Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies

Deborah Gordon fala sobre formigas

Tradutor: Rui Alão Revisor: Marcos Vinícius Petri

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

Eu estudo formigas, e faço isto porque gosto de estudar a respeito de como organizações funcionam.

And in particular, how the simple parts of organizations

E em particular, como as partes mais simples destas organizações

interact to create the behavior of the whole organization.

interagem para criar um comportamento na organização como um todo.

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

Bem, colônicas de formigas são um bom exemplo de organizações deste tipo,

and there are many others. The web is one.

e existem muitos outros exemplos. A rede é um.

There are many biological systems like that --

Existem muitos sistemas biológicos assim --

brains, cells, developing embryos.

cérebros, células, embriões em desenvolvimento.

There are about 10,000 species of ants.

Existem cerca de 10.000 espécies de formigas.

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

Elas vivem em colônias com uma ou algumas rainhas,

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

e todas as formigas que você vê andando por aí são fêmeas estéreis.

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

E todas estas colônias têm uma característica em comum: não há controle central.

Nobody tells anybody what to do.

Ninguém diz a ninguém o que fazer.

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

A rainha só bota os ovos. Não existe gerenciamento.

No ant directs the behavior of any other ant.

Nenhuma formiga comanda o comportamento de nenhuma outra formiga.

And I try to figure out how that works.

E eu tentei descobrir como isto funciona.

And I've been working for the past 20 years

E eu tenho estudado nos últimos 20 anos

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

uma população de formigas comedoras de sementes no sudeste do Arizona.

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

Este é o meu local de estudo. Na verdade é uma foto de formigas,

and the rabbit just happens to be there.

e um coelho estava lá por acaso.

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

E estas formigas são chamadas coletoras porque elas comem sementes.

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

Este é o ninho de uma colônia madura, e ali está a entrada.

And they forage maybe for about 20 meters away,

E elas colhem por mais ou menos 20 metros de distância,

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

juntam as sementes e as trazem de volta ao ninho, e as armazenam.

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

E todo ano eu vou lá e faço um mapa do meu local de estudo.

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

É apenas uma estrada. E não é muito grande.

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

tem cerca de 250 por 400 metros.

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

E cada uma tem um nome, que é um número.

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

E está pintado numa pedra. E eu vou lá uma vez por ano

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

e verifico todas as colônias que estavam vivas no ano anterior,

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

e vejo quais morreram, e coloco as novas no mapa.

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

E fazendo isto sei que idade elas têm.

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

e por causa disto, pude estudar como seu comportamento muda

as the colony gets older and larger.

conforme ficam mais velhas e maiores.

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

Então quero falar sobre o ciclo de vida de uma colônia.

Ants never make more ants; colonies make more colonies.

Formigas nunca fazem mais formigas, colônias fazem mais colônias.

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

E fazem isto enviando reprodutores a cada ano --

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

aquelas formigas com asas -- num voo de acasalamento.

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

Então todos os anos, no mesmo dia -- e é um mistério como isto acontece --

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

cada colônia envia rainhas aladas e virgens, e os machos,

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

e eles voam para um lugar em comum. E ele acasalam.

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

E isto mostra uma rainha recentemente virgem. Aí estão suas asas.

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

E elas está acasalando com este macho,

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

e tem outro macho em cima, esperando sua vez.

Often the queens mate more than once.

Frequentemente as rainhas acasalam mais de uma vez.

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

E depois, os machos todos morrem. Acabou pra eles.

(Laughter)

(Risos)

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

E então, as rainhas que acabaram de acasalar voam pra algum lugar, deixam suas asas caírem,

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

cavam um buraco no chão e começam a botar ovos nele.

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

E elas vivem por 15 ou 20 anos, sempre botando ovos

using the sperm from that original mating.

usando o esperma daquele acasalamento original.

So the queen goes down in there.

Então as rainhas vão lá para dentro.

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

Põe ovos, alimentas as larvas -- portanto, uma formiga começa como ovo e depois vira larva.

She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.

Ela alimenta as larvas regurgitando a partir de suas reservas de gordura.

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

Então, as primeiras formigas -- o primeiro grupo de formigas -- que emergem,

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

elas são larvas. Depois são pupas. E elas depois se tornam formigas adultas.

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

Elas saem, vão colher comida, elas cavam o ninho,

and the queen never comes out again.

E a rainha nunca mais sai.

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

Então este é um ninho de um ano de idade -- este é o ninho 536.

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

Ali está a entrada, ali está um lápis para servir de escala.

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

Esta é, portanto, uma colônia fundada por uma rainha no verão anterior.

This is a three-year-old colony.

Esta é uma colônia de três anos de idade.

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

Ali está a entrada, e o lápis para servir de escala

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

Elas fazem um depósito de resíduos -- na maior parte feito das cascas das sementes que comem.

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

Esta uma colônia de cinco anos. Esta é a entrada, e aí está o lápis para servir de escala.

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

Isto é o maior tamanho a que chegam, cerca de um metro de diâmetro.

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

E assim é como o tamanho e os números de uma colonia mudam --

so this is about 10,000 worker ants --

chegam a cerca de 10.000 formigas trabalhadoras --

changes as a function of colony age, in years.

mudam conforme uma colônia fica mais velha.

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

Começa com zero formigas, apenas a rainha fundadora,

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

e cresce chegando a 10 ou 12 mil formigas quando a colônia chega aos cinco anos.

And it stays that size until the queen dies

E fica deste tamanho até a rainha morrer

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

e não tem ninguém pra fazer mais formigas, quando ela tem 15 ou 20 anos.

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

E quando atinge um tamanho estável, em número de formigas,

that they start to reproduce.

elas começam a se reproduzir.

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

Ou seja, enviar mais rainhas aladas e machos para o voo de acasalamento daquele ano.

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

E eu sei como o tamanho da colônia muda em função de sua idade,

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

porque eu escavei colônias de idade conhecida e contei todas as formigas.

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

Esta não é a parte mais divertida da pesquisa, mas é interessante.

(Laughter)

(Risos)

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

A questão que me atenho quando penso sobre estas formigas é a alocação de tarefas.

That's not just how is the colony organized,

Isto não é apenas a forma como a colônia está organizada,

but how does it change what it's doing?

mas como ela muda o que está fazendo.

How is it that the colony manages to adjust

Como é que a colônia consegue ajustar

the numbers of workers performing each task as conditions change?

o número de trabalhadoras em cada tarefa conforme mudam as condições.

So, things happen to an ant colony.

Portanto, coisas acontecem para uma colônia de formigas.

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

Quando chove no verão, inunda o deserto.

There's a lot of damage to the nest,

E isto causa muito estrago no ninho,

and extra ants are needed to clean up that mess.

e são necessárias formigas a mais para limpar a bagunça.

When extra food becomes available --

Quando mais comida se torna disponível --

and this is what everybody knows about picnics --

e isto é o que todos sabem sobre os piqueniques --

then extra ants are allocated to collect the food.

então formigas extras são alocadas na coleta de comida.

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

Portanto, sem que ninguém mande em ninguém, como é que

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

a colônia se gerencia para ajustar o número de formigas em cada tarefa?

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

E este é o processo que eu chamo de alocação de tarefas.

And in harvester ants, I divide the tasks

E em formigas coletoras, eu divido as tarefas

of the ants I see just outside the nest

das formigas que vejo fora do ninho

into these four categories: where an ant is foraging,

nestas quatro categorias: quando a formiga está coletando,

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

quando está fora na trilha de coleta, buscando comida para trazer de volta.

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

As patrulheiras -- isto deveria se parecer com uma lente de aumento --

are an interesting group that go out early in the morning

são um grupo interessante que sai muito cedo pela manhã

before the foragers are active.

antes das coletoras acordarem.

They somehow choose the direction that the foragers will go,

Elas escolhem a direção que as coletoras vão usar,

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

e por voltar -- simplesmente pelo fato de voltar --

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

elas dizem às coletoras que é seguro sair.

Then the nest maintenance workers work inside the nest,

E depois as trabalhadoras que fazem a manutenção dentro do ninho,

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

e quero dizer que os ninhos parecem um pouco a casa de Bill Lishman.

That is, that there are chambers inside,

Isto é, existem câmaras,

they line the walls of the chambers with moist soil

elas endurecem as paredes das câmaras com solo umedecido

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

e isto seca e fica com um acabamento parecido com adobe.

It also looks very similar to some of the cave dwellings

Também se parece com algumas daquelas casas nas cavernas

of the Hopi people that are in that area.

dos índios Hopi daquela área.

And the nest maintenance workers do that inside the nest,

E os encarregados da manutenção fazem isto dentro do ninho,

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

e eles saem do ninho carregando pedacinhos de solo seco nas mandíbulas.

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

Por isso você vê os trabalhadores da manutenção vinho pra fora com um pouquinho de areia,

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

colocam no chão, voltam pra trás e retornam pra dentro.

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

E finalmente, as formigas lixeiras colocam algum químico territorial no lixo.

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

O que você vê as lixeiras fazerem é uma pilha de refugos.

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

Num dia estão todos ali, e no dia seguinte

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

eles a movem um pouco para lá, e depois movem de volta.

So that's what the midden workers do.

E isto é o que eles fazem.

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

E estes quatro grupos são as formigas fora do ninho.

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

E isto é cerca de 25 por cento da colônia, e elas são as formigas mais velhas.

So, an ant starts out somewhere near the queen.

Então, uma formiga começa em algum lugar perto da rainha.

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

E quando escavamos os ninhos, vemos que eles são tão profundos

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

quanto são largos, cerca de um metro de profundidade para os ninhos grandes e velhos.

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

E então tem outro túnel longo e uma câmara, onde encontramos a rainha,

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

depois de oito horas procurando na rocha com enxadas.

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

Eu não acho que a câmara evoluiu por minha causa ou do minha escavadora

and my crew of students with pickaxes,

e meu grupo de estudantes com enxadas,

but instead because when there's flooding,

mas porque quando ocorrem inundações,

occasionally the colony has to go down deep.

a colônia tem que ir bem fundo.

So there's this whole network of chambers.

Então tem esta rede de câmaras.

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

A rainha está lá, em algum lugar, ela só bota ovos.

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

E tem as larvas, e elas consomem a maior parte da comida.

And this is true of most ants --

E isto é verdade para a maioria das formigas --

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

as formigas que você vê por aí não comem muito.

They bring it back and feed it to the larvae.

Elas trazem tudo de volta e dão para as larvas.

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

Quando as coletoras entram com a comida, elas a deixam cair na câmara superior,

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

e outras formigas vem de baixo, pegam a comida,

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

trazem pra dentro, descascam as sementes e as empilham.

There are nest maintenance workers working throughout the nest.

Estas são formigas de manutenção trabalhando em todo o ninho.

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

E curiosamente, e interessantemente, parece que a qualquer momento

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

metade das formigas na colônia não está fazendo nada.

So, despite what it says in the Bible,

Então apesar do que diz a Bíblia,

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

sobre, você sabe, "Veja a formiga, seu preguiçoso,"

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

na verdade, você pode pensar nelas como reservistas.

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

Isto é, se alguma coisa acontece -- e eu nunca vi isto acontecer,

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

mas eu estou estudando há apenas 20 anos --

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

se alguma coisa acontecer, elas podem vir pra fora se forem requisitadas.

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

Mas na verdade, elas estão só descansando lá.

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

E acho que esta é uma questão muito interessante --

what is there about the way the colony is organized

o que existe no jeito como as colônias estão organizadas

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

que dá alguma função à reserva de formigas que não faz nada?

And they sort of stand as a buffer in between

E elas servem de proteção no meio

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

das formigas de dentro do ninho e das que trabalham do lado de fora.

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

E se você marcar as formigas que trabalham do lado de fora, e escava uma colônia,

you never see them deep down.

você nunca as verá numa camada muito profunda.

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

O que ocorre é que as formigas que trabalham do lado de dentro dão mais novas.

They somehow get into this reserve.

Elas estão na reserva.

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

E um dia elas são recrutadas para se juntar à força exterior.

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

E depois que elas se juntam às formigas que saem, elas nunca voltam para o fundo novamente.

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

As formigas -- a maioria, incluindo estas, não enxergam muito bem.

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

Elas têm olhos, elas distinguem entre claro e escuro,

but they mostly work by smell.

mas elas trabalham pelo olfato.

So just to reinforce that what you might have thought

Portanto, só para reforçar o que você deve ter pensado

about ant queens isn't true --

sobre as rainhas, não é verdade --

you know, even if the queen did have the intelligence

mesmo que a rainha tivesse a inteligência

to send chemical messages through this whole network of chambers

para enviar mensagens químicas através de toda a rede de câmaras

to tell the ants outside what to do,

para as formigas de fora, sobre o que devem fazer,

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

não tem jeito destas mensagens chegarem a tempo de ver

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

as mudanças de alocação dos trabalhadores que nós vemos de fato do lado de fora do ninho.

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

Então esta é uma forma através da qual sabemos que a rainha não está dirigindo o comportamento da colônia.

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

Da primeira vez que eu comecei a trabalhar com alocação de tarefas,

my first question was, "What's the relationship

a minha primeira dúvida era, "Qual a relação

between the ants doing different tasks?

entre as formigas fazendo tarefas diferentes?

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

Será que interessa para as coletoras o que as de manutenção estão fazendo?

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

Será que interessa para as lixeiras o que as patrulheiras estão fazendo?"

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

E eu estava trabalhando no contexto de uma visão das colônias na qual cada formiga

was somehow dedicated to its task from birth

estava, de algum modo, dedicada a sua tarefa desde do nascimento

and sort of performed independently of the others,

e meio que atuava de forma independente das outras,

knowing its place on the assembly line.

sabendo seu lugar na linha de montagem.

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

E eu queria perguntar, "De que forma estes grupos de tarefas são independentes?"

So I did experiments where I changed one thing.

Então fiz experimentos nos quais mudei uma coisa.

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

Por exemplo, criei mais trabalho para as formigas de manutenção

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

colocando uma pilha de palitos de dente perto da entrada,

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

bem cedinho, quando as formigas de manutenção estão ativas.

This is what it looks like about 20 minutes later.

E isto é o que aconteceu depois de 20 minutos.

Here it is about 40 minutes later.

E isto depois do 40 minutos.

And the nest maintenance workers just take all the toothpicks

E elas levaram todos os palitos

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

para os limites do montinho do ninho e deixaram lá.

And what I wanted to know was, "OK,

E o que eu queria saber era, "Ok,

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

esta é uma situação na qual mais formigas de manutenção foram recrutadas --

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

mas será que isto influencia as formigas que atuam em outras tarefas?"

Then we repeated all those experiments with the ants marked.

E então repetimos os experimentos com as formigas marcadas.

So here's some blue nest maintenance workers.

Estas são algumas formigas de manutenção, pintadas de azul

And lately we've gotten more sophisticated

E depois elas ficaram mais sofisticadas

and we have this three-color system.

e ficamos com este sistema de 3 cores.

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

E pudemos marca-las individualmente, para que pudéssemos saber qual é qual.

We started out with model airplane paint

Começamos com tinta de aeromodelismo

and then we found these wonderful little Japanese markers,

e depois encontramos estas canetinhas japonesas,

and they work really well.

e elas serviram muito bem.

And so just to summarize the result,

E, para resumir os resultados,

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

as tarefas diferentes são interdependentes.

So, if I change the numbers performing one task,

Então se eu mudo o número de formigas numa tarefa,

it changes the numbers performing another.

isto muda o número noutra.

So for example, if I make a mess

Se, por exemplo, eu faço uma bagunça

that the nest maintenance workers have to clean up,

que as formigas de manutenção têm que limpar,

then I see fewer ants out foraging.

eu passo a ver menos formigas coletando.

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

E isto se mostrou verdade para todos os pares de tarefas.

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

E o segundo resultado, o qual surpreendeu muita gente,

was that ants actually switch tasks.

foi que as formigas podem, na verdade, trocar de tarefa.

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

A mesma formiga não faz a mesma coisa sua vida inteira.

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

Por exemplo, se eu coloca comida extra, todo os outros --

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

as lixeiras param de lidar com o lixo e vão pegar a comida,

they become foragers.

elas se tornam coletoras.

The nest maintenance workers become foragers.

As formigas de manutenção se tornam coletoras.

The patrollers become foragers.

As patrulheiras se tornam coletoras.

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

Mas nem todas as transições são possíveis. E isto nos mostra como tudo funciona.

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

Como eu disse, se tem comida pra ser coletada, as patrulheiras, as lixeiras,

the nest maintenance workers will all change to forage.

as da manutenção, todas se tornam coletoras.

If there's more patrolling to do --

Se existe patrulhamento a ser feito --

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

porque eu criei alguma perturbação, então mais patrulheiras são necessárias --

the nest maintenance workers will switch to patrol.

as formigas de manutenção vão se tornar patrulheiras.

But if more nest maintenance work is needed --

Mas se mais formigas de manutenção são necessárias --

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

por exemplo: se eu ponho um montinho de palitos de dente --

then nobody will ever switch back to nest maintenance,

então ninguém vai se tornar formiga de manutenção,

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

elas têm de pegar formigas de manutenção de dentro do ninho.

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

Então a coleta atua como um ralo, e as formigas de dentro atuam como uma fonte.

And finally, it looks like each ant is deciding

E, finalmente, a cada momento cada formiga decide

moment to moment whether to be active or not.

se está ativa ou não.

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

Se, por exemplo, tem trabalho extra de manutenção a ser feito,

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

as coletoras não trocam de função. Eu sei que elas não fazem isto.

But the foragers somehow decide not to come out.

Mas elas decidem, de algum modo, não sair.

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

E este é o resultado mais intrigante: a alocação de tarefas.

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

Este processo muda conforme a idade da colônia, e muda desta forma.

When I do these experiments with older colonies --

Quando faço estes experimentos com colônias mais antigas --

so ones that are five years or older --

as que tem cinco anos ou mais --

they're much more consistent from one time to another

elas são muito consistentes de uma vez para outra.

and much more homeostatic. The worse things get,

E muito mais homeostáticas. Quanto pior as coisas estejam,

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

quanto mais eu as perturbo, mas elas agem como colônias tranquilas.

Whereas the young, small colonies --

Enquanto as novas, pequenas colônias --

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

as de dois anos de idade, de apenas 2000 formigas -- são muito mais variáveis.

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

E o mais interessante é que a formiga vive apenas um ano.

It could be this year, or this year.

Pode ser este ano, ou este.

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

Então, as formigas nas colônias mais antiga que parecem ficar mais estáveis

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

não são mais velhas que as de uma colônia mais jovem.

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

Não é por causa de formigas mais experientes ou mais sábias.

Instead, something about the organization

Ao invés disso, é algo a respeito de sua organização

must be changing as the colony gets older.

deve estar mudando conforme as colônias ficam mais velhas.

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

E a coisa óbvia que está mudando com é o seu tamanho.

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

Bem, já que obtive este resultado, gastei bastante tempo tentando descobrir

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

que tipo de regras decisórias -- regras muito simples, locais, provavelmente olfativas ou químicas

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

que uma formiga pode estar usando, já que nenhuma formiga consegue ter acesso à situação global --

that would have the outcome that I see,

que correspondesse ao resultado que eu vejo.

these predictable dynamics, in who does what task.

este dinâmica previsível, de quem faz o que.

And it would change as the colony gets larger.

E que mudaria conforme uma colônia fica maior.

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

E o que descobri é que as formigas usam uma rede de contatos pelas antenas.

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

Qualquer um que já viu formigas, já as viu tocarem suas antenas.

They smell with their antennae.

Elas cheiram com suas antenas.

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

Quando uma toca a outra, ela a está cheirando.

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

E ela pode dizer, por exemplo, se a outra formiga é uma companheira de ninho,

because ants cover themselves and each other, through grooming,

porque formigas cobrem uma a outra quando se limpam

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

com uma camada de gordura que carrega um odor específico daquela colônia.

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

E descobrimos que uma formiga usa o padrão de seus contatos de antena,

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

a frequência que encontra formigas de outras tarefas, para decidir o que fazer.

And so what the message is, is not any message

Então qual é a mensagem, não é nenhuma mensagem

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

que elas transmitem uma para outra, mas o padrão.

The pattern itself is the message.

O padrão é a mensagem.

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

E vou falar um pouco mais sobre isto.

But first you might be wondering:

Mas primeiro você deve estar se perguntando,

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

como uma formiga pode dizer -- por exemplo, sou uma coletora.

I expect to meet another forager every so often.

Eu espero encontrar uma coletora com uma certa frequência.

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

Mas se, ao contrário, começo a encontrar um número maior de formigas de manutenção,

I'm less likely to forage.

Provavelmente não vou coletar.

So it has to know the difference between

Então ela tem que saber a diferença entre

a forager and a nest maintenance worker.

uma coletora e uma formiga de manutenção.

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

E nós aprendemos isto, neste espécie --

and I suspect in others as well --

e eu suspeito que em outras também --

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

estes hidrocarbonetos, esta camada de gordura no exterior das formigas

is different as ants perform different tasks.

é diferente conforme elas fazer tarefas diferentes.

And we've done experiments that show that

E fizemos experimentos que provaram isto.

that's because the longer an ant stays outside,

isto ocorre porque quanto mais uma formiga fica fora,

the more these simple hydrocarbons on its surface change,

mais estes hidrocarbonetos em seu exterior mudam,

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

por isso elas cheiram diferente conforme fazem tarefas diferentes.

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

E elas podem usar este odor específico em hidrocarbonetos cuticulares --

they can use that in their brief antennal contacts to somehow

podem usa-los nos breves contatos através da antena para

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

manter um registro da frequência dos contatos com formigas de certas tarefas.

And we've just recently demonstrated this

E recentemente demonstramos isto

by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,

colocando um extrato de hidrocarbonetos em contas de vidro,

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

e derramando as contas gentilmente pela entrada do ninho na frequência correta.

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

E aconteceu que as formigas responderam ao contato nesta frequência

with a glass bead with hydrocarbon extract on it,

com uma conta de vidro com o extrato de hidrocarbonetos nela,

as they would to contact with real ants.

da mesma forma com que ao contato com formigas reais.

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

Agora gostaria de mostrar um pequeno filme --

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

e vai começar primeiro mostrando a entrada do ninho.

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

A ideia é que formigas estão entrando e saindo a toda hora.

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

Elas saem para suas várias tarefas, e a frequência com que se encontram

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

enquanto entram e saem determina, ou influencia

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

a decisão de cada formiga sobre sair ou não, e sobre qual tarefa adotar.

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

Esta imagem foi capturada com um microscópio com fibra ótica. É dentro do ninho.

In the beginning you see the ants

No começo você só vê as formigas

just kind of engaging with the fiber optics microscope.

interagindo com o microscópio de fibra ótica.

But the idea is that the ants are in there,

Mas a ideia é que elas estão lá dentro,

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

e cada formiga experimenta um certo fluxo de formigas --

a stream of contacts with other ants.

um fluxo de contatos com outras formigas.

And the pattern of these interactions determines

E o padrão destas interações determina

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

se a formiga volta pra dentro, e o que ela faz quando volta.

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

Você também pode ver isto do lado de fora da entrada do ninho.

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

Cada formiga, quando entra, trava contato com outras formigas.

And the ants that are waiting just inside the nest entrance

E as que estão esperando perto da entrada

to decide whether to go out on their next trip,

decidindo se saem para seu próxima passeio,

are contacting the ants coming in.

entram em contato com outras formigas entrando.

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

O que é interessante neste sistema é que ele é desordenado.

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

É variável. É ruidoso. E, particularmente, em dois sentidos.

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

O primeiro é que a experiência da formiga -- de cada uma -- não pode ser muito previsível.

Because the rate at which ants come back depends on

Porque a frequência com que formigas voltam depende de

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

várias pequenas coisas que acontecem com uma formiga quando ela sai e faz suas tarefas lá fora.

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

O segundo é que a capacidade de uma formiga de acessar este padrão

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

deve ser muito pouco refinada, porque nenhuma formiga pode contar de forma sofisticada.

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

Então, fazemos muitas simulações e modelagens, e também trabalho experimental,

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

para tentar descobrir como estes dois tipos de ruído se combinam para,

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

no todo, produzir o comportamento previsível de uma colônia de formigas.

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

Mas por favor, eu não quero dizer que este tipo de padrão desordenado de interações

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

produz uma fábrica que trabalha com a precisão e eficiência de um relógio.

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

Na verdade, se você assiste uma pouco às formigas, fica tentado a ajudá-las,

because they never seem to be doing anything

porque elas nunca parecem estar fazendo as coisas

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

exatamente do modo que você consideraria o modo certo.

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

Então não é o caso de, a partir destes contatos desordenados, a perfeição emergir.

But it works pretty well.

Mas funciona muito bem.

Ants have been around for several hundred million years.

As formigas estão por há várias centenas de milhões de anos.

They cover the earth, except for Antarctica.

Elas cobrem a Terra, com a exceção da Antártida.

Something that they're doing is clearly successful enough

Algo que elas fazem é claramente o bastante bem sucedido

that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,

para que estes contatos desordenados, no todo,

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

produzirem algo que permite formigas produzirem mais formigas.

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

E uma das coisas que estamos estudando é como a seleção natural

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

está agindo neste exato momento com o intuito de definir o uso destes padrões de interação --

this network of interaction patterns --

esta rede de padrões de interação --

to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.

de modo a aumentar a eficiência da coleta de uma colônia de formigas.

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

Uma coisa que quero lembrar sobre isto tudo,

is that these patterns of interactions

é que estes padrões de interação

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

são algo que se espera que estejam conectados com o tamanho da colônia.

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

A ideia mais simples é a de que uma formiga numa colônia pequena --

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

e uma numa colônia grande devem usar a mesma regra,

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

como "devo encontrar outra coletora a cada três segundos."

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

Mas numa colônia pequena, deve-se encontrar menos coletoras,

just because there are fewer other foragers there to meet.

simplesmente porque existem menos coletoras para encontrar.

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

Este é o tipo de regra que, ao passo que a colônia se desenvolve e fica mais velha e maior,

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

acaba produzindo um comportamento diferente em uma colônia antiga e numa mais jovem.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)