Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies

מתרגם: Yaniv Lubling מבקר: Avshalom Aloni

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

אני חוקרת נמלים, וזאת משום שאני אוהבת לחשוב על איך ארגונים פועלים.

And in particular, how the simple parts of organizations

ובפרט, כיצד המרכיבים הפשוטים של ארגונים

interact to create the behavior of the whole organization.

פועלים יחד כדי ליצור את ההתנהגות של הארגון כולו.

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

ובכן, מושבות נמלים הן דוגמא טובה לארגון כזה,

and there are many others. The web is one.

וישנן רבות נוספות. הרשת היא אחת.

There are many biological systems like that --

ישנן הרבה מערכות ביולוגיות כאלו -

brains, cells, developing embryos.

מוחות, תאים, עוברים מתפתחים.

There are about 10,000 species of ants.

יש בערך כ - 10,000 מינים של נמלים.

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

כולם חיים במושבות שמורכבות ממלכה אחת או כמה,

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

וכל הנמלים שאתם רואים מתהלכות סביב הן פועלות עקרות.

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

ומה שמשותף לכל מושבות הנמלים הוא היעדר שליטה מרכזית.

Nobody tells anybody what to do.

אף אחד לא אומר לאף אחד מה לעשות.

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

המלכה רק מטילה את הביצים. אין שום ניהול.

No ant directs the behavior of any other ant.

אף נמלה לא מכווינה את ההתנהגות של אף נמלה אחרת.

And I try to figure out how that works.

ואני מנסה להבין איך זה עובד.

And I've been working for the past 20 years

ואני עובדת במשך 20 השנים האחרונות

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

על אוכלוסייה של נמלים אוכלות-זרעים בדרום מזרח אריזונה.

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

זהו אתר המחקר שלי. זוהי באמת תמונה של נמלים,

and the rabbit just happens to be there.

הארנב פשוט נמצא שם במקרה.

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

הנמלים האלה נקראות נמלים קוצרות כי הן אוכלות זרעים.

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

זהו הקן של מושבה בוגרת, וזוהי הכניסה של הקן.

And they forage maybe for about 20 meters away,

הן מחפשות מזון עד מרחק של בערך 20 מטרים,

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

אוספות את הזרעים, מביאות אותם בחזרה אל הקן ומאחסנות אותם.

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

בכל שנה אני הולכת לשם ומכינה מפה של אתר המחקר שלי.

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

זוהי רק דרך. והיא לא גדולה כל כך.

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

בערך 250 מטר בצד אחד, 400 בצד השני.

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

לכל מושבה יש שם, שהוא מספר.

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

שמצוייר על סלע. ואני הולכת לשם בכל שנה

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

ומחפשת אחר המושבות שהיו בחיים בשנה שעברה,

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

מבינה מי מתה, ושמה את החדשות על המפה,

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

וכך אני יודעת בנות כמה כולן.

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

ובגלל זה, התאפשר לי ללמוד כיצד ההתנהגות שלהן משתנה

as the colony gets older and larger.

כשהמושבה מתבגרת וגדלה.

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

אני רוצה לספר לכם על מעגל החיים של מושבה.

Ants never make more ants; colonies make more colonies.

נמלים לעולם לא יוצרות עוד נמלים, מושבות יוצרות עוד מושבות.

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

הן עושות זאת על ידי שליחה בכל שנה של הפוריות -

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

אלו עם הכנפיים - לטיסת הזדווגות.

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

אז בכל שנה, באותו יום - וזו תעלומה כיצד בדיוק זה קורה -

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

כל מושבה שולחת החוצה את הבתולות שלה, המלכות הלא מעוברות עם הכנפיים, ואת הזכרים,

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

וכולם עפים למקום משותף. והם מזדווגים.

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

כאן רואים מלכה בתולה עד לא מזמן. הנה הכנפיים שלה.

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

והיא באמצע הזדווגות עם הזכר הזה,

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

ויש זכר נוסף למעלה, ממתין לתורו.

Often the queens mate more than once.

פעמים רבות המלכות מזדווגות יותר מפעם אחת.

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

ואחרי זה, כל הזכרים מתים. זהו זה בשבילם.

(Laughter)

(צחוק)

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

והמלכות המעוברות הטריות עפות למקום כלשהו, מפילות את הכנפיים שלהן,

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

חופרות בור, נכנסות לתוכו ומתחילות להטיל ביצים.

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

הן תחיינה 15 או 20 שנים, ותמשכנה להטיל ביצים

using the sperm from that original mating.

משתמשות בזרע מאותה הזדווגות ראשונה.

So the queen goes down in there.

אז המלכה נכנסת שם למטה.

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

היא מטילה ביצים, היא מאכילה את הזחלים - הנמלה מתחילה כביצה, אז היא זחל.

She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.

היא מאכילה את הזחלים ע"י העלאת גרה מעתודות השומן שלה.

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

אז, ברגע שהנמלים - הקבוצה הראשונה של הנמלים - יוצאת,

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

הן זחלים. אז הן גלמים. ואז הן בוקעות כנמלים בוגרות.

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

הן יוצאות החוצה, משיגות את האוכל, חופרות את הקן,

and the queen never comes out again.

והמלכה לעולם לא יוצאת עוד החוצה.

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

זוהי מושבה בת שנה - במקרה מושבה מספר 536

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

זוהי הכניסה את הקן, יש שם עפרון לקנה מידה.

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

זוהי המושבה שנוסדה על ידי מלכה בקיץ שעבר.

This is a three-year-old colony.

זוהי מושבה בת שלוש שנים.

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

זוהי הכניסה אל הקן, יש שם עפרון לקנה מידה.

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

הן עושות ערימת פסולת - בעיקר מהקליפות של הזרעים שהן אוכלות.

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

זוהי מושבה בת חמש. זוהי הכניסה לקן, עם עפרון לקנה מידה.

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

זה פחות או יותר הגודל המירבי אליו הן מגיעות, בערך מטר מצד לצד.

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

וכאן רואים כיצד גודל המושבה ומספר הנמלים הפועלות משתנים -

so this is about 10,000 worker ants --

אלה בערך 10,000 נמלים פועלות -

changes as a function of colony age, in years.

משתנים כפונקציה של גיל המושבה בשנים.

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

זה מתחיל עם אפס נמלים, רק המלכה המייסדת,

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

וזה גדל לגודל של בערך 10 או 12 אלף נמלים כשהמושבה בת חמש.

And it stays that size until the queen dies

וזה נשאר בגודל הזה עד שהמלכה מתה

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

ואין מי שיעשה נמלים נוספות, כשהיא בת בערך 15 או 20 שנים.

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

כאשר הן מגיעות לגודל היציב הזה, מבחינת מספר הנמלים,

that they start to reproduce.

הן מתחילות להתרבות.

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

כלומר, לשלוח עוד מלכות מכונפות וזכרים לטיסת ההזדווגות של אותה שנה.

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

ואני יודעת כיצד גודל המושבה משתנה כפונקציה של גיל המושבה,

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

כי חפרתי מושבות בנות גיל ידוע וספרתי את כל הנמלים.

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

זה לא החלק הכי כיפי במחקר הזה, למרות שזה מעניין.

(Laughter)

(צחוק)

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

השאלה שאני באמת חושבת עליה עם הנמלים האלו היא מה שאני קוראת הקצאת משימות.

That's not just how is the colony organized,

לא רק כיצד המושבה מאורגנת,

but how does it change what it's doing?

אלא כיצד היא משנה את מה שהיא עושה?

How is it that the colony manages to adjust

כיצד המושבה מצליחה לווסת

the numbers of workers performing each task as conditions change?

את מספר הפועלות שעוסקות בכל משימה כאשר התנאים משתנים?

So, things happen to an ant colony.

אז דברים קורים למושבת נמלים.

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

כאשר יורד גשם בקיץ, המדבר מוצף.

There's a lot of damage to the nest,

יש נזק רב לקן,

and extra ants are needed to clean up that mess.

ונמלים נוספות דרושות כדי לנקות את הבלגן הזה.

When extra food becomes available --

כאשר מזון נוסף נעשה זמין -

and this is what everybody knows about picnics --

וזה דבר שכולם יודעים על פיקניקים -

then extra ants are allocated to collect the food.

נמלים נוספות מוקצות לאסוף את האוכל.

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

אז, אם אף אחד לא אומר לאף אחד מה לעשות, כיצד

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

המושבה מצליחה לווסת את מספר הפועלות שמבצעות כל משימה?

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

וזהו התהליך לו אני קוראת הקצאת משימות.

And in harvester ants, I divide the tasks

ועבור נמלים קוצרות, אני מחלקת את המשימות

of the ants I see just outside the nest

של הנמלים שאני רואה מחוץ לקן

into these four categories: where an ant is foraging,

לארבעת הקטגוריות האלו: היכן שהנמלה מלקטת אוכל,

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

כאשר היא בחוץ על שביל הליקוט, מחפשת אוכל או מביאה אוכל בחזרה.

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

הסיירות - זוהי אמורה להיות זכוכית מגדלת -

are an interesting group that go out early in the morning

הן קבוצה מעניינת שיוצאות החוצה מוקדם בבוקר

before the foragers are active.

לפני שמלקטות האוכל פעילות.

They somehow choose the direction that the foragers will go,

הן בוחרות באופן כלשהו את הכיוון בו תלכנה מלקטות האוכל.

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

ובכך שהן חוזרות בחזרה - עצם זה שהן הצליחו לחזור -

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

הן אומרות למלקטות שזה בטוח לצאת החוצה.

Then the nest maintenance workers work inside the nest,

פועלות התחזוקה של הקן עובדות בתוך הקן,

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

ורציתי לאמר שהקנים דומים מאוד לבית של ביל לישמן.

That is, that there are chambers inside,

כלומר, יש חדרים בפנים,

they line the walls of the chambers with moist soil

הן מצפות את הקירות של החדרים באדמה לחה

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

וזה מתייבש לסוג של משטח דמוי חימר בפנים.

It also looks very similar to some of the cave dwellings

זה גם מאוד דומה לכמה מבתי המערות

of the Hopi people that are in that area.

של אנשי ההופי שגרים באותו איזור.

And the nest maintenance workers do that inside the nest,

פועלות התחזוקה של הקן עושות זאת בתוך הקן,

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

והן יוצאות מחוץ לקן סוחבות פיסות אדמה יבשה בלסת שלהן.

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

אז אתם רואים, פועלת תחזוקת הקן יוצאות החוצה עם מעט חול,

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

מניחות אותו, מסתובבות וחוזרות בחזרה פנימה.

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

לבסוף, פועלות האשפה שמות סוג מסויים של כימיקל טריטוריאלי בזבל.

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

מה שאתם רואים את פועלות האשפה עושות הוא עורמות ערימה של זבל.

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

יום אחד הכל יהיה כאן, למחרת

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

הן תזזנה את זה לשם, ואז הן תזזנה את זה בחזרה.

So that's what the midden workers do.

זה מה שפועלות האשפה עושות.

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

וארבעת הקבוצות האלו הן רק הנמלים שמחוץ לקן.

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

זהו בערך 25 אחוז מהמושבה, והן הנמלים הכי מבוגרות.

So, an ant starts out somewhere near the queen.

אז הנמלה מתחילה איפה שהוא בקרבת המלכה.

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

וכאשר אנו חופרים קנים אנו מגלים שהם בעומק דומה

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

לרוחב של המושבה, בערך בעומק מטר לקנים הגדולים והמבוגרים.

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

ואז יש מנהרה ארוכה נוספת וחדר, שם נמצא בדרך כלל את המלכה,

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

אחרי שמונה שעות של להכות בסלע עם מכושים.

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

אני לא חושבת שהחדר התפתח בגללי ובגלל המחפרון שלי

and my crew of students with pickaxes,

וצוות הסטודנטים שלי עם המכושים,

but instead because when there's flooding,

אלא כיוון שכאשר יש שיטפון,

occasionally the colony has to go down deep.

לעיתים המושבה נאלצת לרדת לעומק,

So there's this whole network of chambers.

אז יש את כל רשת החדרים הזו.

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

המלכה נמצאת שם איפה שהוא, היא רק מטילה ביצים.

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

אלה הזחלים, והם צורכים את רב האוכל.

And this is true of most ants --

וכך זה אצל רוב הנמלים -

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

הנמלים שאתם רואים מסתובבות לא אוכלות יותר מדי.

They bring it back and feed it to the larvae.

הן מביאות את האוכל בחזרה ומאכילות איתו את הזחלים.

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

כשהמלקטות נכנסות עם אוכל, הן רק זורקות אותו בחדר העליון,

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

והנמלים האחרות עולות מלמטה, לוקחות את האוכל,

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

מביאות אותו בחזרה, מקלפות את הזרעים ועורמות אותם לערימה.

There are nest maintenance workers working throughout the nest.

פועלות התחזוקה של הקן עובדות בכל הקן.

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

ומה שמסקרן ומעניין, הוא שנראה שבכל רגע נתון

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

בערך כמחצית מהנמלים במושבה פשוט לא עושות כלום.

So, despite what it says in the Bible,

אז, למרות מה שכתוב בתנ"ך,

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

אתם יודעים, בנוגע ל "ראה את הנמלה עצל",

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

למעשה, אפשר לחשוב על הנמלים האלו כעל עתודות.

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

כלומר, אם משהו קורה - ואני מעולם לא ראיתי דבר כזה קורה,

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

אבל אני מתבוננת רק 20 שנים -

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

אם משהו קורה, כולן עשויות לצאת החוצה אם הן תהיינה נחוצות.

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

אבל למעשה, לרוב הן פשוט נמצאות שם.

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

ואני חושבת שזו שאלה מאוד מעניינת -

what is there about the way the colony is organized

מה יש בדרך שבה המושבה מאורגנת

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

שעשוי לתת תפקיד כלשהו לעתודה של נמלים שלא עושות דבר?

And they sort of stand as a buffer in between

הן מהוות סוג של מחיצה בין

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

הנמלים שעובדות עמוק בתוך הקן והנמלים שעובדות בחוץ.

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

אם תסמנו נמלים שעובדות בחוץ, ותחפרו את המושבה,

you never see them deep down.

אף פעם לא תראו אותן עמוק למטה.

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

מה שקורה זה שהנמלים עובדות בתוך הקן כשהן צעירות.

They somehow get into this reserve.

הן איכשהו מצטרפות לעתודה.

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

ובסופו של דבר הן מגוייסות להצטרף לכוח העבודה החיצוני.

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

ומהרגע בו הן שייכות לנמלים שעובדות בחוץ, הן לעולם לא תחזורנה למטה.

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

עכשיו נמלים - רוב הנמלים, כולל אלו, לא רואות טוב כל כך.

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

יש להן עיניים, הן יכולות להבדיל בין אור וחושך,

but they mostly work by smell.

אבל הן בעיקר עובדות לפי הריח.

So just to reinforce that what you might have thought

אז רק כדי להדגיש שמה שאולי חשבתם

about ant queens isn't true --

על נמלים מלכות הוא לא נכון -

you know, even if the queen did have the intelligence

אתם יודעים, אפילו אם למלכה הייתה את האינטיליגנציה

to send chemical messages through this whole network of chambers

לשלוח מסרים כימיים מבעד לכל רשת החדרים הזו

to tell the ants outside what to do,

ולאמר לנמלים בחוץ מה לעשות,

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

מסרים כאלה בשום אופן לא יכלו להגיע בזמן

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

ולהסביר את ההסטות בהקצאות של הפועלות שאנחנו רואים בפועל מחוץ לקן.

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

אז זוהי דרך אחת לפיה אנו יודעים שמלכה לא מנהלת את ההתנהגות של המושבה.

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

כשהתחלתי לעבוד על הקצאת המשימות

my first question was, "What's the relationship

השאלה הראשונה שלי הייתה, "מהי מערכת היחסים

between the ants doing different tasks?

בין הנמלים שמבצעות משימות שונות?

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

האם זה משנה למלקטות מה פועלות תחזוקת הקן עושות?

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

האם זה משנה לפועלות האשפה מה הסיירות עושות?"

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

ועבדתי בהקשר של תפיסה מסויימת של מושבות נמלים לפיה כל נמלה

was somehow dedicated to its task from birth

מיועדת בדרך כלשהי למשימה שלה מלידה

and sort of performed independently of the others,

ומבצעת אותה באופן עצמאי מהשאר,

knowing its place on the assembly line.

יודעת מהו מקומה בקו הייצור.

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

במקום זה רציתי לשאול, "כיצד קבוצות המשימות השונות קשורות זו לזו?"

So I did experiments where I changed one thing.

אז ערכתי ניסויים בהם שיניתי דבר אחד.

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

למשל, יצרתי יותר עבודה עבור פועלות תחזוקת הקן

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

בכך שהנחתי ערימת קיסמים ליד הכניסה לקן,

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

מוקדם בבוקר, כאשר פועלות תחזוקת הקן פעילות לראשונה.

This is what it looks like about 20 minutes later.

כך זה נראה 20 דקות מאוחר יותר.

Here it is about 40 minutes later.

הנה זה לאחר 40 דקות.

And the nest maintenance workers just take all the toothpicks

פועלות תחזוקת הקן פשוט לוקחות את כל הקיסמים

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

לקצה החיצוני של תלולית הקן ומשאירות אותם שם.

And what I wanted to know was, "OK,

מה שרציתי לדעת היה, "אוקיי,

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

הנה מצב בו נמלות תחזוקת קן נוספות גוייסו -

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

האם תהיה לכך השפעה כלשהי על הפועלות שמבצעות משימות אחרות?"

Then we repeated all those experiments with the ants marked.

אז חזרנו על כל הניסויים האלה עם נמלים מסומנות.

So here's some blue nest maintenance workers.

הנה כמה פועלות תחזוקת קן כחולות.

And lately we've gotten more sophisticated

לאחרונה הפכנו מתוחכמים יותר

and we have this three-color system.

ויש לנו מערכת של שלושה צבעים.

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

ואנחנו יכולים לסמן אותן באופן פרטני ולדעת מי זו מי.

We started out with model airplane paint

התחלנו עם צבע של מודלים של מטוסים

and then we found these wonderful little Japanese markers,

ואז מצאנו את טושי הסימון היפניים הנפלאים האלה,

and they work really well.

והם עובדים ממש טוב.

And so just to summarize the result,

ואם נסכם את התוצאה,

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

מסתבר שאכן כן, המשימות השונות קשורות זו לזו.

So, if I change the numbers performing one task,

אז אם אני משנה את מספר הנמלים שמבצעות משימה אחת,

it changes the numbers performing another.

זה משנה את מספר הנמלים שמבצעות משימה אחרת.

So for example, if I make a mess

לדוגמא, אם אני עושה באלאגן

that the nest maintenance workers have to clean up,

שפועלות תחזוקת הקן צריכות לנקות,

then I see fewer ants out foraging.

אני רואה פחות נמלים מלקטות בחוץ.

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

וזה התברר כנכון עבור כל הזוגות האפשריים של המשימות.

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

התוצאה השנייה, שהפתיעה הרבה אנשים,

was that ants actually switch tasks.

הייתה שהנמלים למעשה מחליפות משימות.

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

נמלה מסויימת לא מבצעת את אותה משימה שוב ושוב במשך כל חייה.

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

לדוגמא, אם אני שמה אוכל נוסף, כל האחרות -

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

פועלות האשפה מפסיקות את עבודת האשפה ויוצאות לקחת את האוכל,

they become foragers.

הן הופכות מלקטות.

The nest maintenance workers become foragers.

פועלות תחזוקת הקן הופכות למלקטות.

The patrollers become foragers.

הסיירות הופכות למלקטות.

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

אך לא כל מעבר הוא אפשרי. זה מראה איך זה עובד.

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

כמו שאמרתי, אם יש יותר אוכל לאסוף, הסיירות, פועלות האשפה,

the nest maintenance workers will all change to forage.

פועלות תחזוקת הקן, כולן תהפוכנה למלקטות.

If there's more patrolling to do --

אם יש צורך ביותר סיור -

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

יצרתי הפרעה, והיה צורך ביותר סיירות -

the nest maintenance workers will switch to patrol.

פועלות תחזוקת הקן תתחלפנה לסיור.

But if more nest maintenance work is needed --

אך אם יש צורך ביותר עבודה של תחזוקת הקן -

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

למשל, אם אני מניחה כמה קיסמים -

then nobody will ever switch back to nest maintenance,

אף אחת לא תתחלף בחזרה לתחזוקת קן,

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

הן תצטרכנה לקבל פועלות תחזוקת קן מתוך הקן.

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

אז ליקוט משמש כמעין כיור, והנמלים מחוץ לקן משמשות כמקור.

And finally, it looks like each ant is deciding

ולבסוף, נראה כאילו כל נמלה מחליטה

moment to moment whether to be active or not.

מרגע לרגע האם להיות פעילה או לא.

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

אז למשל, כשיש עבודת תחזוקת קן נוספת לעשות,

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

זה לא שהמלקטות מחליפות. אני יודעת שהן לא עושות את זה.

But the foragers somehow decide not to come out.

המלקטות מחליטות איכשהו לא לצאת החוצה.

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

וכאן הייתה התוצאה הכי מעניינת: הקצאת המשימות.

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

התהליך הזה משתנה עם גיל המושבה, והוא משתנה כך.

When I do these experiments with older colonies --

כשאני עורכת את הניסויים הללו עם מושבות בוגרות יותר -

so ones that are five years or older --

כאלה שהן בנות חמש או יותר -

they're much more consistent from one time to another

הן הרבה יותר עקביות מפעם לפעם.

and much more homeostatic. The worse things get,

והרבה יותר הומאוסטטיות. ככל שהדברים נעשים גרועים יותר,

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

ככל שאני מטרידה אותן יותר, כך הן מתנהגות כמו מושבות לא מופרעות.

Whereas the young, small colonies --

לעומת המושבות הצעירות והקטנות -

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

המושבות בנות השנתיים של 2,000 נמלים - שנתונות לשינוי רב יותר.

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

מה שמדהים כאן הוא שנמלה חיה רק שנה.

It could be this year, or this year.

זו יכולה להיות השנה הזו או השנה ההיא.

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

כלומר הנמלים במושבה הבוגרת שנראית יציבה יותר

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

לא יותר מבוגרות מהנמלים במושבה הצעירה.

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

זה לא בגלל הניסיון של הנמלים הבוגרות והחכמות יותר.

Instead, something about the organization

אלא, משהו בארגון

must be changing as the colony gets older.

חייב להשתנות ככל שהמושבה מתבגרת.

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

הדבר שמשתנה באופן ברור הוא הגודל שלה.

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

מאז שקיבלתי את התוצאה הזו, אני משקיעה זמן רב בלנסות להבין

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

אלו סוגים של חוקי החלטות - מאוד פשוטים, מקומיים, כנראה קשורים לחוש הריח, כימיים.

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

חוקים בהם הנמלה יכולה להשתמש, מאחר ואף נמלה לא יכולה להעריך בעצמה את המצב הגלובלי -

that would have the outcome that I see,

יביאו לתוצאה שאני רואה.

these predictable dynamics, in who does what task.

הדינימיקות הניתנות לחיזוי האלה, של מי מבצע איזו משימה.

And it would change as the colony gets larger.

וזה ישתנה ככל שהמושבה תגדל.

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

גיליתי שהנמלים משתמשות ברשת של מגע של מחושים.

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

כל מי שאי פעם הסתכל על נמלים ראה אותן מחככות מחושים.

They smell with their antennae.

הן מריחות עם המחושים שלהן.

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

כאשר נמלה אחת נוגעת באחרת, היא מריחה אותה.

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

והיא יכולה להבחין, לדוגמא, אם הנמלה האחרת היא מאותו קן.

because ants cover themselves and each other, through grooming,

מכיון שנמלים מכסות את עצמן זו בזו באמצעות טיפוח,

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

בשכבה של שומן שנושא ניחוח ספציפי למושבה.

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

ואנחנו למדים שהנמלה משתמשת בתבנית של מגעי המחושים שלה,

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

בקצב שבו היא פוגשת נמלים שמבצעות משימות אחרות, כדי להחליט מה לעשות.

And so what the message is, is not any message

אז המסר הוא, הוא לא בעצם מסר כלשהו

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

שהן מעבירות מנמלה אחת לרעותה, אלא התבנית.

The pattern itself is the message.

התבנית עצמה היא המסר.

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

אספר לכם קצת יותר על כך.

But first you might be wondering:

אבל קודם, אתם אולי תוהים,

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

איך נמלה יכולה לדעת, לדוגמא - אני מלקטת.

I expect to meet another forager every so often.

אני מצפה לפגוש במלקטת אחרת בתדירות כזו או אחרת.

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

אבל אם לחלופין אני מתחילה לפגוש מספר גבוה יותר של פועלות תחזוקת קן,

I'm less likely to forage.

פחות סביר שאצא ללקט.

So it has to know the difference between

אז היא צריכה לדעת את ההבדל בין

a forager and a nest maintenance worker.

מלקטת לבין פועלת תחזוקת קן.

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

ולמדנו שבמין הזה -

and I suspect in others as well --

ואני סבורה שגם במינים אחרים -

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

הפחמימנים האלה, השכבה של השומן על פני הנמלים,

is different as ants perform different tasks.

משתנה כשהנמלה מבצעת משימות שונות.

And we've done experiments that show that

ערכנו ניסויים שמראים

that's because the longer an ant stays outside,

שזה קורה כי ככל שהנמלה נשארת בחוץ,

the more these simple hydrocarbons on its surface change,

כך הפחמימנים הפשוטים האלו על גב הנמלה משתנים,

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

וכך הן מריחות אחרת על ידי ביצוע משימות שונות.

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

והן יכולות להשתמש בניחוח הספציפי למשימה בפחמימנים על העור -

they can use that in their brief antennal contacts to somehow

הן יכולות להשתמש בו במגע החטוף של המחושים כדי

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

לעקוב אחר הקצב בו הן פוגשות נמלים של משימות מסויימות.

And we've just recently demonstrated this

רק לאחרונה הדגמנו זאת

by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,

כיצד על ידי הזלפת תמצית פחמימנים על חרוזי זכוכית קטנים

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

והשמטה שלהם בעדינות לתוך הכניסה לקן בקצב הנכון.

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

מסתבר שהנמלים מגיבות לקצב הנכון של המגע

with a glass bead with hydrocarbon extract on it,

עם חרוז זכוכית עם תמצית פחמימן עליו,

as they would to contact with real ants.

כשם שהן מגיבות למגע עם נמלים אמיתיות.

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

אני רוצה להראות לכם עכשיו קטע מסרט -

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

וזה מתחיל קודם כל בלהראות לכם את הכניסה לקן.

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

הרעיון הוא שהנמלים נכנסות ויוצאות מהכניסה לקן.

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

הן יצאו לבצע משימות שונות, והקצב בו הן נפגשות

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

כשהן נכנסות ויוצאות מהכניסה לקן קובע, או משפיע על

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

ההחלטה של כל נמלה האם לצאת החוצה, ואיזו משימה לבצע.

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

זה צולם על ידי מיקרוסקופ סיב אופטי, וזה למטה בתוך הקן.

In the beginning you see the ants

בהתחלה אתם רואים רק את הנמלים

just kind of engaging with the fiber optics microscope.

סתם מתעסקות עם מיקרוסקופ הסיב האופטי.

But the idea is that the ants are in there,

אבל הרעיון הוא שהנמלים שם בפנים,

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

וכל אחת חווה זרימה מסויימת של נמלים על פניה -

a stream of contacts with other ants.

זרם של מגעים עם נמלים אחרות.

And the pattern of these interactions determines

והתבנית של האינטראקציות האלו קובע

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

האם הנמלה יוצאת בחזרה החוצה, ומה היא עושה כשהיא יוצאת החוצה.

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

אתם יכולים לראות את זה גם בנמלים שממש מחוץ לכניסה לקן כמו אלו.

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

כל נמלה, אם כן, כשהיא חוזרת בחזרה פנימה, נוגעת בנמלים אחרות.

And the ants that are waiting just inside the nest entrance

והנמלים שממתינות ממש בכניסה לקן

to decide whether to go out on their next trip,

כדי להחליט האם לצאת החוצה למסע הבא שלהן,

are contacting the ants coming in.

נוגעות בנמלים שנכנסות פנימה.

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

מה שמעניין במערכת הזו הוא שהיא מבולגנת.

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

היא משתנה. היא רועשת, ובפרט בשתי דרכים.

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

הראשונה היא שהחוויה של הנמלה - של כל נמלה - לא יכולה להיות מאוד צפויה.

Because the rate at which ants come back depends on

מכיון שהקצב שבו הנמלים חוזרות תלוי

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

בכל הדברים הקטנים שקורים לנמלה כשהיא יוצאת החוצה ומבצעת את משימתה בחוץ.

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

הדרך השנייה היא שהיכולת של הנמלה להעריך את התבנית

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

חייבת להיות מאוד גסה, כי אף נמלה לא יכולה לעשות ספירה מתוחכמת.

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

אנחנו עושים הרבה הדמיות ומידולים וגם עבודה ניסויית,

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

כדי לנסות ולהבין כיצד שני סוגי הרעש האלה משתלבים

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

ויוצרים ביחד את הפעילות הניתנת לחיזוי של מושבות הנמלים.

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

שוב, אני לא רוצה לאמר שתבנית מקרית כזו של אינטראקציות

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

יוצרת מפעל שעובד בדיוק וביעילות כמו שעון.

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

למעשה, אם אתה צופה בנמלים, אתה מוצא את עצמך מנסה לעזור להן,

because they never seem to be doing anything

כי נראה שאף פעם הן לא עושות שום דבר

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

בדיוק בדרך בה אתה חושב שהן צריכות לעשות אותו.

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

אז זה לא שמתוך המגעים האקראיים האלה צומחת מושלמות.

But it works pretty well.

אבל זה עובד די טוב.

Ants have been around for several hundred million years.

הנמלים באיזור כבר כמה מאות מיליוני שנים.

They cover the earth, except for Antarctica.

הן מכסות את כדור הארץ, חוץ מאנטארקטיקה.

Something that they're doing is clearly successful enough

משהו שהן עושות הוא בבירור מוצלח מספיק

that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,

כך שתבנית המגעים האקראית הזו, במצטבר,

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

יוצרת משהו שמאפשר לנמלים לעשות המון נמלים נוספות.

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

אחד הדברים שאנו חוקרים הוא כיצד הברירה הטבעית

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

יכולה לפעול לעיצוב השימוש בתבניות אינטראקציה -

this network of interaction patterns --

ברשת הזו של תבניות האינטראקציה -

to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.

כדי אולי להגביר את יעילות הליקוט של מושבות נמלים.

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

דבר אחד שאני רוצה שתזכרו בקשר לזה

is that these patterns of interactions

הוא שתבניות האינטראקציה האלה

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

הן דבר שהייתם מצפים שיהיה קשור באופן הדוק לגודל המושבה.

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

הרעיון הפשוט ביותר הוא שכשנמלה במושבה קטנה -

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

ונמלה במושבה גדולה יכולות להשתמש באותו חוק,

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

למשל "אני מצפה לפגוש מלקטת אחרת כל שלוש שניות".

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

אבל במושבה קטנה היא צפויה לפגוש פחות מלקטות,

just because there are fewer other foragers there to meet.

רק משום שיש פחות מלקטות לפגוש.

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

אז סוג כזה של חוק, ככל שהמושבה מתפתחת ונהיית בוגרת וגדולה יותר,

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

יצור התנהגות שונה במושבה בוגרת לעומת מושבה קטנה וצעירה.

Thank you.

תודה.

(Applause)

(מחיאות כפיים)