Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies

Deborah Gordon et les fourmis

Traducteur: Xavier Olive Relecteur: Angélique Hu Yang

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

J'étudie les fourmis, et c'est parce que j'aime réfléchir à comment les organisations fonctionnent.

And in particular, how the simple parts of organizations

Et en particulier, comment de simples parties d'une organisation

interact to create the behavior of the whole organization.

interagissent pour créer un comportement d'une organisation toute entière.

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

Alors, les colonies de fourmis sont un bon exemple d'une telle organisation,

and there are many others. The web is one.

et il y en a plein d'autres. Le web en est une.

There are many biological systems like that --

Il y a beaucoup de systèmes biologiques similaires --

brains, cells, developing embryos.

le cerveau, les cellules, les embryons qui se développent.

There are about 10,000 species of ants.

Il y a environ 10 000 espèces de fourmis.

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

Elles vivent toutes en colonies, formées d'une ou de quelques reines

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

et ensuite vous avez les fourmis que vous voyez autour de vous, qui sont toutes des ouvrières stériles.

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

Ce que toutes les colonies de fourmis ont en commun, c'est qu'il n'y a aucun contrôle centralisé.

Nobody tells anybody what to do.

Il n'y a personne pour dire quoi faire à qui que ce soit.

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

La reine pond les œufs. Il n'y a aucune gestion.

No ant directs the behavior of any other ant.

Aucune fourmi ne commande le comportement d'une autre fourmi.

And I try to figure out how that works.

Alors j'essaie de comprendre comment ça marche.

And I've been working for the past 20 years

Et j'ai travaillé pendant les 20 dernières années

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

sur une population de fourmis mangeuses de graines dans le Sud-Est de l'Arizona.

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

Voici le site de mes recherches. C'est une vraie photo de fourmis

and the rabbit just happens to be there.

et le lapin se trouve être là au milieu.

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

Ces fourmis sont appelées moissonneuses parce qu'elles mangent les graines.

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

Voici le nid d'une colonie mure et voici l'entrée du nid.

And they forage maybe for about 20 meters away,

Et elles creusent dans un rayon de 20 mètres autour

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

ramassent les graines, les ramènent au nid et les stockent.

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

Chaque année j'y retourne et je fais une carte du site que j'étudie.

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

Il y a juste une route, pas très grande,

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

250 mètres d'un côté, 400 de l'autre.

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

Chaque colonie a un nom, qui est un numéro,

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

peint sur un rocher. Chaque année, j'y vais

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

et je recherche les colonies qui étaient vivantes l'année précédente,

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

et je recherche celle qui ont disparues, et ajoute les nouvelles colonies sur la carte.

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

En faisant ceci, je sais quel âge elles ont.

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

Et grâce à cela, j'ai pu étudier comment leur comportement change

as the colony gets older and larger.

quand la colonie vieillit et grossit.

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

Donc j'aimerais vous parler du cycle de vie d'une colonie.

Ants never make more ants; colonies make more colonies.

Les fourmis ne se reproduisent pas, les colonies si.

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

Et elles le font en envoyant chaque années les reproductrices --

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

celles avec des ailes -- dans un vol d'accouplement.

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

Donc chaque année, le même jour -- et c'est un mystère de savoir exactement comment ça se passe --

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

chaque colonie envoie sa reine vierge, avec des ailes, et les mâles,

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

et ils volent tous au même endroit. Et ils s'accouplent.

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

On voit ici une reine vierge jusqu'à récemment. Et voici ses ailes.

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

Elle est en train de s'accoupler avec ce mâle,

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

et il y a un autre mâle au dessus qui attend son tour.

Often the queens mate more than once.

Souvent les reines s'accouplent plus d'une fois.

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

Et après, les mâles meurent tous. C'en est fini pour eux.

(Laughter)

(Rires)

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

Ensuite les jeunes reines fécondées s'en vont quelque part, se débarrassent de leurs ailes,

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

creusent un trou et vont dedans pour pondre leurs œufs.

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

Et elles vont vivre pendant 15 ou 20 ans, continuant à pondre leurs œufs

using the sperm from that original mating.

en utilisant le sperme de cet accouplement originel.

So the queen goes down in there.

Donc la reine va là-dessous.

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

Elle pond ses œufs, nourrit les larves -- donc une fourmi nait dans un œuf, ensuite c'est une larve.

She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.

Elle nourrit les larves en régurgitant ses réserves de gras.

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

Ensuite, dès que les fourmis -- du premier groupe -- apparaissent,

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

ce sont des larves. Ensuite elles forment un cocon et sortent en fourmis adultes.

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

Elles sortent, trouvent la nourriture, creusent le nid,

and the queen never comes out again.

et la reine ne sort plus jamais.

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

Voici une colonie vieille d'un an -- celle-là, c'est 536.

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

Voici l'entrée du nid, il y a un crayon pour l'échelle.

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

Donc voici une colonie fondée par une reine l'été d'avant.

This is a three-year-old colony.

Voici une colonie vieille de trois ans.

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

Voici l'entrée du nid, et un crayon pour l'échelle.

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

Elles font du fumier, une pile de déchets --surtout des cosses des graines qu'elles mangent.

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

Voici une colonie de cinq ans. Voici l'entrée du nid, avec un crayon pour l'échelle.

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

Elles deviennent aussi grosse que cela, un mètre de large.

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

Et ensuite voici comment la taille de la colonie et le nombre d'ouvrières change --

so this is about 10,000 worker ants --

donc voici environ 10 000 ouvrières --

changes as a function of colony age, in years.

il change en fonction de l'âge de la colonie, en années.

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

Il commence avec zéro fourmi, juste la reine fondatrice,

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

et on arrive à une taille de 10 ou 12 mille fourmis quand la colonie a cinq ans.

And it stays that size until the queen dies

Et il se maintient jusqu'à ce que la reine meure

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

et qu'il n'y ait plus personne pour faire plus de fourmis, quand elle a 15 ou 20 ans.

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

Et c'est quand elles atteignent leur taille stable, en nombre de fourmis,

that they start to reproduce.

qu'elles commencent à se reproduire.

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

C'est à dire, à envoyer plus de reines ailées et de mâles au vol d'accouplement de cette année.

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

Et je sais comment la taille de la colonie change en fonction de son âge,

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

parce que j'ai déterré des colonies d'un âge connu et compté toutes les fourmis.

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

Alors c'est pas la partie de la recherche la plus rigolote, mais c'est intéressant.

(Laughter)

(Rires)

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

Vraiment, la question à laquelle je pense avec ces fourmis et ce que j'appelle l'allocation de tâches.

That's not just how is the colony organized,

Ce n'est pas seulement comment la colonie est organisée,

but how does it change what it's doing?

mais comment change-t-elle ce qu'elle fait?

How is it that the colony manages to adjust

Comment se fait-il que la colonie arrive à ajuster

the numbers of workers performing each task as conditions change?

le nombre d'ouvrières qui accomplissent chaque tâches alors que les conditions changent?

So, things happen to an ant colony.

Donc, des choses arrivent à une colonie de fourmis.

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

Et quand il pleut l'été, le désert est inondé.

There's a lot of damage to the nest,

Il y a beaucoup de dégâts faits au nid,

and extra ants are needed to clean up that mess.

et il y a besoin de plus de fourmi pour nettoyer ce bazar.

When extra food becomes available --

Quand il y a plus de nourriture --

and this is what everybody knows about picnics --

et c'est ce que tout le monde sait à propos des pique-nique --

then extra ants are allocated to collect the food.

des fourmis supplémentaires doivent récolter la nourriture.

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

Donc, si personne ne dit à personne quoi faire, comment est-ce que la colonie

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

arrive à ajuster le nombre d'ouvrières assignées à chaque tâche?

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

Et c'est ce que j'appelle le processus d'allocation de tâches.

And in harvester ants, I divide the tasks

Et pour les moissonneuses, je divise les tâches

of the ants I see just outside the nest

des fourmis que j'observe à l'extérieur du nid

into these four categories: where an ant is foraging,

en quatre catégories: quand une fourmi fore,

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

qu'elle est sur son canal de forage, à la recherche de nourriture à ramener.

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

Les éclaireuses -- c'est censé être un loupe --

are an interesting group that go out early in the morning

sont un groupe intéressant qui sort tôt le matin

before the foragers are active.

avant que les butineuses s'activent.

They somehow choose the direction that the foragers will go,

Elles choisissent en quelque sorte la direction que les butineuses vont prendre,

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

et en revenant -- simplement en arrivant à rentrer --

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

elles disent aux butineuses qu'elle peuvent sortir en toute sécurité.

Then the nest maintenance workers work inside the nest,

Ensuite, les ouvrières de maintenance du nid travaillent à l'intérieur,

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

et je voulais dire que ces nids ressemblent beaucoup à la maison de Bill Lishman.

That is, that there are chambers inside,

Il y a des chambres à l'intérieur,

they line the walls of the chambers with moist soil

elles enduisent les murs des chambres avec du terreau humide

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

qui donne cette impression de pisé en séchant.

It also looks very similar to some of the cave dwellings

C'est très proche de certaines habitations troglodytes

of the Hopi people that are in that area.

des Hopi qui sont dans cette zone.

And the nest maintenance workers do that inside the nest,

Et les ouvrières de maintenance du nid font ce travail à l'intérieur,

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

avant de sortir des morceaux de terre dans leurs mandibules.

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

Donc vous voyez ces ouvrières de maintenance qui sortent avec un peu de sable,

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

le posent et retournent à l'intérieur.

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

Et enfin, les fourmis éboueurs mettent une sorte de produit chimique territorial dans les déchets.

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

Donc ce que vous voyez qu'elles font là, c'est une pile de déchets.

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

Un jour, tout est ici, et le lendemain elles déplacent les déchets

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

et ensuite elles les rapportent ici.

So that's what the midden workers do.

Voilà ce que les fourmis éboueurs font.

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

Et ces quatre groupes sont uniquement les fourmis à l'extérieur du nid.

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

Elles représentent environ 25% de la colonie, ce sont les plus vieilles.

So, an ant starts out somewhere near the queen.

Donc, une fourmi commence près de la reine.

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

Et quand on déterre les nids, on trouve qu'ils sont aussi profonds

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

que la colonie est large, donc environ un mètre de profondeur pour les gros vieux nids.

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

Ensuite il y a un autre long tunnel et une chambre, où on trouve souvent la reine,

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

après huit heures de taillage de pierre à la pioche.

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

Je ne pense pas que la chambre a évolué à cause de moi, ma truelle

and my crew of students with pickaxes,

et mon équipe d'étudiants à la pioche,

but instead because when there's flooding,

mais plutôt parce que quand il y a une inondation,

occasionally the colony has to go down deep.

la colonie doit aller très profond.

So there's this whole network of chambers.

Donc il y a ce réseau de chambres.

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

La reine est quelque part dedans, elle pond ses œufs.

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

Il y a les larves, qui consomment presque toute la nourriture.

And this is true of most ants --

Et c'est vrai pour la plupart des fourmis --

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

celle que vous voyez autour de vous ne mangent pas vraiment.

They bring it back and feed it to the larvae.

Elles ramènent la nourriture et nourrissent les larves.

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

Quand les butineuses reviennent avec la nourriture, elles la laissent dans la chambre supérieure,

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

et d'autres fourmis viennent de plus bas, prennent la nourriture,

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

la ramènent, écossent les graines et les entassent.

There are nest maintenance workers working throughout the nest.

Ce sont les ouvrières de maintenance qui travaillent dans tout le nid.

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

Et aussi curieux et intéressant que cela puisse paraître,

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

on dirait qu'il y a toujours une moitié de la colonie qui ne fait rien.

So, despite what it says in the Bible,

Donc en dépit de ce que dit la Bible,

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

vous savez, "regarde la fourmi, fainéant,"

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

en fait, vous pouvez voir ces fourmis comme réservistes.

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

C'est à dire que si quelque chose arrive -- et je n'ai jamais vu ça,

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

mais je n'ai regardé que pendant 20 ans --

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

si quelque chose arrive, elles pourraient arriver à la rescousse.

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

Mais en fait, elles restent juste là à ne rien faire.

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

Et c'est une question très intéressante --

what is there about the way the colony is organized

dans l'organisation d'une colonie,

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

qu'est-ce qui pourrait donner une fonction à ces fourmis qui ne font rien?

And they sort of stand as a buffer in between

Elles sont là comme un tampon au milieu

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

des fourmis qui travaillent dans le nid, et de celles qui travaillent dehors.

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

Et quand vous marquez les fourmis qui travaillent dehors, et que vous déterrez une colonie

you never see them deep down.

vous ne les voyez jamais en profondeur.

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

Donc ce qui se passe, c'est que les fourmis travaillent dans le nid quand elles sont jeunes.

They somehow get into this reserve.

Elles restent dans cette réserve.

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

Et elles finissent par être recrutées pour se joindre à la main d'œuvre à l'extérieur.

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

Et une fois qu'elles commencent à travail dehors, elle ne retourne plus jamais en profondeur.

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

Maintenant les fourmis -- la plupart, mêmes celles-là, ne voient pas bien.

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

Elles ont des yeux et elles peuvent distinguer le jour et la nuit,

but they mostly work by smell.

mais elles travaillent surtout au nez.

So just to reinforce that what you might have thought

Donc pour confirmer que ce que vous auriez pu penser

about ant queens isn't true --

à propos des reines n'est pas vrai --

you know, even if the queen did have the intelligence

même si la reine avait l'intelligence

to send chemical messages through this whole network of chambers

d'envoyer des messages chimiques dans ce réseau de chambres

to tell the ants outside what to do,

pour dire aux fourmis dehors quoi faire,

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

il est impossible que ces messages arrivent à temps pour voir

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

une différence d'allocations d'ouvrières que nous voyons à l'extérieur du nid.

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

Donc c'est comme ça que nous savons que la reine ne supervise pas le comportement de la colonie.

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

Donc quand j'ai commencer à travailler sur l'allocation de tâches,

my first question was, "What's the relationship

ma première question était: "Quel lien y a-t-il

between the ants doing different tasks?

entre les fourmis qui accomplissent des tâches différentes?

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

Est-ce important pour les butineuses de savoir ce que les ouvrières de maintenance font?

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

Est-ce important pour les éboueurs de savoir ce que les éclaireuses font?"

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

Et j'ai travaillé dans le contexte d'une vie de colonie de fourmis dans laquelle

was somehow dedicated to its task from birth

chaque fourmi était destinée à une tâche dès la naissance

and sort of performed independently of the others,

et travaillait indépendamment des autres,

knowing its place on the assembly line.

en sachant sa place dans la chaîne de montage.

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

Et j'ai voulu me demander plutôt: "Dans quelle mesure ces groupes de tâches sont-ils indépendants?"

So I did experiments where I changed one thing.

Donc j'ai fait des expériences en changeant une chose.

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

Par exemple, j'ai créé plus de travail pour les ouvrières de maintenance

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

en mettant une pile de cure dents près de l'entrée du nid,

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

tôt le matin quand les ouvrières de maintenance commencent leur travail.

This is what it looks like about 20 minutes later.

Voici à quoi ça ressemble 20 minutes plus tard.

Here it is about 40 minutes later.

40 minutes plus tard.

And the nest maintenance workers just take all the toothpicks

Les ouvrières de maintenance prennent tous les cure dents

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

à l'extrémité extérieure du nid et les laissent là-bas.

And what I wanted to know was, "OK,

Donc ce que j'ai voulu savoir, c'était "OK,

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

voici une situation où on a eu besoin de plus d'ouvrières de maintenance --

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

est-ce que ça va avoir un effet sur les ouvrières assignées à une autre tâche?"

Then we repeated all those experiments with the ants marked.

On a alors répété ces expériences avec les fourmis marquées.

So here's some blue nest maintenance workers.

Et voici des ouvrières de maintenance bleues.

And lately we've gotten more sophisticated

Plus tard on s'est sophistiqué

and we have this three-color system.

avec ce système de 3 couleurs.

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

Et on a pu marqué les fourmis individuellement pour savoir qui était qui.

We started out with model airplane paint

On a commencé avec de la peinture de modélisme

and then we found these wonderful little Japanese markers,

et on a trouvé ces merveilleux marqueurs japonais,

and they work really well.

et ils marchent vraiment bien.

And so just to summarize the result,

Donc pour résumer le résultat,

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

il se trouve que oui, les tâches différentes sont interdépendantes.

So, if I change the numbers performing one task,

Donc, si on change le nombre d'ouvrières assignées à une tâche,

it changes the numbers performing another.

ça change le nombre d'ouvrières assignées à une autre.

So for example, if I make a mess

Par exemple, si je mets le bazar

that the nest maintenance workers have to clean up,

et les ouvrières de maintenance doivent nettoyer,

then I see fewer ants out foraging.

il y a moins de fourmis qui forent.

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

Et c'était vrai avec toutes les paires de combinaison de tâches.

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

Le deuxième résultat qui a surpris beaucoup de monde,

was that ants actually switch tasks.

est que les fourmis échangent de tâches.

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

La même fourmi ne fait pas le même travail toute sa vie.

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

Si par exemple, je mets plus de nourriture, tout le monde --

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

les ouvrières éboueurs arrêtent leur traitement des déchets et prennent la nourriture,

they become foragers.

elles deviennent butineuses.

The nest maintenance workers become foragers.

Les ouvrières de maintenances deviennent butineuses.

The patrollers become foragers.

Les éclaireuses deviennent butineuses.

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

Mais toutes les transitions ne sont pas possibles. Et voici comment ça marche.

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

Comme je viens de le dire, s'il y a surplus de nourriture, les éclaireuses, les éboueurs,

the nest maintenance workers will all change to forage.

les ouvrières de maintenance vont toutes butiner.

If there's more patrolling to do --

Si il y a plus de travail d'éclairage à faire --

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

donc j'ai changé l'environnement pour avoir besoin d'éclaireuses --

the nest maintenance workers will switch to patrol.

les ouvrières de maintenance vont se convertir en éclaireuses.

But if more nest maintenance work is needed --

Mais si il y a besoin de plus de maintenance --

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

un tas de cure dents par exemple --

then nobody will ever switch back to nest maintenance,

personne ne va redevenir ouvrière de maintenance,

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

les nouvelles ouvrières de maintenance viennent de l'intérieur du nid.

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

Donc le butinage est comme l'évacuation, et les fourmis dans le nid sont une source.

And finally, it looks like each ant is deciding

Enfin, on dirait que chaque fourmi décide

moment to moment whether to be active or not.

en permanence si elle veut être active.

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

Par exemple, si il y a plus de maintenance du nid à faire,

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

les butineuses ne changent pas de comportement, je le sais.

But the foragers somehow decide not to come out.

Mais les butineuses décident de ne pas sortir.

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

Et voici le résultat le plus intrigant: l'allocation de tâche.

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

Ce processus change avec l'âge de la colonie, et il change comme ça.

When I do these experiments with older colonies --

Quand je fais des expériences avec des colonies plus vieilles --

so ones that are five years or older --

donc plus vieilles que cinq ans --

they're much more consistent from one time to another

elles sont plus cohérentes dans leur comportement.

and much more homeostatic. The worse things get,

Et plus homéostatiques. Le pire est que plus je les embête

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

plus elles font comme si rien n'était.

Whereas the young, small colonies --

Alors que les jeunes petites colonies --

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

environ 2000 fourmis -- sont plus variables.

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

Et le plus bizarre est qu'une fourmi ne vit qu'un an.

It could be this year, or this year.

Ça peut être cette année-ci, ou celle-là.

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

Donc, les fourmis dans la colonie plus vieille qui a l'air plus stable

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

ne sont pas plus vieilles que les fourmis dans la jeune colonie.

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

Ce n'est pas dû à l'expérience des vieilles fourmis sages.

Instead, something about the organization

C'est plutôt quelque chose dans l'organisation

must be changing as the colony gets older.

qui change avec les années.

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

Le changement le plus évident est la taille.

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

Donc depuis que j'ai eu ce résultat, j'ai passé beaucoup de temps à essayer de comprendre

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

quel genre de règles -- très simples, locales, probablement olfactive, chimiques.

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

Des règles que les fourmis pourraient utiliser, puisqu'aucune fourmi ne peut contrôler la situation globale --

that would have the outcome that I see,

et qui aurait le résultat que je vois.

these predictable dynamics, in who does what task.

Ces dynamiques prévisibles, de qui fait quoi.

And it would change as the colony gets larger.

Et qui changerait quand la colonie grossit.

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

Et j'ai trouvé que les fourmis utilisent un réseau de contact d'antennes.

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

N'importe qui qui a déjà regardé des fourmis, les a vues se toucher les antennes.

They smell with their antennae.

Elles sentent avec leurs antennes.

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

Quand une fourmi en touche une autre, elle la sent.

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

Et elle peut dire, par exemple, si l'autre fourmi est du même nid,

because ants cover themselves and each other, through grooming,

parce que les fourmis se recouvrent d'une couche

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

de gras qui transporte une odeur spécifique à la colonie.

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

Et ce que j'ai appris, c'est que les fourmis utilisent ce schéma de contact d'antennes,

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

la fréquence à laquelle elles rencontres des fourmis d'une autre tâche pour décider quoi faire.

And so what the message is, is not any message

Et donc le message n'est pas ce qu'elle se transmettent

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

l'une à l'autre, mais la structure, le schéma.

The pattern itself is the message.

Le schéma-même est le message.

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

Et je vais vous en dire un peu plus dessus.

But first you might be wondering:

Mais d'abord vous devez vous demander,

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

comment une fourmi peut dire, par exemple, qu'elle est butineuse.

I expect to meet another forager every so often.

Je m'attends à rencontrer une autre butineuse à une certaine fréquence.

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

Mais si au lieu de ça je rencontre un plus grand nombre d'ouvrières de maintenance,

I'm less likely to forage.

j'ai moins de chance de butiner.

So it has to know the difference between

Donc elle doit connaître la différence entre

a forager and a nest maintenance worker.

une butineuse et une ouvrière de maintenance.

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

Et on a trouvé que, dans cette espèce --

and I suspect in others as well --

et je suspecte que dans d'autres aussi --

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

ces hydrocarbones, cette couche de graisse autour des fourmis,

is different as ants perform different tasks.

est différente en fonction de la tâche de la fourmi.

And we've done experiments that show that

Et on a fait des expériences qui montrent que

that's because the longer an ant stays outside,

plus une fourmi reste dehors longtemps,

the more these simple hydrocarbons on its surface change,

plus les hydrocarbones qu'elle porte se transforment,

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

et donc ils changent d'odeur en fonction des tâches effectuées.

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

Et elles peuvent utiliser ces odeurs spécifiques aux taches dans les hydrocarbones cuticulaires --

they can use that in their brief antennal contacts to somehow

elles peuvent utiliser ça dans leur contacts d'antenne

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

pour se souvenir de la fréquence à laquelle elles rencontrent les fourmis d'une certaine tâche.

And we've just recently demonstrated this

Et on a montré récemment

by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,

qu'en mettant un extrait d'hydrocarbones sur des billes de verre,

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

et en les laissant tomber doucement dans le nid au bon rythme,

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

les fourmis répondent à ce bon rythme de contact

with a glass bead with hydrocarbon extract on it,

avec une bille de verre enduites d'extrait d'hydrocarbone,

as they would to contact with real ants.

de la même manière qu'elles contacteraient de vraies fourmis.

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

Donc je voudrais vous montrer maintenant un extrait de film --

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

ça commence ici à l'entrée du nid.

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

L'idée c'est que les fourmis entrent et sortent du nid.

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

Elles ont accompli des tâches différentes, et le rythme auquel elles se rencontrent

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

à l'entrée, détermine, ou influence la décision d'une fourmi

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

de sortir ou pas, et de quelle tâche accomplir.

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

Ceci a été pris avec un microscope à fibre optique, dans le nid.

In the beginning you see the ants

Au début, vous ne voyez que les fourmis

just kind of engaging with the fiber optics microscope.

qui essaient de jouer avec le microscope.

But the idea is that the ants are in there,

Mais l'idée est que les fourmis sont là-dedans,

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

et que chaque fourmi a rencontré une certain nombre d'autres fourmis --

a stream of contacts with other ants.

un flot de contacts avec d'autres fourmis.

And the pattern of these interactions determines

Le schéma de ces interactions determine

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

si les fourmis ressortent, et ce qu'elles font en sortant.

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

Vous pouvez aussi voir ces fourmis à la sortie du nid, comme celles-là.

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

Chaque fourmi, en sortant, contacte les autres fourmis.

And the ants that are waiting just inside the nest entrance

Et les fourmis qui attendent à l'entrée

to decide whether to go out on their next trip,

décident si elles vont sortir pour leur prochain voyage,

are contacting the ants coming in.

en contactant les fourmis qui rentrent.

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

Et ce qui est intéressant dans ce système, c'est que c'est le bazar.

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

C'est variable. C'est bruyant. Et en particulier, de deux manières.

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

La première est que l'expérience de chaque fourmi est peu prévisible.

Because the rate at which ants come back depends on

Parce que la fréquence de retour des fourmis dépend

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

de toutes ces petites choses qui arrivent pendant qu'une fourmi est dehors.

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

Et la deuxième chose est que la faculté d'une fourmi de prendre ce schéma en compte

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

doit être très simple, parce qu'aucune fourmi ne peut faire de calculs compliqués.

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

Donc en faisant beaucoup de simulation, de modélisation et d'expérience,

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

pour essayer de comprendre comment ces interférences se combinent pour,

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

dans l'ensemble, produire le comportement prévisible des colonies de fourmis.

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

Une fois de plus, je ne prétend pas que ce schéma peu méthodique d'intéractions

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

forme une usine qui travaille avec la précision et l'efficacité d'une horloge.

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

En fait, quand vous observez les fourmis, vous finissez par vouloir les aider,

because they never seem to be doing anything

parce qu'elles ne font jamais rien

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

comme elles devraient le faire selon vous.

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

Donc ces contacts aléatoires ne donnent rien de parfait.

But it works pretty well.

Mais ça marche plutôt bien.

Ants have been around for several hundred million years.

Les fourmis sont là depuis plusieurs centaines de millions d'années.

They cover the earth, except for Antarctica.

Elles recouvrent la planète, à l'exception de l'Antarctique.

Something that they're doing is clearly successful enough

Il y a quelque chose qu'elles font qui marche suffisamment bien

that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,

pour que ce schéma aléatoire, dans l'ensemble,

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

produise quelque chose qui fait que les fourmis se reproduisent.

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

Et une des choses que nous étudions est comment la sélection naturelle

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

agit pour modeler l'usage de ces schémas d'interactions --

this network of interaction patterns --

ce réseau de schémas d'interactions --

to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.

pour peut-être améliorer l'efficacité de butinage des colonies de fourmis.

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

Cependant, il y a une chose que j'aimerais que vous vous rappeliez:

is that these patterns of interactions

ces schémas d'intéractions

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

sont quelque chose que l'on pensait lié à la taille de la colonie.

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

L'idée la plus simple est que une fourmi dans une petite colonie --

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

et une autre dans une grande colonie, utilise la même règle,

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

sur le modèle "Je vais voir une autre butineuse toutes les 30 secondes"

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

Mais dans une petite colonie, elles ont moins de chances de voir des butineuses,

just because there are fewer other foragers there to meet.

parce qu'il y en a moins.

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

Donc voilà pourquoi, au fur et à mesure que la colonie se développe et grossit,

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

des comportements différentes pour les jeunes et vieilles colonies émergent.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)