.

But the idea is that the ants are in there,

Но идеята е, че мравките са там вътре,

and each ant is experiencing a certain flow of ants past it --

и всяка мравка преживява определен поток от мравки покрай себе си...

a stream of contacts with other ants.

поток от контакти с други мравки.

And the pattern of these interactions determines

А моделът на тези взаимодействия определя

whether the ant comes back out, and what it does when it comes back out.

дали мравката ще излезе отново, и какво прави, когато излезе отново.

You can also see this in the ants just outside the nest entrance like these.

Това може да се види също и при мравките точно пред входа на гнездото, като тези.

Each ant, then, as it comes back in, is contacting other ants.

Тогава всяка мравка, докато влиза отново, има контакт с други мравки.

And the ants that are waiting just inside the nest entrance

А мравките, които чакат точно отвътре, до входа на гнездото,

to decide whether to go out on their next trip,

да решат дали да излязат на следващото си пътуване,

are contacting the ants coming in.

влизат в контакт с влизащите мравки.

So, what's interesting about this system is that it's messy.

Интересното в тази система е, че тя е объркана.

It's variable. It's noisy. And, in particular, in two ways.

Променлива е. Шумна е. И особено по два начина.

The first is that the experience of the ant -- of each ant -- can't be very predictable.

Първият е, че преживяването на мравката... на всяка мравка... може да бъде много предвидимо.

Because the rate at which ants come back depends on

Тъй като скоростта, с която се връща всяка мравка, зависи

all the little things that happen to an ant as it goes out and does its task outside.

от всички малки неща, които се случват на една мравка, докато излиза и върши задачата си навън.

And the second thing is that an ant's ability to assess this pattern

А второто е, че способността на една мравка да оценява този модел

must be very crude because no ant can do any sophisticated counting.

трябва да е много груба, защото никоя мравка не може да се справи с някакво изтънчено броене.

So, we do a lot of simulation and modeling, and also experimental work,

Така че правим много стимулиране и моделиране, както и експериментална работа,

to try to figure out how those two kinds of noise combine to,

за да се опитаме да проумеем как се комбинират тези два вида шум

in the aggregate, produce the predictable behavior of ant colonies.

и сумарно предизвикват предвидимото поведение на мравешките колонии.

Again, I don't want to say that this kind of haphazard pattern of interactions

Отново, не искам да кажа, че този вид случаен модел на взаимодействие

produces a factory that works with the precision and efficiency of clockwork.

създава фабрика, която работи с прецизността и ефикасността на часовников механизъм.

In fact, if you watch ants at all, you end up trying to help them

Всъщност, ако изобщо наблюдаваш мравки, в крайна сметка се опитваш да им помагаш,

because they never seem to be doing anything

защото като че ли никога не правят нищо

exactly the way that you think that they ought to be doing it.

точно по начина, който мислиш, че би трябвало да го правят.

So it's not really that out of these haphazard contacts, perfection arises.

Така че всъщност от тези случайни контакти не възниква съвършенство.

But it works pretty well.

Но действа доста добре.

Ants have been around for several hundred million years.

Мравките съществуват от няколкостотин милиарда години.

They cover the earth, except for Antarctica.

Те покриват Земята, освен Антарктика.

Something that they're doing is clearly successful enough

Нещо, което правят, явно е достатъчно успешно,

that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,

че тази схема от случайни контакти, сумарно,

produces something that allows ants to make a lot more ants.

създава нещо, което позволява на мравките да правят много повече мравки.

And one of the things that we're studying is how natural selection

И едно от нещата, които изучаваме, е как естественият подбор

might be acting now to shape this use of interaction patterns --

би могъл да действа за формиране на тази употреба на модели на взаимодействие...

this network of interaction patterns --

тази схема от модели на взаимодействие

to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.

вероятно да повишават ефикасността на събиране на храна от мравешките колонии.

So the one thing, though, that I want you to remember about this

Едно нещо обаче, което искам да помните за това е,

is that these patterns of interactions

че тези модели на взаимодействия

are something that you'd expect to be closely connected to colony size.

са нещо, което бихте очаквали да бъде тясно свързано с размера на колонията.

The simplest idea is that when an ant is in a small colony --

Най-простата идея е, че когато една мравка е в малка колония...

and an ant in a large colony can use the same rule,

а една мравка в голяма колония може да използва същото правило,

like "I expect to meet another forager every three seconds."

като "Очаквам да срещам друг събирач на всеки три секунди".

But in a small colony, it's likely to meet fewer foragers,

Но в малка колония е вероятно да се срещат по-малко събирачи,

just because there are fewer other foragers there to meet.

просто защото там има по-малко други събирачи за срещане.

So this is the kind of rule that, as the colony develops and gets older and larger,

Това е видът правило, което, докато колонията се развива, става по-стара и по-голяма,

will produce different behavior in an old colony and a small young one.

ще причинява различно поведение в една стара колония и в една малка, млада такава.

Thank you.

Благодаря.

(Applause)

(Аплодисменти)