Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies

Vertaald door: Els De Keyser Nagekeken door: Rik Delaet

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

Ik bestudeer mieren, omdat ik graag nadenk over hoe organisaties werken.

And in particular, how the simple parts of organizations

In het bijzonder over hoe eenvoudige onderdelen van organisaties

interact to create the behavior of the whole organization.

interageren om het gedrag van de hele organisatie te vormen.

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

Mierenkolonies zijn een goed voorbeeld van een dergelijke organisatie.

and there are many others. The web is one.

Er zijn er nog. Het internet is er een.

There are many biological systems like that --

Er zijn vele biologische systemen van dit type --

brains, cells, developing embryos.

hersenen, cellen, embryo's in ontwikkeling.

There are about 10,000 species of ants.

Er zijn ongeveer 10.000 soorten mieren.

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

Ze leven allemaal in kolonies die bestaan uit één of meer koninginnen.

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

Alle mieren die je ziet rondlopen zijn steriele vrouwelijke werksters.

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

Alle mierenkolonies hebben gemeen dat er geen centrale controle is.

Nobody tells anybody what to do.

Niemand vertelt een ander wat te doen.

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

De koningin legt gewoon de eitjes. Er is geen bestuur.

No ant directs the behavior of any other ant.

Geen mier bepaalt het gedrag van enige andere mier.

And I try to figure out how that works.

Ik probeer uit te zoeken hoe dat werkt.

And I've been working for the past 20 years

Ik heb de jongste 20 jaar gewerkt

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

rond een populatie van zaadetende mieren in Zuid-Oost-Arizona.

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

Hier is de plaats van mijn studie. Dit is een foto van mieren,

and the rabbit just happens to be there.

het konijn was toevallig op die plek.

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

Deze mieren heten maaimieren omdat ze zaden eten.

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

Dit is het nest van de mature kolonie. Hier is de ingang van het nest.

And they forage maybe for about 20 meters away,

Ze bevoorraden zich ongeveer 20 meter in het rond.

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

Ze verzamelen zaden, brengen ze terug naar het nest en slaan ze op.

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

Ik ga er elk jaar naartoe en maak een kaart van mijn studieplaats.

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

Dit is gewoon een weg. Die is niet zo groot,

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

ongeveer 250 meter aan één kant en 400 meter aan de andere.

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

Elke kolonie heeft een naam, een nummer.

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

Dat is op een rots geschilderd. Ik ga elk jaar kijken

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

en zoek alle kolonies die het vorige jaar in leven waren.

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

Ik zoek uit de welke uitgestorven zijn en plaats de nieuwe op de kaart.

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

Door dit te doen, weet ik hoe oud ze zijn.

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

Daardoor heb ik kunnen bestuderen hoe hun gedrag verandert

as the colony gets older and larger.

naarmate de kolonie ouder en groter wordt.

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

Ik wil jullie vertellen over de levenscyclus van een kolonie.

Ants never make more ants; colonies make more colonies.

Mieren maken nooit meer mieren. Kolonies maken meer kolonies.

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

Dat doen ze door elk jaar de vruchtbare exemplaren uit te sturen --

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

dat zijn de mieren met vleugels -- op een paringsvlucht.

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

Elk jaar op dezelfde dag --het is een mysterie hoe dat precies gebeurt --

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

stuurt elke kolonie haar maagdelijke koninginnen en de mannetjes uit.

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

Ze vliegen allemaal naar dezelfde plek. En ze paren.

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

Hier zie je een koningin die pas nog maagd was. Daar zijn haar vleugels.

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

Ze is aan het paren met een mannetje.

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

Er zit nog een mannetje op dat zijn beurt afwacht.

Often the queens mate more than once.

De koninginnen paren vaak meer dan eens.

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

Daarna sterven alle mannetjes. Voor hen is het afgelopen.

(Laughter)

(Gelach)

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

De koninginnen die pas gepaard hebben, vliegen ergens heen, werpen hun vleugels af,

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

graven een gat, kruipen erin en beginnen eitjes te leggen.

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

Ze leven 15 tot 20 jaar en blijven eitjes leggen

using the sperm from that original mating.

op basis van het zaad van die eerste paring.

So the queen goes down in there.

De koningin kruipt daar naar binnen.

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

Ze legt eitjes en voedt de larven. Een mier begint als een eitje en wordt dan een larve.

She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.

Ze voedt de larven door haar vetreserves uit te braken.

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

Zodra de mieren -- de eerste groep mieren -- uitkomen,

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

zijn het larven. Dan zijn het poppen. Dan komen ze uit als volwassen mieren.

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

Ze gaan naar buiten, halen voedsel, graven het nest,

and the queen never comes out again.

en de koningin komt nooit meer buiten.

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

Dit is een kolonie van een jaar oud-- toevallig nummer 536.

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

Daar is de ingang van het nest. Een potlood geeft de schaal aan.

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

Dit is de kolonie die een koningin de zomer ervoor heeft gesticht.

This is a three-year-old colony.

Dit is een kolonie van drie jaar oud.

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

Daar is de ingang van het nest. Een potlood geeft de schaal aan.

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

Ze maken een afvalhoop, een hoop afval -- meestal de doppen van de zaden die ze eten.

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

Dit is een kolonie van vijf jaar oud. Dit is de ingang van het nest. Een potlood geeft de schaal aan.

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

Zo groot worden ze ongeveer, een meter diameter.

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

Dit is hoe de omvang van de kolonie en het aantal werkmieren verandert.

so this is about 10,000 worker ants --

Dit zijn ongeveer 10.000 werkmieren --

changes as a function of colony age, in years.

dit wijzigt in functie van de leeftijd van de kolonie, in jaren.

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

Het begint met nul mieren, alleen de stichtende koningin,

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

en het groeit uit tot ongeveer 10 à 12.000 mieren als de kolonie vijf jaar is.

And it stays that size until the queen dies

Ze blijft zo groot tot de koningin sterft

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

en er niemand nog nieuwe mieren maakt, als ze 15 tot 20 jaar is.

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

Het is bij het bereiken van die stabiele status, in aantallen mieren,

that they start to reproduce.

dat ze beginnen te reproduceren.

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

Dat wil zeggen: meer gevleugelde koninginnen en mannetjes uitsturen naar de paringsvlucht van dat jaar.

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

Ik weet hoe de omvang van de kolonie wijzigt in functie van haar leeftijd,

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

omdat ik kolonies heb opgegraven waarvan de leeftijd bekend was, en alle mieren heb geteld.

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

Dat is niet het spannendste deel van dit onderzoek, hoewel het interessant is.

(Laughter)

(Gelach)

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

Wat me echt intrigeert aan deze mieren is wat ik taaktoewijzing noem.

That's not just how is the colony organized,

Dat is niet alleen de organisatie van de kolonie,

but how does it change what it's doing?

maar de vraag hoe ze verandert wat ze doet.

How is it that the colony manages to adjust

Hoe kan de kolonie het aantal werksters aanpassen

the numbers of workers performing each task as conditions change?

dat een taak afwerkt, in functie van wijzigende omstandigheden?

So, things happen to an ant colony.

Er gebeuren dingen met mierenkolonies.

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

Als het tijdens de zomer regent, overstroomt het in de woestijn.

There's a lot of damage to the nest,

Er is veel schade aan het nest

and extra ants are needed to clean up that mess.

en er zijn extra mieren nodig om de rommel op te ruimen.

When extra food becomes available --

Als er extra voedsel voorhanden is --

and this is what everybody knows about picnics --

en dat weet iedereen die gaat picknicken --

then extra ants are allocated to collect the food.

dan worden extra mieren uitgestuurd om voedsel te verzamelen.

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

Als niemand iemand instructies geeft, hoe kan de kolonie dan

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

de aantallen werksters aanpassen die elke taak uitvoeren?

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

Dat is het proces dat ik taaktoewijzing noem.

And in harvester ants, I divide the tasks

Bij maaimieren verdeel ik de taken

of the ants I see just outside the nest

van de mieren die ik vlak buiten het nest zie,

into these four categories: where an ant is foraging,

in deze vier categorieën: mieren die voedsel halen,

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

die buiten foerageren, die voedsel zoeken of terugbrengen.

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

De patrouillemieren -- dat moet een vergrootglas voorstellen --

are an interesting group that go out early in the morning

zijn een interessante groep die 's ochtends uitgaan

before the foragers are active.

voor de foeragemieren actief worden.

They somehow choose the direction that the foragers will go,

Ze kiezen zowat de richting die de foeragemieren zullen uitgaan,

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

en door terug te keren -- louter door terug te keren --

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

laten ze de foeragemieren weten dat het veilig is om buiten te gaan.

Then the nest maintenance workers work inside the nest,

De nestonderhoudsmieren werken binnen in het nest,

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

en ik wilde zeggen dat de nesten erg lijken op het huis van Bill Lishman.

That is, that there are chambers inside,

Er zijn kamers binnen.

they line the walls of the chambers with moist soil

Ze bakenen de kamers af met natte grond.

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

Die droogt op tot een soort leemstructuur.

It also looks very similar to some of the cave dwellings

Het lijkt ook erg op sommige grotwoningen

of the Hopi people that are in that area.

van de Hopistammen die in dat gebied leven.

And the nest maintenance workers do that inside the nest,

De nestonderhoudswerksters doen dat binnen in het nest

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

en ze komen naar buiten met stukjes droge grond in hun kaken.

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

Je ziet de nestonderhoudswerksters dus buitenkomen met een beetje zand,

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

dat neerleggen, omkeren en weer naar binnen gaan.

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

Tenslotte zetten de afvalwerksters een soort chemische territoriumafbakening af in het vuil.

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

Je ziet de afvalwerksters een hoop afval maken.

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

Op de ene dag ligt het allemaal hier, de volgende dag

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

verslepen ze het daarheen, en dan slepen ze het terug.

So that's what the midden workers do.

Dat is de taak van de afvalwerksters.

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

Deze vier groepen zijn de mieren buiten het nest.

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

Dat is maar ongeveer 25 procent van de kolonie. Het zijn de oudste mieren.

So, an ant starts out somewhere near the queen.

Een mier begint in de buurt van de koningin.

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

Als we nesten opgraven, stellen we vast dat ze ongeveer even diep zijn

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

als de kolonie breed is, dus ongeveer een meter diep voor de grote, oude nesten.

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

Dan is er nog een lange tunnel en een kamer, waar we vaak de koningin aantreffen,

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

na 8 uur inhakken op de rots, met pikhouwelen.

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

Ik denk niet dat de kamer er is geëvolueerd omwille van mij en mijn graafmachine

and my crew of students with pickaxes,

en mijn ploeg studenten met pikhouwelen,

but instead because when there's flooding,

maar eerder omdat in tijden van overstroming

occasionally the colony has to go down deep.

de kolonie zich soms diep moet verbergen.

So there's this whole network of chambers.

Er is dus een heel netwerk van kamers.

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

De koningin zit daar ergens binnen. Ze legt alleen maar eitjes.

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

Daar zijn de larven. Zij eten het meeste voedsel op.

And this is true of most ants --

Dat geldt voor de meeste mieren --

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

dat de mieren die je ziet rondlopen, niet veel eten.

They bring it back and feed it to the larvae.

Ze brengen het naar huis en geven het aan de larven.

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

Als de foeragemieren binnenkomen met voedsel, laten ze het gewoon achter in de bovenste kamer.

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

Andere mieren komen naar boven van beneden, nemen het voedsel,

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

brengen het terug, halen de doppen van de zaden en leggen ze op een stapel.

There are nest maintenance workers working throughout the nest.

Het zijn nestonderhoudswerksters die over heel het nest werken.

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

Merkwaardig en interessant: het lijkt erop dat op elk ogenblik

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

ongeveer de helft van de mieren in de kolonie gewoon niets doen.

So, despite what it says in the Bible,

Ondanks wat er in de Bijbel staat,

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

weet je wel: "Kijk naar de mier, gij luiaard".

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

Deze mieren zou je eigenlijk als reserves kunnen beschouwen.

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

Dat wil zeggen, als er iets gebeurt -- en ik heb nooit iets zien gebeuren,

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

maar ik ben ook nog maar 20 jaar aan het kijken --

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

als er iets gebeurt, komen ze allemaal naarbuiten als ze nodig zijn.

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

Maar de meesten hangen eigenlijk gewoon wat rond daarbinnen.

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

Ik denk dat dat een heel interessante kwestie is --

what is there about the way the colony is organized

wat in de organisatie van de kolonie maakt

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

dat er een rol is voor reservemieren die zitten te niksen?

And they sort of stand as a buffer in between

Ze zijn een soort buffer tussen

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

de mieren die diep in het nest werken, en de mieren die buiten werken.

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

Als je mieren die buiten werken, markeert, en je graaft een kolonie op,

you never see them deep down.

dan zie je die nooit diep vanbinnen.

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

Wat er gebeurt, is dat de mieren binnen in het nest werken als ze jonger zijn.

They somehow get into this reserve.

Ze komen op één of andere manier in de reserve terecht.

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

Uiteindelijk worden ze gerecruteerd voor de buitenwacht.

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

Eens ze tot de buitenwerksters behoren, gaan ze nooit meer naar beneden.

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

Mieren -- de meeste mieren, en deze ook, zien niet goed.

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

Ze hebben ogen. Ze zien het verschil tussen licht en donker,

but they mostly work by smell.

maar ze werken meestal op geur.

So just to reinforce that what you might have thought

Om gewoon te beklemtonen dat wat je zou kunnen denken

about ant queens isn't true --

over mierenkoninginnen, niet waar is --

you know, even if the queen did have the intelligence

zelfs als de koningin slim genoeg was

to send chemical messages through this whole network of chambers

om chemische boodschappen door dit hele netwerk van kamers te sturen

to tell the ants outside what to do,

om de buitenmieren te zeggen wat ze moesten doen,

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

dan is het nog onmogelijk voor deze boodschappen om tijdig

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

de wijzigingen in allocaties van werksters op te merken die we buiten het nest zien.

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

Dat is één van de manieren waarop we weten dat de koningin het gedrag van de kolonie niet stuurt.

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

Toen ik begon te werken aan taaktoewijzing,

my first question was, "What's the relationship

was mijn eerste vraag: "Wat is de relatie

between the ants doing different tasks?

tussen de mieren die verschillende taken doen?

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

Maakt het de foeragemieren uit wat de nestonderhoudswerksters aan het doen zijn?

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

Maakt het de afvalwerksters uit wat de patrouillemieren aan het doen zijn?"

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

Ik werkte in de context van een kijk op mierenkolonies waarbij elke mier

was somehow dedicated to its task from birth

op één of andere manier vanaf zijn geboorte aan zijn taak was gewijd,

and sort of performed independently of the others,

en die zowat onafhankelijk van anderen uitvoerde,

knowing its place on the assembly line.

waarbij ze haar plaats in de assemblagelijn kende.

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

In de plaats wilde ik vragen: "Hoe zijn de verschillende taakgroepen van elkaar afhankelijk?"

So I did experiments where I changed one thing.

Dus deed ik experimenten waarbij ik één ding veranderde.

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

Ik creëerde bijvoorbeeld extra werk voor de nestonderhoudswerksters

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

door een stapel tandenstokers bij de ingang van het nest te leggen,

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

vroeg in de ochtend, als de nestonderhoudswerksters eerst actief zijn.

This is what it looks like about 20 minutes later.

Zo zag het er 20 minuten later uit.

Here it is about 40 minutes later.

Dit is ongeveer 40 minuten later.

And the nest maintenance workers just take all the toothpicks

De nestonderhoudswerksters brengen gewoon alle tandenstokers

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

naar de buitenrand van de nestingang en laten ze daar liggen.

And what I wanted to know was, "OK,

Wat ik wilde weten, was:

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

"Dit is een situatie waarbij extra nestonderhoudswerksters werden ingeschakeld --

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

heeft dit effect op de werksters die andere taken doen?"

Then we repeated all those experiments with the ants marked.

Toen herhaalden we al die experimenten met gemarkeerde mieren.

So here's some blue nest maintenance workers.

Hier zijn een paar blauwe nestonderhoudswerksters.

And lately we've gotten more sophisticated

Recent werden we wat meer gesofisticeerd.

and we have this three-color system.

We hebben nu een driekleurensysteem.

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

We kunnen ze individueel markeren, dus we weten wie welke mier is.

We started out with model airplane paint

We begonnen met modelvliegtuigjesverf,

and then we found these wonderful little Japanese markers,

tot we deze fantastische kleine Japanse stiftjes vonden.

and they work really well.

Die werken echt goed.

And so just to summarize the result,

Om het resultaat samen te vatten:

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

het blijkt dat de verschillende taken inderdaad van elkaar afhangen.

So, if I change the numbers performing one task,

Als ik de aantallen wijzig die één taak doen,

it changes the numbers performing another.

dan verandert dat de aantallen die een andere taak doen.

So for example, if I make a mess

Als ik bijvoorbeeld rommel maak

that the nest maintenance workers have to clean up,

die de nestonderhoudswerksters moeten opruimen,

then I see fewer ants out foraging.

dan zie ik minder mieren uit gaan foerageren.

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

Dit was waar voor alle paarsgewijze combinaties van taken.

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

Het tweede resultaat, dat vele mensen verbaasde,

was that ants actually switch tasks.

was dat mieren inderdaad van taak wisselen.

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

Dezelfde mier doet niet haar hele leven dezelfde taak.

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

Als ik bijvoorbeeld extra voedsel klaarzet, dan gaan alle andere --

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

de afvalwerksters stoppen met afvalwerk en gaan het voedsel halen.

they become foragers.

Het worden foeragemieren.

The nest maintenance workers become foragers.

De nestonderhoudswerkstsers worden foeragemieren.

The patrollers become foragers.

De patrouillemieren worden foeragemieren.

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

Maar niet elke overgang is mogelijk. Hier zie je hoe het werkt.

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

Zoals ik al zei, als er meer voedsel te verzamelen is, schakelen de patrouillemieren, de afvalwerksters

the nest maintenance workers will all change to forage.

en de nestonderhoudswerksters allemaal over naar foerageren.

If there's more patrolling to do --

Als er meer patrouilles te doen zijn --

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

ik creëerde een verstoring, zodat er meer patrouillemieren nodig waren --

the nest maintenance workers will switch to patrol.

dan schakelen de nestonderhoudswerkstsers over naar patrouilleren.

But if more nest maintenance work is needed --

Maar als er meer nestonderhoudswerk nodig is --

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

bijvoorbeeld doordat ik een pak tandenstokers klaarleg --

then nobody will ever switch back to nest maintenance,

zal niemand ooit terugschakelen naar meer nestonderhoud,

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

dan moeten ze nestonderhoudwerksters van binnen in het nest halen.

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

Foerageren is dus een soort riool, en de mieren binnen in het nest zijn een soort bron;

And finally, it looks like each ant is deciding

Tenslotte lijkt het erop dat elke mier

moment to moment whether to be active or not.

van moment tot moment beslist of ze al dan niet actief is.

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

Als er bijvoorbeeld extra nestonderhoudswerk te doen is,

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

schakelen de foeragemieren niet over. Ik weet dat ze dat niet doen.

But the foragers somehow decide not to come out.

Maar de foeragemieren beslissen om niet buiten te komen.

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

En hier was het meest intrigerende resultaat: de taaktoewijzing.

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

Dit proces wijzigt naarmate de kolonie ouder wordt, op deze manier.

When I do these experiments with older colonies --

Als ik deze experimenten doe met oudere kolonies --

so ones that are five years or older --

vijf jaar of ouder --

they're much more consistent from one time to another

dan zijn ze veel consistenter door de tijd heen.

and much more homeostatic. The worse things get,

Ze zijn ook stabieler. Hoe erger het wordt,

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

hoe meer ik ze verstoor, hoe meer ze als ongestoorde kolonies handelen.

Whereas the young, small colonies --

De jonge, kleine kolonies --

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

de twee jaar oude kolonies van amper 2.000 mieren -- zijn veel wisselvalliger.

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

Het verbazende daaraan is dat een mier maar een jaar leeft.

It could be this year, or this year.

Misschien dit jaar, of dit jaar.

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

De mieren in de oudere kolonie die stabieler lijkt,

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

zijn niet ouder dan de mieren in de jongere kolonie.

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

Het ligt niet aan de ervaring van oudere, wijzere mieren.

Instead, something about the organization

Er moet iets aan de organisatie veranderen

must be changing as the colony gets older.

naarmate de kolonie ouder wordt.

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

Het voor de hand liggende ding dat wijzigt, is haar omvang.

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

Sinds ik dit resultaat verkreeg, heb ik veel tijd doorgebracht met trachten uit te vissen

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

wat voor beslissingsregels -- erg simpele, lokale , waarschijnlijk geur-gedreven en chemische regels

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

regels een mier kan gebruiken -- vermits geen elke mier de hele situatie kan overzien --

that would have the outcome that I see,

om te komen tot het resultaat dat ik zie.

these predictable dynamics, in who does what task.

Voorspelbare dynamieken met betrekking tot wie welke taak doet.

And it would change as the colony gets larger.

Die zouden veranderen naarmate de kolonie groter wordt.

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

Ik heb ontdekt dat mieren een netwerk van voelsprietencontact gebruiken.

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

Iedereen die al naar mieren heeft gekeken, weet dat ze elkaars voelsprieten aanraken.

They smell with their antennae.

Ze ruiken met hun voelsprieten.

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

Als een mier een andere aanraakt, ruikt die dat.

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

Ze kan bijvoorbeeld ruiken of de andere mier een nestgenoot is,

because ants cover themselves and each other, through grooming,

want mieren bedekken zichzelf en elkaar bij het verzorgen

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

met een laag vet die een geur heeft die eigen is aan de kolonie.

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

We leren dat een mier het patroon van voelsprietencontacten gebruikt,

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

de frequentie waarmee ze mieren met andere taken ontmoet, als ze beslist wat ze gaat doen.

And so what the message is, is not any message

De boodschap is dus niet een boodschap

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

die ze aan elkaar doorgeven, maar het patroon.

The pattern itself is the message.

Het patroon zelf is de boodschap.

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

Daar vertel ik jullie wat meer over.

But first you might be wondering:

Eerst vraag je je misschien af

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

hoe een mier weet -- bijvoorbeeld, ik ben een foeragemier.

I expect to meet another forager every so often.

Ik verwacht om de zoveel tijd een andere foeragemier te ontmoeten.

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

Maar als ik in de plaats steeds meer nestonderhoudswerksters ontmoet,

I'm less likely to forage.

dan is er minder kans dat ik ga foerageren.

So it has to know the difference between

Ze moet dus het verschil kennen tussen

a forager and a nest maintenance worker.

een foeragemier en een nestonderhoudswerkster.

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

We hebben geleerd dat, bij deze soort --

and I suspect in others as well --

en ik vermoed ook bij andere soorten --

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

deze koolwaterstoffen, die laag vet aan de buitenkant van mieren,

is different as ants perform different tasks.

verschilt naarmate mieren verschillende taken doen.

And we've done experiments that show that

We hebben experimenten gedaan die aantonen dat

that's because the longer an ant stays outside,

dat komt omdat naarmate mieren meer buiten blijven,

the more these simple hydrocarbons on its surface change,

deze simpele koolwaterstoffen op hun buitenkant veranderen,

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

en dat ze dus anders gaan ruiken door andere taken te doen.

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

Ze kunnen die taakspecifieke geur in de koolwaterstoffen op hun buitenkant

they can use that in their brief antennal contacts to somehow

gebruiken bij hun korte voelsprietencontacten, om op één of andere manier

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

de frequentie te onthouden waarmee ze mieren met andere taken ontmoeten.

And we've just recently demonstrated this

We hebben dit recent aangetoond

by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,

door extract van koolwaterstoffen op kleine glazen parels te leggen,

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

en de parels zachtjes in de nestingang te leggen, met de juiste frequentie.

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

Het blijkt dat de mieren reageren op de juiste frequentie van contacten

with a glass bead with hydrocarbon extract on it,

met een glazen parel bedekt met koolwaterstoffenextract,

as they would to contact with real ants.

net zoals ze dat zouden doen bij contact met echte mieren.

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

Nu wil ik jullie een stukje film tonen.

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

Dit begint eerst en vooral met de nestingang.

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

De idee is dat mieren de nestingang in- en uitlopen.

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

Ze zijn buiten geweest voor verschillende taken. De frequentie waarmee ze elkaar ontmoeten,

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

bij het in- en uitlopen van de nestingang, bepaalt, of beïnvloedt

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

de beslissing van elke mier om buiten te gaan, en de taak die ze doet.

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

Dit is gemaakt door een glasvezelmicroscoop. Het is binnen in het nest.

In the beginning you see the ants

In het begin zie je alleen de mieren

just kind of engaging with the fiber optics microscope.

die in de weer zijn met de glasvezelmicroscoop.

But the idea is that the ants are in there,

De idee is dat de mieren daarbinnen zijn,

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

en dat elke mier een bepaalde toevloed van mieren langs zichzelf ervaart --

a stream of contacts with other ants.

een stroom van contacten met andere mieren.

And the pattern of these interactions determines

Het patroon van deze interacties bepaalt

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

of de mier weer naar buiten gaat, en wat ze doet als ze naar buiten gaat.

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

Je ziet dit ook bij de mieren vlakbij de nestingang, zoals deze.

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

Elke mier maakt, als ze terug binnenkomt, contact met andere mieren.

And the ants that are waiting just inside the nest entrance

De mieren die binnen wachten vlakbij de nestingang,

to decide whether to go out on their next trip,

om te beslissen of ze naar buiten gaan op hun volgende tocht,

are contacting the ants coming in.

maken contact met de binnenkomende mieren.

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

Wat hier interessant aan is, is dat het rommelig is.

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

Het is wisselvallig. Het is rumoerig. Vooral op twee manieren.

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

De eerste is dat de ervaring van de mier -- van elke mier -- niet erg voorspelbaar kan zijn.

Because the rate at which ants come back depends on

Want de frequentie waarmee mieren terugkomen, hangt af van

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

alle kleine dingetjes die gebeuren met een mier als ze buiten haar taak gaat vervullen.

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

Het tweede is dat het vermogen van een mier om dit patroon in te schatten,

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

erg ruw moet zijn, want geen enkele mier kan verfijnd tellen.

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

We simuleren en modelleren dus veel, en doen ook experimenteel werk,

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

om uit te vissen hoe die twee soorten rumoer gecombineerd worden om,

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

als geheel, het voorspelbare gedrag van mierenkolonies voort te brengen.

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

Ik wil niet zeggen dat dit willekeurige patroon van interacties

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

een fabriek voortbrengt die werkt met de precisie en efficiëntie van een uurwerk.

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

Als je naar mieren kijkt, draait het erop uit dat je ze probeert te helpen,

because they never seem to be doing anything

want ze lijken nooit iets te doen

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

op de exacte manier die jij voor hen in gedachten had.

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

Het is dus niet zo dat perfectie ontstaat uit deze rommelige contacten.

But it works pretty well.

Maar het werkt nogal goed.

Ants have been around for several hundred million years.

Mieren bestaan al vele honderden miljoenen jaren.

They cover the earth, except for Antarctica.

Ze bedekken de hele aarde, behalve Antarctica.

Something that they're doing is clearly successful enough

Iets in hun handelen is duidelijk succesvol genoeg

that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,

opdat dit patroon van rommelige contacten, als geheel,

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

iets zou voortbrengen waardoor mieren nog veel meer mieren kunnen maken.

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

Een van de dingen die we bestuderen, is hoe natuurlijke selectie

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

werkt om vorm te geven aan dit gebruik van interactiepatronen --

this network of interaction patterns --

dit netwerk van interactiepatronen --

to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.

misschien om de mierenkolonies efficiënter te laten foerageren.

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

Het ene ding wat je hiervan moet onthouden,

is that these patterns of interactions

is dat deze interactiepatronen

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

naar verwachting nauw verweven zijn met de omvang van de kolonie.

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

De eenvoudigste idee is dat als een mier bij een kleine kolonie hoort --

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

en een mier in een grote kolonie kan dezelfde regel gebruiken --

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

genre "Ik verwacht elke 3 seconden een andere foeragemier te ontmoeten".

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

Maar in een kleine kolonie zal ze minder foeragemieren ontmoeten,

just because there are fewer other foragers there to meet.

omdat er daar gewoon minder andere foeragemieren zijn om te ontmoeten.

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

Dit is het soort regel dat, naarmate de kolonie zich ontwikkelt en ouder en groter wordt,

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

tot verschillen in gedrag tussen oude en kleine jonge kolonies zal leiden.

Thank you.

Dankuwel.

(Applause)

(Applaus)