Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet

78,446 views ・ 2014-05-13

TED


Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους παρακάτω για να αναπαραγάγετε το βίντεο.

Μετάφραση: Miriela Patrikiadou Επιμέλεια: Stefanos Reppas
00:13
I study ants
0
13099
1619
Μελετάω τα μυρμήγκια
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
14718
3297
στην έρημο, στα τροπικά δάση,
00:18
and in my kitchen,
2
18015
1528
στην κουζίνα μου
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
19543
4020
και στους λόφους γύρω από τη Σίλικον Βάλεϊ όπου ζω.
00:23
I've recently realized that ants
4
23563
1676
Πρόσφατα συνειδητοποίησα πως τα μυρμήγκια
00:25
are using interactions differently
5
25239
2278
αλληλεπιδρούν με διαφορετικό τρόπο,
00:27
in different environments,
6
27517
1828
ανάλογα με το περιβάλλον.
00:29
and that got me thinking that we could learn from this
7
29345
2000
Και σκέφτηκα πως μπορούμε να μάθουμε απ' αυτό
00:31
about other systems,
8
31345
1555
για άλλα συστήματα, όπως για τους εγκεφάλους
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
32900
5588
και για τα δίκτυα δεδομένων που κατασκευάζουμε,
00:38
and even cancer.
10
38488
2846
ακόμα και για τον καρκίνο.
00:41
So what all these systems have in common
11
41334
1752
Το κοινό σε όλα αυτά τα συστήματα
00:43
is that there's no central control.
12
43086
2857
είναι πως δεν υπάρχει κεντρικός έλεγχος.
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
45943
3820
Μια αποικία μυρμηγκιών αποτελείται από στείρες θηλυκές εργάτριες
00:49
those are the ants you see walking around —
14
49763
2386
- αυτά είναι τα μυρμήγκια που βλέπετε γύρω σας -
00:52
and then one or more reproductive females
15
52149
2156
και ένα ή περισσότερα θηλυκά αναπαραγωγής
00:54
who just lay the eggs.
16
54305
2103
που απλώς γεννάνε αυγά.
00:56
They don't give any instructions.
17
56408
2009
Δεν δίνουν εντολές.
00:58
Even though they're called queens,
18
58417
1984
Παρ' όλο που ονομάζονται βασίλισσες,
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
60401
2165
δεν λένε σε κανέναν τι να κάνει.
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
62566
3276
Έτσι, σε μια αποικία μυρμηγκιών, κανείς δεν είναι επικεφαλής
01:05
and all systems like this without central control
21
65842
2778
και όλα τα συστήματα όπως αυτό, χωρίς κεντρικό έλεγχο,
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
68620
3919
ρυθμίζονται με πολύ απλές αλληλεπιδράσεις.
01:12
Ants interact using smell.
23
72549
2727
Τα μυρμήγκια αλληλεπιδρούν με την οσμή.
01:15
They smell with their antennae,
24
75276
2187
Οσμίζονται με τις κεραίες τους
01:17
and they interact with their antennae,
25
77463
2761
και αλληλεπιδρούν με αυτές,
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
80224
3009
έτσι, όταν ένα μυρμήγκι αγγίξει το άλλο με τις κεραίες του,
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
83233
1607
ξέρει, για παράδειγμα, αν το άλλο μυρμήγκι
01:24
is a nestmate
28
84840
1634
είναι από την ίδια φωλιά
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
86474
4236
και τι εργασία έκανε.
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
90710
3200
Εδώ βλέπετε πολλά μυρμήγκια να κυκλοφορούν και να αλληλεπιδρούν
01:33
and interacting in a lab arena
31
93910
1933
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
95843
3438
σε έναν ειδικό χώρο στο εργαστήριο,
που επικοινωνεί με σωλήνες με δύο άλλους χώρους.
01:39
So when one ant meets another,
33
99281
2504
Έτσι, όταν ένα μυρμήγκι συναντάει ένα άλλο,
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
101785
2089
δεν έχει σημασία ποιο,
01:43
and they're actually not transmitting
35
103874
1885
στην πραγματικότητα δεν εκπέμπουν
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
105759
3465
κάποιο περίπλοκο σήμα ή μήνυμα.
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
109224
2111
Το μόνο που έχει σημασία για το μυρμήγκι
01:51
at which it meets other ants.
38
111335
2821
είναι η συχνότητα με την οποία συναντάει άλλα μυρμήγκια.
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
114156
2757
Συνολικά, αυτή η αλληλεπίδραση,
01:56
produce a network.
40
116913
2505
δημιουργεί ένα δίκτυο.
01:59
So this is the network of the ants
41
119418
2210
Οπότε, αυτό είναι το δίκτυο των μυρμηγκιών
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
121628
2644
που μόλις είδατε να κυκλοφορούν στο εργαστήριο
02:04
and it's this constantly shifting network
43
124272
3287
και είναι αυτό το συνεχώς μετακινούμενο δίκτυο
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
127559
2520
που δημιουργεί τη συμπεριφορά της αποικίας,
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
130079
2881
όπως το αν όλα κρύβονται στη φωλιά τους,
02:12
or how many are going out to forage.
46
132960
2694
ή πόσα θα βγουν έξω να αναζητήσουν τροφή.
02:15
A brain actually works in the same way,
47
135654
1759
Ένας εγκέφαλος λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο,
02:17
but what's great about ants is
48
137413
1500
αλλά το σπουδαίο με τα μυρμήγκια
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
138913
4867
είναι πως μπορείτε να δείτε όλο το δίκτυο καθώς δημιουργείται.
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
143780
3100
Υπάρχουν περισσότερα από 12.000 είδη μυρμηγκιών,
02:26
in every conceivable environment,
51
146880
2125
σε όλα τα δυνατά περιβάλλοντα,
02:29
and they're using interactions differently
52
149005
2649
και αλληλεπιδρούν με διαφορετικό τρόπο
02:31
to meet different environmental challenges.
53
151654
2768
για να αντιμετωπίσουν διαφορετικές περιβαλλοντικές προκλήσεις.
02:34
So one important environmental challenge
54
154422
2305
Μια σημαντική περιβαλλοντική πρόκληση
02:36
that every system has to deal with
55
156727
1870
που έχει να αντιμετωπίσει κάθε σύστημα,
02:38
is operating costs, just what it takes
56
158597
2083
είναι το κόστος λειτουργίας
02:40
to run the system.
57
160680
2265
δηλαδή τι χρειάζεται για να λειτουργήσει το σύστημα.
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
162945
2548
Μια άλλη περιβαλλοντική πρόκληση είναι
02:45
finding them and collecting them.
59
165493
2336
η εύρεση και η συλλογή πόρων.
02:47
In the desert, operating costs are high
60
167829
2783
Στην έρημο το κόστος λειτουργίας είναι υψηλό
02:50
because water is scarce,
61
170612
1773
επειδή το νερό σπανίζει
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
172385
2499
και τα μυρμήγκια που τρώνε σπόρους και που μελετώ στην έρημο
02:54
have to spend water to get water.
63
174884
2900
πρέπει να ξοδέψουν νερό για να βρουν νερό.
02:57
So an ant outside foraging,
64
177784
2139
Έτσι, ένα μυρμήγκι που ψάχνει για σπόρους στον καυτό ήλιο,
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
179923
2037
03:01
just loses water into the air.
66
181960
2007
χάνει απλώς νερό.
03:03
But the colony gets its water
67
183967
1664
Όμως η αποικία παίρνει νερό
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
185631
1766
μεταβολίζοντας τα λίπη των σπόρων που τρώνε.
03:07
that they eat.
69
187397
1934
03:09
So in this environment, interactions are used
70
189331
3159
Έτσι, σε αυτό το περιβάλλον, η αλληλεπίδραση χρησιμεύει
03:12
to activate foraging.
71
192490
1549
στην ενεργοποίηση της αναζήτησης τροφής.
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
194039
2264
Ένας τροφοσυλλέκτης δεν βγαίνει έξω
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
196303
2573
εκτός αν έχει επαρκή αλληλεπίδραση με τους άλλους,
03:18
and what you see are the returning foragers
74
198876
1990
και αυτό που βλέπετε είναι τροφοσυλλέκτες
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
200866
1824
που επιστρέφουν στη φωλιά μέσα από το τούνελ
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
202690
2636
και συναντούν τους τροφοσυλλέκτες καθώς αυτοί βγαίνουν.
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
205326
1623
Αυτό έχει νόημα για την αποικία των μυρμηγκιών,
03:26
because the more food there is out there,
78
206949
2323
επειδή όσο περισσότερη τροφή υπάρχει εκεί έξω,
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
209272
1851
τόσο πιο γρήγορα τη βρίσκουν οι τροφοσυλλέκτες,
03:31
the faster they come back,
80
211123
1236
και τόσο γρηγορότερα επιστρέφουν
03:32
and the more foragers they send out.
81
212359
2801
και περισσότεροι τροφοσυλλέκτες βγαίνουν έξω.
03:35
The system works to stay stopped,
82
215160
2507
Το σύστημα βρίσκεται σε αδράνεια
03:37
unless something positive happens.
83
217667
2015
μέχρι να συμβεί κάτι θετικό.
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
219682
3881
Η επικοινωνία υπάρχει για να ενεργοποιήσει τους τροφοσυλλέκτες.
03:43
And we've been studying the evolution of this system.
85
223563
2907
Έχουμε μελετήσει την εξέλιξη αυτού του συστήματος.
03:46
First of all, there's variation.
86
226470
1091
Κατ' αρχήν, υπάρχει ποικιλία.
03:47
It turns out that colonies are different.
87
227561
2479
Αποδεικνύεται πως οι αποικίες διαφέρουν.
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
230040
2696
Τις μέρες της ξηρασίας κάποιες αποικίες αναζητούν λιγότερο τροφή,
03:52
so colonies are different in how
89
232736
1505
οπότε οι αποικίες διαφέρουν στο πώς διαχειρίζονται
03:54
they manage this trade-off
90
234241
1354
03:55
between spending water to search for seeds
91
235595
3168
την κατανάλωση του νερού για την αναζήτηση σπόρων
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
238763
3320
και στο πώς παίρνουν πίσω νερό σε μορφή σπόρων.
04:02
And we're trying to understand why
93
242083
1719
Προσπαθούμε να καταλάβουμε γιατί
04:03
some colonies forage less than others
94
243802
2140
κάποιες αποικίες συλλέγουν λιγότερη τροφή από άλλες
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
245942
2325
με το να σκεφτούμε τα μυρμήγκια ως νευρώνες,
04:08
using models from neuroscience.
96
248267
2338
χρησιμοποιώντας μοντέλα από τη νευροεπιστήμη.
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
250605
2674
Όπως ένας νευρώνας μαζεύει ερεθίσματα από άλλους νευρώνες
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
253279
2006
για να αποφασίσει πότε να πάρει μπρος,
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
255285
2885
έτσι και τα μυρμήγκια μαζεύουν ερεθίσματα από άλλα μυρμήγκια
04:18
to decide whether to forage.
100
258170
2023
για να αποφασίσουν αν θα βγουν για αναζήτηση τροφής.
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
260193
1637
Αυτό που ψάχνουμε είναι οι πιθανές διαφοροποιήσεις
04:21
small differences among colonies
102
261830
1992
μεταξύ των αποικιών στο πόσες φορές
04:23
in how many interactions each ant needs
103
263822
3314
πρέπει να αλληλεπιδράσει κάθε μυρμήγκι
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
267136
1926
πριν θελήσει να βγει έξω για αναζήτηση τροφής,
04:29
because a colony like that would forage less.
105
269062
3767
επειδή μια τέτοια αποικία, θα αναζητούσε τροφή λιγότερο συχνά.
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
272829
3139
Αυτό εγείρει ένα ανάλογο ερώτημα για τον εγκέφαλο.
04:35
We talk about the brain,
107
275968
1412
Συζητάμε για τον εγκέφαλο,
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
277380
2890
αλλά φυσικά, κάθε εγκέφαλος είναι ελαφρώς διαφορετικός,
04:40
and maybe there are some individuals
109
280270
1379
και μπορεί να υπάρχουν κάποια άτομα ή κάποιες συνθήκες,
04:41
or some conditions
110
281649
1319
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
282968
3222
όπου οι ηλεκτρικές ιδιότητες των νευρώνων είναι τέτοιες
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
286190
3870
που απαιτούν περισσότερα ερεθίσματα για να πάρουν μπρος,
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
290060
3726
και αυτό θα οδηγήσει σε διαφοροποιήσεις στη λειτουργία του εγκεφάλου.
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
293786
2334
Προκειμένου να θέσουμε ερωτήματα που αφορούν στην εξέλιξη,
04:56
we need to know about reproductive success.
115
296120
2679
πρέπει να γνωρίζουμε για την επιτυχία της αναπαραγωγής.
04:58
This is a map of the study site
116
298799
2325
Αυτός είναι ένας χάρτης της τοποθεσίας
05:01
where I have been tracking this population
117
301124
2553
όπου παρακολουθούσα τον πληθυσμό
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
303677
3293
αυτής της αποικίας μυρμηγκιών-θεριστών, για περίπου 28 χρόνια,
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
306970
2262
που είναι περίπου η διάρκεια ζωής μιας αποικίας.
05:09
Each symbol is a colony,
120
309232
2099
Κάθε σύμβολο είναι μια αποικία,
05:11
and the size of the symbol is how many offspring it had,
121
311331
3266
και το μέγεθος του συμβόλου σχετίζεται με το πόσους απογόνους είχαν,
05:14
because we were able to use genetic variation
122
314597
1913
επειδή χρησιμοποιήσαμε γενετικές μεταβολές
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
316510
2711
για να ταιριάξουμε τις γονεϊκές αποικίες με τις αποικίες απογόνων,
05:19
that is, to figure out which colonies
124
319221
3297
δηλαδή, να καταλάβουμε ποιες αποικίες ιδρύθηκαν
05:22
were founded by a daughter queen
125
322518
1925
από μια κόρη-βασίλισσα
05:24
produced by which parent colony.
126
324443
2068
και σε ποια γονεϊκή αποικία είχε αυτή γεννηθεί.
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
326511
2002
Ήταν εκπληκτικό μετά από τόσα χρόνια
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
328513
3128
να ανακαλύψω πως, για παράδειγμα, η αποικία 154,
05:31
whom I've known well for many years,
129
331641
2176
την οποία γνώριζα καλά για πολλά χρόνια,
05:33
is a great-grandmother.
130
333817
1819
είναι η προγιαγιά.
05:35
Here's her daughter colony,
131
335636
1740
Αυτή είναι η θυγατρική της αποικία,
05:37
here's her granddaughter colony,
132
337376
2684
αυτή είναι η αποικία-εγγονή
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
340060
2392
και αυτές είναι οι αποικίες-δισέγγονα.
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
342452
2025
Κάνοντας αυτό, μπόρεσα να μάθω
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
344477
3283
πως οι αποικίες των απογόνων μοιάζουν με τις γονεϊκές
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
347760
2217
στον τρόπο που αποφασίζουν ποιες μέρες είναι πολύ ζεστές
05:49
that they don't forage,
137
349977
1778
για αναζήτηση τροφής.
05:51
and the offspring of parent colonies
138
351755
1464
Τα μυρμήγκια-απόγονοι ζουν μακριά από τις γονεϊκές αποικίες
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
353219
2906
και δεν συναντιούνται ποτέ μαζί τους,
05:56
so the ants of the offspring colony
140
356125
2289
έτσι, είναι αδύνατον τα μυρμήγκια-απόγονοι
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
358414
2244
να το έχουν μάθει αυτό από τη γονεϊκή αποικία.
06:00
And so our next step is to look
142
360658
1381
Το επόμενο βήμα μας ήταν να ψάξουμε
06:02
for the genetic variation underlying this resemblance.
143
362039
5276
τη γενετική μεταβολή που υπήρχε πίσω από αυτή την ομοιότητα.
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
367315
4125
Τότε μπόρεσα να αναρωτηθώ ποιος τα πάει καλύτερα.
06:11
Over the time of the study,
145
371440
1460
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, και ιδιαίτερα τα τελευταία 10 χρόνια,
06:12
and especially in the past 10 years,
146
372900
1465
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
374365
3308
υπήρξε πολύ μεγάλη ξηρασία
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
377673
2127
στις νοτιοδυτικές Πολιτείες,
06:19
and it turns out that the colonies that conserve water,
149
379800
3053
και αποδείχτηκε πως οι αποικίες που εξοικονομούν νερό
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
382853
4429
και μένουν μέσα όταν κάνει πολύ ζέστη,
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
387282
2632
άρα θυσιάζουν όσο το δυνατόν περισσότερη τροφή,
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
389914
2945
είναι αυτές με τις περισσότερες πιθανότητες για αποικίες απογόνων.
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
392859
2269
Για πολύ καιρό νόμιζα πως η αποικία 154 δεν πάει καλά,
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
395128
2670
επειδή στις ιδιαίτερα ξηρές μέρες αναζητούσαν ελάχιστα τροφή,
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
397798
1868
06:39
while the other colonies were out
156
399666
1591
ενώ οι άλλες αποικίες ήταν έξω και μάζευαν πολλή τροφή.
06:41
foraging, getting lots of food,
157
401257
2117
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
403374
3020
Όμως, για την ακρίβεια, η αποικία 154 είναι εξαιρετικά επιτυχημένη.
06:46
She's a matriarch.
159
406394
1332
Είναι μητριάρχισσα.
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
407726
3052
Είναι μια από τις σπάνιες προγιαγιάδες στην περιοχή.
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
410778
2785
Απ' όσο γνωρίζω, αυτή είναι η πρώτη φορά
06:53
that we've been able to track
162
413563
1639
που μπορέσαμε να παρακολουθήσουμε
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
415202
3001
τη συνεχή εξέλιξη της συλλογικής συμπεριφοράς
06:58
in a natural population of animals
164
418203
2117
σε έναν φυσικό πληθυσμό ζώων
07:00
and find out what's actually working best.
165
420320
4657
και να ανακαλύψουμε τι λειτουργεί καλύτερα.
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
424977
2421
Το διαδίκτυο χρησιμοποιεί έναν αλγόριθμο
07:07
to regulate the flow of data
167
427398
2853
για να ρυθμίσει τη ροή των πληροφοριών
07:10
that's very similar to the one
168
430251
2227
που μοιάζει πολύ με αυτόν που χρησιμοποιούν
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
432478
2376
τα μυρμήγκια-θεριστές για να ρυθμίσουν
07:14
the flow of foragers.
170
434854
1541
τη ροή των τροφοσυλλεκτών.
07:16
And guess what we call this analogy?
171
436395
3366
Μαντέψτε πώς το λέμε εμείς αυτό.
07:19
The anternet is coming.
172
439761
1518
Το μυρμήκτιο έρχεται
07:21
(Applause)
173
441279
1721
(Χειροκρότημα)
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
443000
3454
Τα δεδομένα δεν φεύγουν από τον υπολογιστή προέλευσης
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
446454
2861
εκτός αν λάβουν σήμα πως υπάρχει αρκετή ευρυζωνικότητα
07:29
for it to travel on.
176
449315
2729
για να ταξιδέψουν.
07:32
In the early days of the Internet,
177
452044
1441
Στις απαρχές του διαδικτύου,
07:33
when operating costs were really high
178
453485
2274
όταν τα λειτουργικά έξοδα ήταν πολύ υψηλά
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
455759
3227
και ήταν πολύ σημαντικό να μη χάνονται δεδομένα,
07:38
then the system was set up for interactions
180
458986
2157
το σύστημα είχε συσταθεί για αλληλεπιδράσεις
07:41
to activate the flow of data.
181
461143
3062
που ενεργοποιούν τη ροή των δεδομένων.
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
464205
2385
Είναι ενδιαφέρον που τα μυρμήγκια χρησιμοποιούν έναν αλγόριθμο
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
466590
3896
πολύ όμοιο με αυτόν που ανακαλύψαμε πρόσφατα,
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
470486
2953
όμως αυτός είναι ένας μόνο από τους λίγους αλγορίθμους
07:53
that we know about,
185
473439
1419
των μυρμηγκιών που γνωρίζουμε.
07:54
and ants have had 130 million years
186
474858
3193
Τα μυρμήγκια είχαν 130 εκατομμύρια χρόνια
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
478051
2026
για να εξελίξουν πολλούς, καλούς αλγορίθμους
08:00
and I think it's very likely
188
480077
1506
και νομίζω πως είναι πολύ πιθανό,
08:01
that some of the other 12,000 species
189
481583
2557
κάποια από τα υπόλοιπα 12.000 είδη,
08:04
are going to have interesting algorithms
190
484140
2697
να έχουν και αυτά αλγορίθμους
08:06
for data networks
191
486837
1024
που θα είχαν ενδιαφέρον για δίκτυα δεδομένων
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
487861
2697
που δεν έχουμε σκεφτεί καν ακόμα.
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
490558
3085
Τι συμβαίνει όταν τα λειτουργικά έξοδα είναι χαμηλά;
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
493643
1787
Τα λειτουργικά έξοδα είναι χαμηλά στην τροπική ζώνη
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
495430
2096
επειδή έχει πολλή υγρασία και είναι εύκολο για τα μυρμήγια
08:17
to be outside walking around.
196
497526
2824
να κυκλοφορούν έξω.
08:20
But the ants are so abundant
197
500350
1653
Όμως τα μυρμήγκια είναι τόσο πολυάριθμα
08:22
and diverse in the tropics
198
502003
1818
και πολυποίκιλα στην τροπική ζώνη
08:23
that there's a lot of competition.
199
503821
2598
ώστε υπάρχει μεγάλος ανταγωνισμός.
08:26
Whatever resource one species is using,
200
506419
1952
Όποιοι κι αν είναι οι πόροι που χρησιμοποιεί ένα είδος,
08:28
another species is likely to be using that
201
508371
3172
το πιο πιθανό είναι πως τους ίδιους θα χρησιμοποιεί ταυτοχρόνως
08:31
at the same time.
202
511543
2379
και κάποιο άλλο είδος.
08:33
So in this environment, interactions are used
203
513922
2608
Οπότε, σε αυτό το περιβάλλον
08:36
in the opposite way.
204
516530
1945
οι αλληλεπιδράσεις έχουν την αντίθετη χρήση.
08:38
The system keeps going
205
518475
1395
Το σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί εκτός αν συμβεί κάτι αρνητικό.
08:39
unless something negative happens,
206
519870
1554
08:41
and one species that I study makes circuits
207
521424
2167
Ένα είδος που μελετώ φτιάχνει κυκλώματα
08:43
in the trees of foraging ants
208
523591
2159
στα δέντρα των μυρμηγκιών- τροφοσυλλεκτών,
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
525750
2981
που πηγαίνουν από τη φωλιά σε κάποια πηγή τροφής
08:48
just round and round,
210
528731
1329
και πάλι πίσω, κυκλικά,
08:50
unless something negative happens,
211
530060
1442
εκτός αν συμβεί κάτι αρνητικό,
08:51
like an interaction
212
531502
1609
όπως μια αλληλεπίδραση
08:53
with ants of another species.
213
533111
2739
με μυρμήγκια ενός άλλου είδους.
08:55
So here's an example of ant security.
214
535850
2937
Εδώ έχουμε ένα παράδειγμα της ασφάλειας των μυρμηγκιών.
08:58
In the middle, there's an ant
215
538787
1858
Στη μέση υπάρχει ένα μυρμήγκι
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
540645
2463
που κλείνει την είσοδο της φωλιάς με το κεφάλι του, αντιδρώντας έτσι
09:03
in response to interactions with another species.
217
543108
2993
στην αλληλεπίδραση του με ένα άλλο είδος.
09:06
Those are the little ones running around
218
546101
1659
Είναι αυτά τα μικρά που τρέχουν γύρω-γύρω
09:07
with their abdomens up in the air.
219
547760
2751
με την κοιλιά τους στον αέρα.
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
550511
2046
Όμως όταν περάσει η απειλή,
09:12
the entrance is open again,
221
552557
2755
η είσοδος ανοίγει ξανά.
09:15
and maybe there are situations
222
555312
1790
Μπορεί να υπάρχουν περιπτώσεις
09:17
in computer security
223
557102
1089
στην ασφάλεια των υπολογιστών,
09:18
where operating costs are low enough
224
558191
2206
όπου τα λειτουργικά έξοδα είναι αρκετά χαμηλά,
09:20
that we could just block access temporarily
225
560397
3375
που αντιδρώντας σε μια άμεση απειλή
09:23
in response to an immediate threat,
226
563772
2193
θα μπορούσαμε να εμποδίζουμε την πρόσβαση προσωρινά
09:25
and then open it again,
227
565965
2026
και μετά να την ανοίγουμε ξανά,
09:27
instead of trying to build
228
567991
1269
αντί να προσπαθούμε να φτιάξουμε
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
569260
3980
μόνιμα προγράμματα και τείχη ασφαλείας.
09:33
So another environmental challenge
230
573240
1940
Μια άλλη περιβαλλοντική πρόκληση
09:35
that all systems have to deal with
231
575180
1695
που έχουν να αντιμετωπίσουν όλα τα συστήματα,
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
576875
5452
είναι η εύρεση και η συλλογή πόρων.
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
582327
1673
Για να το αντιμετωπίσουν αυτό, τα μυρμήγκια λύνουν το πρόβλημα
09:44
of collective search,
234
584000
1258
της συλλογικής έρευνας.
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
585258
1576
Αυτό είναι κάτι που έχει πολύ ενδιαφέρον για τη ρομποτική
09:46
right now in robotics,
236
586834
1484
09:48
because we've understood that,
237
588318
1732
επειδή έχουμε καταλάβει
09:50
rather than sending a single,
238
590050
1614
πως αντί να στέλνουμε ένα πολύπλοκο, ακριβό ρομπότ
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
591664
3495
να εξερευνήσει έναν άλλο πλανήτη
09:55
to explore another planet
240
595159
1417
09:56
or to search a burning building,
241
596576
2567
ή να ψάξει μέσα σε ένα φλεγόμενο κτίριο,
09:59
that instead, it may be more effective
242
599143
2600
μπορεί να ήταν πιο αποτελεσματικό
10:01
to get a group of cheaper robots
243
601743
4377
να έχουμε μια ομάδα φτηνότερων ρομπότ
10:06
exchanging only minimal information,
244
606120
2545
που ανταλλάσσουν μόνο στοιχειώδεις πληροφορίες.
10:08
and that's the way that ants do it.
245
608665
2799
Αυτό κάνουν τα μυρμήγκια.
10:11
So the invasive Argentine ant
246
611464
1765
Τα μυρμήγκια-εισβολείς της Αργεντινής,
10:13
makes expandable search networks.
247
613229
2330
δημιουργούν διευρυνόμενα δίκτυα έρευνας.
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
615559
2273
Αντιμετωπίζουν πολύ καλά το βασικό πρόβλημα
10:17
of collective search,
249
617832
1331
της ομαδικής έρευνας,
10:19
which is the trade-off between
250
619163
2566
που είναι το πώς ψάχνει κανείς προσεκτικά
10:21
searching very thoroughly
251
621729
1336
10:23
and covering a lot of ground.
252
623065
1997
καλύπτοντας ταυτόχρονα μια μεγάλη περιοχή.
10:25
And what they do is,
253
625062
895
10:25
when there are many ants in a small space,
254
625957
2387
Αυτό που κάνουν είναι,
όταν υπάρχουν πολλά μυρμήγκια σε μια μικρή περιοχή,
10:28
then each one can search very thoroughly
255
628344
2213
το καθ΄ένα μπορεί να ψάξει πολύ σχολαστικά,
10:30
because there will be another ant nearby
256
630557
1624
επειδή θα υπάρχει κάποιο άλλο μυρμήγκι κοντά
10:32
searching over there,
257
632181
1357
και θα ψάχνει εκεί πέρα,
10:33
but when there are a few ants
258
633538
1647
όμως όταν υπάρχουν λίγα μυρμήγκια
10:35
in a large space,
259
635185
2055
σε μια μεγάλη περιοχή,
10:37
then they need to stretch out their paths
260
637240
2414
πρέπει να διευρύνουν τα μονοπάτια τους
10:39
to cover more ground.
261
639654
1803
για να καλύψουν περισσότερο έδαφος.
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
641457
2954
Νομίζω πως αξιολογούν την πυκνότητα με τις αλληλεπιδράσεις,
10:44
so when they're really crowded,
263
644411
1229
όποτε όταν είναι πολλά, συναντιόνται συχνότερα
10:45
they meet more often,
264
645640
1102
10:46
and they search more thoroughly.
265
646742
2465
και ψάχνουν πιο διεξοδικά.
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
649207
3400
Τα διάφορα είδη χρησιμοποιούν μάλλον διαφορετικούς αλγόριθμους
10:52
because they've evolved to deal with
267
652607
2522
επειδή έχουν εξελιχτεί έτσι ώστε να ασχολούνται
10:55
different resources,
268
655129
1671
με διαφορετικές πηγές.
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
656800
2559
Θα ήταν χρήσιμο να γνωρίζουμε σχετικά μ' αυτό,
10:59
and so we recently asked ants
270
659359
1642
οπότε πρόσφατα ζητήσαμε από τα μυρμήγκια
11:01
to solve the collective search problem
271
661001
2450
να λύσουν το πρόβλημα της ομαδικής αναζήτησης
11:03
in the extreme environment
272
663451
1368
στο ακραίο περιβάλλον
11:04
of microgravity
273
664819
1558
της μικρό-βαρύτητας
11:06
in the International Space Station.
274
666377
1976
στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
668353
1545
Όταν πρωτοείδα αυτή την εικόνα, σκέφτηκα,
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
669898
2857
«Ωχ, όχι, έδεσαν τη φωλιά κάθετα»,
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
672755
2618
όμως μετά συνειδητοποίησα πως αυτό δεν είχε σημασία.
11:15
So the idea here is that the ants
278
675373
2637
Η ιδέα εδώ είναι πως τα μυρμήγκια
11:18
are working so hard to hang on
279
678010
1970
εργάζονται τόσο σκληρά για να κρατηθούν στον τοίχο
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
679980
3057
ή στο πάτωμα, πείτε το όπως θέλετε,
11:23
that they're less likely to interact,
281
683037
3009
ώστε έχουν λιγότερες πιθανότητες να αλληλεπιδράσουν,
11:26
and so the relationship between
282
686046
1244
κι έτσι η σχέση ανάμεσα στο πόσα είναι
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
687290
2120
και στο πόσο συχνά συναντιόνται θα μπορούσε να διαταραχτεί.
11:29
would be messed up.
284
689410
1725
11:31
We're still analyzing the data.
285
691135
1395
Ακόμα αναλύουμε τα δεδομένα.
11:32
I don't have the results yet.
286
692530
1964
Δεν έχω ακόμα τα αποτελέσματα.
11:34
But it would be interesting to know
287
694494
1694
Όμως θα είχε ενδιαφέρον να γνωρίζουμε
11:36
how other species solve this problem
288
696188
2459
πώς λύνουν αυτό το πρόβλημα άλλα είδη,
11:38
in different environments on Earth,
289
698647
2564
σε διαφορετικά περιβάλλοντα στη Γη,
11:41
and so we're setting up a program
290
701211
1266
κι έτσι διαμορφώνουμε ένα πρόγραμμα
11:42
to encourage kids around the world
291
702477
2160
για να ενθαρρύνουμε τα παιδιά σε όλο τον κόσμο
11:44
to try this experiment with different species.
292
704637
2536
να κάνουν αυτό το πείραμα με διαφορετικά είδη.
11:47
It's very simple.
293
707173
1767
Είναι πολύ απλό.
11:48
It can be done with cheap materials.
294
708940
2090
Μπορεί να γίνει με φτηνά υλικά και με αυτόν τον τρόπο
11:51
And that way, we could make a global map
295
711030
2833
μπορούμε να φτιάξουμε έναν διεθνή χάρτη με τους αλγορίθμους
11:53
of ant collective search algorithms.
296
713863
3347
της ομαδικής αναζήτησης των μυρμηγκιών.
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
717210
2483
Νομίζω πως είναι πιθανό, τα είδη που εισβάλλουν περισσότερο,
11:59
the ones that come into our buildings,
298
719693
2149
αυτά που μπαίνουν στα κτίρια μας,
12:01
are going to be really good at this,
299
721842
1742
να είναι καλά γι' αυτό,
12:03
because they're in your kitchen
300
723584
1848
επειδή βρίσκονται στην κουζίνα σας
12:05
because they're really good at finding food and water.
301
725432
3907
καθώς είναι πολύ ικανά στο να βρίσκουν τροφή και νερό.
12:09
So the most familiar resource for ants
302
729339
3265
Η πιο δημοφιλής πηγή μυρμηγκιών
12:12
is a picnic,
303
732604
1315
είναι τα πικ-νικ,
12:13
and this is a clustered resource.
304
733919
2145
και είναι μια συγκεντρωμένη πηγή.
12:16
When there's one piece of fruit,
305
736064
999
Όπου υπάρχει ένα κομμάτι φρούτου,
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
737063
2515
είναι πιθανό κάπου κοντά να υπάρχει και κάποιο άλλο,
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
739578
3432
και τα μυρμήγκια που ειδικεύονται στις συγκεντρωμένες πηγές τροφής
12:23
use interactions for recruitment.
308
743010
1942
χρησιμοποιούν τις αλληλεπιδράσεις για να στρατολογήσουν.
12:24
So when one ant meets another,
309
744952
1277
Οπότε, όταν ένα μυρμήγκι συναντήσει κάποιο άλλο,
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
746229
1625
ή όταν βρίσκει κάποια χημική ουσία
12:27
on the ground by another,
311
747854
1736
που έχει αφήσει κάποιο άλλο,
12:29
then it changes direction to follow
312
749590
1833
τότε αλλάζει κατεύθυνση
12:31
in the direction of the interaction,
313
751423
1573
για να πάει προς εκεί που έγινε η αλληλεπίδραση,
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
752996
1977
κι έτσι δημιουργείται η σειρά των μυρμηγκιών
12:34
sharing your picnic.
315
754973
1413
που μοιράζονται μαζί σας το πικ-νικ.
12:36
Now this is a place where I think we might be able
316
756386
1695
Εδώ είναι ένα μέρος που νομίζω πως θα μπορέσουμε
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
758081
3741
να μάθουμε από τα μυρμήγκια κάτι σχετικό με τον καρκίνο.
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
761822
1981
Κατ'αρχήν, είναι προφανές πως θα μπορούσαμε
12:43
to prevent cancer
319
763803
1610
να κάνουμε πολλά για να προλάβουμε τον καρκίνο
12:45
by not allowing people to spread around
320
765413
2577
με το να μην επιτρέπουμε στους ανθρώπους
12:47
or sell the toxins that promote
321
767990
1944
να χρησιμοποιούν ή να πουλούν τοξίνες
12:49
the evolution of cancer in our bodies,
322
769934
2780
που ενισχύουν την ανάπτυξη του καρκίνου στα σώματά μας,
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
772714
2346
όμως δεν νομίζω πως τα μυρμήγκια μπορούν να μας βοηθήσουν σ' αυτό
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
775060
3358
επειδή δεν δηλητηριάζουν ποτέ τις αποικίες τους.
12:58
But we might be able to learn something from ants
325
778418
1332
Όμως μπορούμε να μάθουμε από τα μυρμήγκια
12:59
about treating cancer.
326
779750
1763
κάτι σχετικό με τη θεραπεία του καρκίνου.
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
781513
2225
Υπάρχουν πολλά είδη καρκίνου.
13:03
Each one originates in a particular part of the body,
328
783738
2978
Ο καθένας δημιουργείται σε ένα συγκεκριμένο μέρος του σώματος,
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
786716
2966
και μετά κάποιου είδους καρκίνος θα εξαπλωθεί
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
789682
2830
ή θα κάνει μετάσταση σε συγκεκριμένους ιστούς
13:12
where they must be getting resources that they need.
331
792512
2880
όπου εκεί μάλλον θα βρει τους πόρους που χρειάζεται.
13:15
So if you think from the perspective
332
795392
1808
Αν το δείτε από τη σκοπιά
13:17
of early metastatic cancer cells
333
797200
1950
των πρώτων μεταστατικών καρκινικών κυττάρων
13:19
as they're out searching around
334
799150
1623
καθώς ψάχνουν τους πόρους που χρειάζονται,
13:20
for the resources that they need,
335
800773
2317
13:23
if those resources are clustered,
336
803090
1983
αν αυτοί οι πόροι είναι συγκεντρωμένοι,
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
805073
3013
πιθανώς να χρησιμοποιούν αλληλεπιδράσεις για να στρατολογήσουν,
13:28
and if we can figure out how cancer cells are recruiting,
338
808086
3093
κι αν μπορέσουμε να βρούμε πώς στρατολογούν τα κύτταρα.
13:31
then maybe we could set traps
339
811179
2347
τότε ίσως μπορέσουμε να στήσουμε παγίδες για να τα πιάσουμε
13:33
to catch them before they become established.
340
813526
4049
πριν αυτά εδραιωθούν.
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
817575
3235
Τα μυρμήγκια χρησιμοποιούν τις αλληλεπιδράσεις με διάφορους τρόπους,
13:40
in a huge variety of environments,
342
820810
2602
σε μια τεράστια ποικιλία περιβαλλόντων,
13:43
and we could learn from this
343
823412
1821
και θα μπορούσαμε να μάθουμε από αυτό
13:45
about other systems that operate
344
825233
1777
για τα άλλα συστήματα
13:47
without central control.
345
827010
2337
που λειτουργούν χωρίς κεντρικό έλεγχο.
13:49
Using only simple interactions,
346
829347
1979
Χρησιμοποιώντας απλές αλληλεπιδράσεις,
13:51
ant colonies have been performing
347
831326
1795
οι αποικίες των μυρμηγκιών έχουν να επιδείξουν εκπληκτικά κατορθώματα
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
833121
3633
για περισσότερο από 130 εκατομμύρια χρόνια.
13:56
We have a lot to learn from them.
349
836754
2140
Έχουμε να μάθουμε πολλά από αυτά.
13:58
Thank you.
350
838894
2738
Σας ευχαριστώ.
14:01
(Applause)
351
841632
2733
(Χειροκρότημα)
Σχετικά με αυτόν τον ιστότοπο

Αυτός ο ιστότοπος θα σας παρουσιάσει βίντεο στο YouTube που είναι χρήσιμα για την εκμάθηση της αγγλικής γλώσσας. Θα δείτε μαθήματα αγγλικών που διδάσκουν κορυφαίοι καθηγητές από όλο τον κόσμο. Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους που εμφανίζονται σε κάθε σελίδα βίντεο για να αναπαράγετε το βίντεο από εκεί. Οι υπότιτλοι μετακινούνται συγχρονισμένα με την αναπαραγωγή του βίντεο. Εάν έχετε οποιαδήποτε σχόλια ή αιτήματα, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας χρησιμοποιώντας αυτή τη φόρμα επικοινωνίας.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7