Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies

Traduttore: Michele Gianella Revisore: giuseppe cima

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

Studio le formiche perché mi piace pensare a come funzionano le organizzazioni,

And in particular, how the simple parts of organizations

e in particolare a come le componenti semplici delle organizzazioni

interact to create the behavior of the whole organization.

interagiscono per creare il comportamento dell'intera organizzazione.

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

Le colonie di formiche sono un buon esempio di una simile organizzazione,

and there are many others. The web is one.

e ce ne sono molte altre. Una è il web,

There are many biological systems like that --

ma ci sono anche molti sistemi biologici

brains, cells, developing embryos.

-- cervelli, cellule, gli embrioni che si sviluppano.

There are about 10,000 species of ants.

Ci sono circa 10.000 specie di formiche.

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

Vivono tutte in colonie con una o alcune regine,

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

e tutte le altre formiche che vedete in giro sono femmine operaie, sterili.

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

Tutte le colonie di formiche hanno in comune l'assenza di un controllo centrale.

Nobody tells anybody what to do.

Nessuno dice a nessuno cosa fare,

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

la regina semplicemente deposita le uova, non c'è "gestione",

No ant directs the behavior of any other ant.

nessuna formica dirige il comportamento di un'altra formica.

And I try to figure out how that works.

E io cerco di capire come funziona.

And I've been working for the past 20 years

Negli ultimi 20 anni ho lavorato

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

su una popolazione di formiche mangiasemi nell'Arizona sudorientale.

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

Quello è il mio sito di studio. Questa è una foto di formiche,

and the rabbit just happens to be there.

il coniglio è lì per caso.

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

Queste formiche sono chiamate raccoglitrici perché mangiano i semi.

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

Questo è il nido della colonia matura, e li è l'entrata del nido.

And they forage maybe for about 20 meters away,

Possono raccogliere cibo fino ad una distanza di 20 metri,

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

raccolgono i semi, li riportano al nido, e li immagazzinano.

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

Ci vado ogni anno e creo una mappa del mio luogo di studio.

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

Questa è solo una strada. E non è molto grande,

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

è circa 250 metri da un lato, 400 dall'altro.

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

Ogni colonia è segnata da un numero,

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

dipinto su una roccia. Ogni anno ci vado

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

e cerco tutte le colonie che erano vive l'anno precedente,

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

cerco di capire quali sono morte, e metto tutte quelle nuove sulla mappa.

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

Così facendo, conosco l'età di tutte.

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

Così sono stata in grado di studiare come cambia il loro comportamento

as the colony gets older and larger.

man mano che la colonia diventa più vecchia e grande.

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

Voglio parlarvi del ciclo di vita di una colonia.

Ants never make more ants; colonies make more colonies.

Le formiche non fanno altre formiche, sono le colonie a fare nuove colonie.

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

E lo fanno mandando fuori ogni anno le formiche riproduttive

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

--quelle con le ali-- in un volo d'accoppiamento.

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

Ogni anno, nello stesso giorno, ed è un mistero il modo esatto in cui avviene,

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

ogni colonia manda fuori le sue regine vergini, alate, mai accoppiatesi, e i maschi.

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

Volano insieme nello stesso posto e si accoppiano.

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

Questo mostra una regina vergine fino a poco prima, ecco qui le sue ali.

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

Sta accoppiandosi con questo maschio,

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

e c'è un altro maschio in cima che aspetta il suo turno.

Often the queens mate more than once.

Spesso le regine si accoppiano più di una volta.

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

E dopo, tutti i maschi muoiono. Per loro è finita.

(Laughter)

(Risate)

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

Poi le regine appena accoppiatesi volano da qualche parte, si disfano delle ali,

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

scavano una buca, vanno in quel buco ed iniziano a depositare uova.

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

E vivranno lì per 15 o 20 anni, continuando a depositare uova

using the sperm from that original mating.

con lo sperma di quel primo incontro.

So the queen goes down in there.

La regina scende,

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

deposita le uova, nutre le larve -- iniziano come uova, poi diventano larve.

She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.

La regina nutre le larve rigurgitando le proprie riserve di grasso.

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

Poi, non appena emerge il primo gruppo di formiche

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

-- sono larve, poi sono pupe, poi diventano formiche adulte --

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

escono, trovano del cibo, scavano il nido,

and the queen never comes out again.

e la regina non esce mai più.

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

Questa è una colonia di un anno -- la 536,

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

Quella è l'entrata del nido e una matita per darvi le proporzioni.

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

Questa è una colonia fondata da una regina l'estate precedente.

This is a three-year-old colony.

Questa è una colonia di tre anni,

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

Quella è l'entrata del nido, una matita per darvi le proporzioni--

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

Fanno una pattumiera, una pila di rifiuti, perlopiù bucce dei semi che mangiano.

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

Questa è una colonia di cinque anni, l'entrata del nido, e una matita.

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

-- queste sono le massime dimensioni possibili, circa un metro di diametro.

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

E questo grafico mostra come dimensione della colonia e numero di formiche operaie

so this is about 10,000 worker ants --

-- queste sono circa 10.000 --

changes as a function of colony age, in years.

cambino in funzione dell'età della colonia, espressa in anni.

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

Comincia con zero formiche, solo la regina fondatrice,

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

e poi cresce fino a 10 o 12 mila formiche quando la colonia arriva ai cinque anni,

And it stays that size until the queen dies

e rimane di quella dimensione finché la regina muore

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

e non c'è nessuno per fare più formiche, quando lei ha circa 15 o 20 anni di età.

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

Ed è quando raggiungono questa dimensione stabile, in numero di formiche,

that they start to reproduce.

che iniziano a riprodursi.

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

Vale a dire, a mandare più regine con le ali e più maschi al volo di accoppiamento di quell'anno.

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

E io so come cambia la dimensione della colonia in funzione dell'età della colonia,

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

perché ho scavato colonie di età nota e ho contato tutte le formiche.

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

Certo, non è la parte più divertente di questa ricerca, per interessante che sia

(Laughter)

(Risate).

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

Quello su cui davvero queste formiche mi fanno riflettere è la divisione del lavoro.

That's not just how is the colony organized,

Non è solo come si organizza la colonia,

but how does it change what it's doing?

ma anche come cambia quel che sta facendo,

How is it that the colony manages to adjust

come fa la colonia ad adattare

the numbers of workers performing each task as conditions change?

il numero di operaie che eseguono ciascun compito, man mano che le condizioni cambiano.

So, things happen to an ant colony.

Di cose ne succedono in una colonia.

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

Quando piove d'estate, il deserto viene inondato,

There's a lot of damage to the nest,

il nido subisce molti danni,

and extra ants are needed to clean up that mess.

e servono più formiche per pulire quel disastro.

When extra food becomes available --

Quando aumenta la disponibilità di cibo --

and this is what everybody knows about picnics --

e lo sa chiunque abbia fatto un picnic --

then extra ants are allocated to collect the food.

vengono assegnate più formiche per raccogliere il cibo.

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

Quindi, con nessuno che dice cosa fare, in che modo

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

la colonia si organizza per assegnare a ciascun compito risorse adeguate?

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

È questo che chiamo assegnazione delle funzioni.

And in harvester ants, I divide the tasks

E nelle formiche raccoglitrici, divido i compiti

of the ants I see just outside the nest

delle formiche che vedo subito fuori dal nido

into these four categories: where an ant is foraging,

in quattro categorie: una formica che sta raccogliendo,

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

quando è sulla strada per il cibo, alla ricerca di cibo o riportando indietro il cibo;

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

i ricognitori --questa dovrebbe essere una lente di ingrandimento--

are an interesting group that go out early in the morning

sono un gruppo interessante che vanno fuori presto al mattino

before the foragers are active.

prima che le raccoglitrici siano attive.

They somehow choose the direction that the foragers will go,

In qualche modo, scelgono la direzione in cui le raccoglitrici andranno,

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

e tornando indietro --semplicemente tornando indietro--

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

dicono alle raccoglitrici che possono uscire in sicurezza.

Then the nest maintenance workers work inside the nest,

A quel punto le formiche che mantengono il nido lavorano dentro al nido,

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

e il nido somiglia molto alla casa di Bill Lishman.

That is, that there are chambers inside,

All'interno ci sono delle "stanze",

they line the walls of the chambers with moist soil

foderano le pareti delle camere con della terra umida

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

che si asciuga formando una specie di intonaco poroso.

It also looks very similar to some of the cave dwellings

Somiglia molto ad alcune abitazioni scavate nella roccia

of the Hopi people that are in that area.

dalle popolazioni Hopi che vivono in quell'area.

And the nest maintenance workers do that inside the nest,

Le operaie della manutenzione fanno questo dentro il nido,

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

e poi escono dal nido portando pezzi di terreno secco nelle loro mandibole.

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

Potete vedere un'operaia uscire con un granello di sabbia,

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

metterlo giù, girarsi, e tornare dentro.

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

E infine, le netturbine mettono una specie di sostanza chimica territoriale nella spazzatura.

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

Quindi si vedono le formiche operaie creare una pila di scarti.

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

Un giorno è tutto qui, il giorno successivo

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

lo spostano di là, e poi lo riportano indietro.

So that's what the midden workers do.

il compito delle netturbine è questo.

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

E questi quattro gruppi sono solo le formiche esterne.

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

Costituiscono solo il 25% della colonia, e sono le formiche più vecchie.

So, an ant starts out somewhere near the queen.

Quindi, una formica inizia a vivere vicino alla regina.

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

Quando scaviamo i nidi troviamo che, più o meno, sono tanto profondi

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

quanto larga è la colonia, quindi più o meno un metro di profondità per i nidi grandi, vecchi,

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

e poi c'è un altro lungo tunnel e una camera, dove spesso troviamo la regina,

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

magari dopo aver picconato per otto ore.

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

Ma non penso che quella stanza si sia evoluta a causa mia, della mia pala

and my crew of students with pickaxes,

e del mio staff di studenti coi picconi,

but instead because when there's flooding,

ma piuttosto perché, quando c'è un'inondazione,

occasionally the colony has to go down deep.

occasionalmente la colonia deve andare giù in profondità.

So there's this whole network of chambers.

Per questo c'è tutta questa rete di stanze.

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

La regina è qui da qualche parte, deposita solo le uova.

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

Ci sono le larve, che consumano la maggior parte del cibo,

And this is true of most ants --

E questo è vero per la maggior parte delle formiche--

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

quelle che vedi camminare in giro non mangiano poi molto.

They bring it back and feed it to the larvae.

Portano il cibo nel nido, per le larve.

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

Quando le raccoglitrici entrano col cibo, lo fanno semplicemente cadere nella camera superiore,

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

e le altre formiche vengono da sotto, prendono il cibo,

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

lo riportano indietro, sbucciano i semi, e li impilano.

There are nest maintenance workers working throughout the nest.

Ci sono formiche di manutenzione nido al lavoro in tutto il nido.

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

Quel che è curioso, e interessante, è che in ogni momento

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

cica metà delle formiche in una colonia non sta facendo nulla.

So, despite what it says in the Bible,

Perciò, malgrado quello che si dice nella Bibbia,

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

ossia "Osserva la formica, tu fannullone,"

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

in effetti, potresti pensare a queste formiche come a delle riserve.

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

Vale a dire, dovesse succedere qualcosa -- e non ho mai visto succedere una cosa simile,

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

ma le ho osservate per 20 anni soltanto --

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

se dovesse succedere qualcosa che richiede la loro presenza, potrebbero uscire tutte fuori.

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

Ma in realtà, per la maggior parte sono li in giro.

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

E penso sia una questione molto interessante --

what is there about the way the colony is organized

cosa c'è nell'organizzazione della colonia

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

che potrebbe giustificare una riserva di formiche che non stanno facendo nulla?

And they sort of stand as a buffer in between

In un certo senso, fanno da cuscinetto tra

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

le formiche che lavorano dentro al nido, e quelle che lavorano al di fuori.

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

E se contrassegni formiche che lavorano fuori, e scavi una colonia,

you never see them deep down.

non le vedi mai all'interno.

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

Quindi le formiche lavorano all'interno del nido quando sono giovani,

They somehow get into this reserve.

in qualche modo finiscono in questa riserva,

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

E poi vengono reclutate per unirsi alla forza lavoro esterna.

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

Una volta unitesi alle "esterne", non lavorano più all'interno.

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

La maggior parte delle formiche, tra cui queste, non ci vedono molto bene.

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

Hanno degli occhi, possono distinguere tra la luce e l'oscurita',

but they mostly work by smell.

ma perlopiù si orientano con l'olfatto.

So just to reinforce that what you might have thought

Quindi, giusto per ricordarvi che ciò che potreste pensare

about ant queens isn't true --

sulle formiche regine non è vero,

you know, even if the queen did have the intelligence

anche se la regina avesse l'intelligenza

to send chemical messages through this whole network of chambers

di mandare messaggi chimici in tutta questa rete di stanze

to tell the ants outside what to do,

per dire alle "esterne" cosa fare,

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

non ci sarebbe modo di far arrivare questi messaggi in tempo

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

per il cambio di compiti che vediamo al di fuori del nido.

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

Questo dimostra come la regina non diriga il lavoro della colonia.

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

Perciò quando mi decisi a lavorare sulla divisione del lavoro,

my first question was, "What's the relationship

la mia prima domanda era: "Qual è la relazione

between the ants doing different tasks?

tra formiche dedite a compiti differenti?

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

Importa alle raccoglitrici cosa sta facendo la squadra manutenzione nido?

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

Importa alle netturbine cosa stanno facendo le ricognitrici?"

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

E lavoravo in un contesto in cui tutti pensavano che ogni formica di un nido

was somehow dedicated to its task from birth

fosse dedita al suo lavoro, in qualche modo, fin dalla nascita

and sort of performed independently of the others,

e lo eseguisse indipendentemente dagli altri,

knowing its place on the assembly line.

conscia del suo posto in catena di montaggio.

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

Invece mi chiesi: "In che modo sono interdipendenti i vari gruppi di lavoro?"

So I did experiments where I changed one thing.

Così feci esperimenti in cui cambiai una sola cosa.

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

Per esempio, creai più lavoro per la squadra manutenzione nido

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

mettendo una pila di stuzzicadenti vicino all'entrata del nido,

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

di prima mattina, quando la squadra manutenzione nido inizia i lavori.

This is what it looks like about 20 minutes later.

Ecco che aspetto ha 20 minuti dopo.

Here it is about 40 minutes later.

E circa 40 minuti dopo.

And the nest maintenance workers just take all the toothpicks

La squadra manutenzione nido porta tutti gli stuzzicadenti

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

al confine esterno della collinetta del nido e li lascia lì.

And what I wanted to know was, "OK,

La domanda che mi ponevo era:

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

"Ecco una situazione dove servono più formiche in squadra manutenzione nido.

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

Questo avrà degli effetti sulle formiche preposte ad altri lavori?"

Then we repeated all those experiments with the ants marked.

Poi ripetemmo questi esperimenti con le formiche contrassegnate.

So here's some blue nest maintenance workers.

Ecco questa squadra manutenzione nido, in blu.

And lately we've gotten more sophisticated

In seguito, siamo diventati più sofisticati

and we have this three-color system.

e abbiamo adottato questo sistema a tre colori.

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

Possiamo marcarle individualmente in modo da individuare ogni tipo di formica.

We started out with model airplane paint

Abbiamo iniziato con della vernice da modellismo aereo,

and then we found these wonderful little Japanese markers,

poi abbiamo trovato questi piccoli, fantastici evidenziatori giapponesi,

and they work really well.

che funzionano molto bene.

And so just to summarize the result,

E per farla breve,

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

beh, salta fuori che sì, i differenti compiti sono interdipendenti.

So, if I change the numbers performing one task,

Quindi, se cambio i numeri di quelle che eseguono un compito,

it changes the numbers performing another.

cambio anche il numero di quelle che ne eseguono un altro.

So for example, if I make a mess

Se per esempio creo del disordine,

that the nest maintenance workers have to clean up,

che la squadra manutenzione nido deve pulire,

then I see fewer ants out foraging.

allora vedrò meno formiche fuori a raccogliere cibo.

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

E questo era vero per tutte le "coppie" di compiti.

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

E il secondo risultato, che sorprese molti di noi,

was that ants actually switch tasks.

fu che le formiche in effetti cambiano i propri compiti.

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

La stessa formica non fa sempre lo stesso lavoro per tutta la vita.

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

Quindi, per esempio, se metto del cibo extra, chiunque altro--

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

le netturbine smettono di lavorare alla spazzatura e vanno a raccogliere il cibo,

they become foragers.

diventano raccoglitrici,

The nest maintenance workers become foragers.

le addette alla manutenzione nido diventano raccoglitrici,

The patrollers become foragers.

e anche le ricognitrici diventano raccoglitrici.

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

Ma non tutte le transizioni sono possibili. E questo mostra come funziona:

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

Come ho appena detto, se c'è più cibo da raccogliere, i controllori, le netturbine

the nest maintenance workers will all change to forage.

e le addette alla manutenzione faranno le raccoglitrici.

If there's more patrolling to do --

Se c'è più ricognizione da fare

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

-- ho creato un disturbo, in modo che servissero più ricognitrici --

the nest maintenance workers will switch to patrol.

la squadra manutenzione nido si convertirà alla ricognizione.

But if more nest maintenance work is needed --

Ma se è necessario più lavoro alla manutenzione del nido --

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

per esempio, se metto fuori un mucchio di stuzzicadenti --

then nobody will ever switch back to nest maintenance,

nessuna tornerà mai indietro alla manutenzione del nido,

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

devono reclutare la manutenzione nido da dentro il nido.

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

La raccolta cibo fa da "pozzo" e le formiche dentro il nido da "sorgente".

And finally, it looks like each ant is deciding

E per finire, è come se ogni formica decidesse

moment to moment whether to be active or not.

momento per momento se essere attiva o no.

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

Quindi, per esempio, quando c'è molta manutenzione nido da fare,

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

non è che le raccoglitrici cambino attività, lo so che non lo fanno,

But the foragers somehow decide not to come out.

ma in qualche modo le raccoglitrici decidono di non uscire.

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

Ed ecco il risultato più curioso: l'assegnazione dei compiti.

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

cambia con l'età della colonia, e cambia così.

When I do these experiments with older colonies --

Quando faccio questi esperimenti con le colonie più vecchie,

so ones that are five years or older --

quelle che hanno cinque o più anni,

they're much more consistent from one time to another

sono molto più coerenti da una volta all'altra.

and much more homeostatic. The worse things get,

E molto più omeostatiche (equilibrate). Peggio vanno le cose,

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

più io le tormento, più loro si comportano come colonie indisturbate,

Whereas the young, small colonies --

mentre le colonie giovani, piccole,

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

le colonie di due anni con solo 2000 formiche, sono molto più variabili.

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

E la cosa sorprendente è che una formica vive solo un anno.

It could be this year, or this year.

Senza eccezioni.

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

Quindi, le formiche nella colonia più vecchia, che sembra essere più stabile,

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

non sono affatto più vecchie delle formiche nella colonia più giovane.

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

Non è dovuto all'esperienza delle formiche più vecchie, e più saggie.

Instead, something about the organization

Dev'essere piuttosto qualcosa nell'organizzazione

must be changing as the colony gets older.

che cambia man mano che la colonia invecchia.

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

E la cosa ovvia che cambia è la sua dimensione.

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

Da quando ho capito questo, ho speso molto tempo cercando di immaginarmi

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

quali regole decisionali -- molto semplici, locali, probabilmente olfattive, chimiche.

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

quali regole una formica possa seguire, visto che non può valutare la situazione complessiva --

that would have the outcome that I see,

--producendo il risultato che vedo,

these predictable dynamics, in who does what task.

ossia queste dinamiche prevedibili in chi fa quale compito,

And it would change as the colony gets larger.

che cambiavano man mano che la colonia si ingrandiva.

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

E ho scoperto che le formiche usano una rete di contatti di antenne.

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

Chiunque abbia mai osservato delle formiche le avrà viste toccarsi le antenne.

They smell with their antennae.

Annusano con le antenne.

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

Quando una formica tocca un'altra, la annusa,

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

e può decidere, per esempio, se l'altra formica vive nella stessa colonia,

because ants cover themselves and each other, through grooming,

perché le formiche, spulciandosi, si cospargono l'un l'altra

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

di uno strato di grasso che ha l'odore specifico della colonia.

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

E stiamo imparando che la formica sfrutta il modello dei contatti di antenne,

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

la frequenza con la quale incontra le formiche degli altri compiti, per decidere che cosa fare.

And so what the message is, is not any message

A trasferirsi da una formica all'altra, dunque,

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

non è un messaggio ma uno schema.

The pattern itself is the message.

Lo schema stesso è il messaggio.

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

E ora vi dirò un po' di più al riguardo.

But first you might be wondering:

Ma prima potreste meravigliarvi

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

di come una formica possa dire, ad esempio: "Io sono una raccoglitrice.

I expect to meet another forager every so often.

Mi aspetto di incontrare un'altra raccoglitrice ogni tot.

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

Ma se invece comincio ad incontrare un numero più alto di addette alla manutenzione nido,

I'm less likely to forage.

è meno probabile che io raccolga cibo."

So it has to know the difference between

Quindi deve conoscere la differenza tra

a forager and a nest maintenance worker.

una raccoglitrice ed una della squadra manutenzione nido.

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

Ed abbiamo imparato che, in questa specie,

and I suspect in others as well --

e sospetto anche in altre,

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

questi idrocarburi, questo strato di grasso sull'esterno delle formiche,

is different as ants perform different tasks.

cambia man mano che le formiche eseguono compiti differenti,

And we've done experiments that show that

e abbiamo fatto esperimenti che mostrano

that's because the longer an ant stays outside,

come ciò sia dovuto al fatto che più a lungo una formica rimane fuori,

the more these simple hydrocarbons on its surface change,

più questi idrocarburi semplici sulla sua superficie cambiano,

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

e così vengono ad odorare in modo diverso quando hanno compiti diversi.

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

E possono usare questo odore compito-specifico negli idrocarburi cuticolari --

they can use that in their brief antennal contacts to somehow

nei loro brevi contatti di antenne per registrare, in qualche modo,

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

la frequenza alla quale stanno incontrando le formiche destinate a compiti specifici.

And we've just recently demonstrated this

Lo abbiamo dimostrato di recente,

by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,

mettendo un estratto di idrocarburi su dei piccoli "chicchi" di vetro,

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

e facendo cadere delicatamente i chicchi nell'entrata del nido con la giusta frequenza

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

Le formiche rispondono al giusto ritmo di contatto

with a glass bead with hydrocarbon extract on it,

con questo chicco di vetro con l'estratto di idrocarburo,

as they would to contact with real ants.

come se entrassero in contatto con formiche vere.

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

Ora voglio mostrarvi un estratto di un filmato-

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

che inizierà mostrandovi l'entrata del nido.

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

L'idea è che le formiche che stanno entrando e uscendo dal nido

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

sono uscite per svolgere differenti compiti, e il ritmo al quale si incontrano

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

man mano che entrano ed escono dal nido determina, o influenza,

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

la decisione di ciascuna formica se uscire o meno, e quale compito svolgere.

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

L'immagine è presa con un microscopio a fibra ottica, da dentro il nido.

In the beginning you see the ants

All'inizio vedi semplicemente le formiche

just kind of engaging with the fiber optics microscope.

"studiare" il microscopio a fibra ottica.

But the idea is that the ants are in there,

Ma l'idea è che le formiche siano lì dentro,

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

e ciascuna formica sente un certo flusso di formiche al suo fianco,

a stream of contacts with other ants.

un flusso di contatti con altre formiche,

And the pattern of these interactions determines

ed il carattere di queste interazioni determina

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

se la formica ritorna fuori, e cosa fa quando ritorna fuori.

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

Potete anche vederlo nelle formiche appena fuori dall'entrata, come queste.

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

Ciascuna formica, poi, tornando dentro, contatta altre formiche,

And the ants that are waiting just inside the nest entrance

e le formiche che stanno aspettando appena dentro l'entrata del nido,

to decide whether to go out on their next trip,

per decidere se uscire al loro prossimo viaggio,

are contacting the ants coming in.

contattano le formiche in entrata.

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

La cosa interessante di questo sistema è che è disordinato.

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

È variabile. È rumoroso. Sotto due profili, in particolare.

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

il primo è che l'esperienza di ciascuna formica non si può prevedere bene.

Because the rate at which ants come back depends on

Perché il tasso al quale le formiche ritornano dipende

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

da tutte le piccole cose che succedono ad una formica man mano che esce e fa il suo lavoro al di fuori.

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

E la seconda cosa è che l'abilità di una formica di valutare questo modello

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

deve essere molto rozza, perché una formica non può fare calcoli sofisticati.

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

Facciamo quindi molta modellazione e simulazione, ed anche lavoro sperimentale,

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

per provare ad immaginarci come questi due tipi di rumore si combinino

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

per produrre, congiuntamente, il comportamento prevedibile delle colonie di formiche.

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

Ancora, non voglio dire che questo tipo di modello casuale di interazioni

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

produca una fabbrica che lavora con l'efficienza di un orologio.

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

In effetti, se guardate le formiche, vi viene voglia di aiutarle,

because they never seem to be doing anything

perché non capita mai che facciano qualcosa

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

nel modo esatto in cui pensi che dovrebbero farlo.

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

Non è quindi che da questi contatti casuali sorga la perfezione.

But it works pretty well.

Ma funziona molto bene.

Ants have been around for several hundred million years.

Le formiche esistono da centinaia di milioni di anni.

They cover the earth, except for Antarctica.

Antartide a parte, si trovano ovunque al mondo.

Something that they're doing is clearly successful enough

Un chiaro esempio di successo di questo schema

that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,

di contatti casuali è che, complessivamente,

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

produce qualcosa che permette alle formiche di fare molte più formiche.

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

E stiamo studiando come la selezione naturale

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

potrebbe agire ora per modificare questi schemi d'interazione --

this network of interaction patterns --

questa rete di schemi di interazione --

to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.

per incrementare, magari, l'efficienza delle colonie nella raccolta del cibo.

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

La cosa principale che vorrei vi ricordaste

is that these patterns of interactions

è che questi schemi di interazioni

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

sono strettamente connessi alla dimensione della colonia.

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

L'idea più semplice è che quando una formica è in una colonia piccola --

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

in una colonia grande una formica può usare la stessa regola,

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

tipo:"Mi aspetto di incontrare un altro raccoglitore ogni tre secondi".

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

Ma in una piccola colonia, è probabile incontrare meno raccoglitori,

just because there are fewer other foragers there to meet.

semplicemente perché ci sono meno raccoglitori da incontrare.

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

Quindi la stessa regola, man mano che la colonna si sviluppa e diventa più vecchia e larga,

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

produrrà in una colonia vecchia un comportamento differente di una piccola, giovane colonia.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)