Πώς παίζουν οι αποικίες των μυρμηγκιών
Με τη βοήθεια μιας σειράς δημοφιλών παιδικών ταινιών, συχνά μας αρέσει να αναθέτουμε ακόμη και στα πιο μικρά ζώα, όπως μυρμήγκια ή ψάρια, ένα πλήρες σύνολο ανθρώπινων κοινωνικών ικανοτήτων και χαρακτηριστικών. Ωστόσο, δεδομένου του μικροσκοπικού εγκεφάλου ενός μυρμηγκιού, φαίνεται απίθανο να μπορούν να εκτελέσουν περίπλοκες εργασίες, όπως ο στρατηγικός σχεδιασμός.
Ωστόσο, ένα μυρμήγκι δεν είναι ποτέ μόνο του. Αποτελούν πάντα μέρος μιας αποικίας, η οποία μπορεί να αποτελείται από χιλιάδες, ακόμη και εκατομμύρια, άλλα μυρμήγκια. Με τυπική διορατικότητα, τον 19ο αιώνα, ο Κάρολος Δαρβίνος πρότεινε ότι η ίδια η αποικία θα έπρεπε να θεωρηθεί ως ένας ενιαίος οργανισμός – αυτό που σήμερα ονομάζουμε υπεροργανισμό. Επομένως, κατά τη διερεύνηση της πολυπλοκότητας της συμπεριφοράς των μυρμηγκιών, θα πρέπει να γίνεται και στο επίπεδο της αποικίας.
Γνωρίζουμε εδώ και αρκετό καιρό ότι οι αποικίες μυρμηγκιών μπορούν να λάβουν εντυπωσιακά λογικές «συλλογικές» ομαδικές αποφάσεις, χωρίς το όφελος ενός ηγέτη. Για παράδειγμα, μπορούν να βρουν τη συντομότερη διαδρομή προς μια πηγή τροφής ή να επιλέξουν την καλύτερη από πολλές πηγές τροφίμων για εκμετάλλευση. Το κάνουν αυτό βάζοντας μεμονωμένα μυρμήγκια να επικοινωνούν μεταξύ τους. Ένας βασικός τρόπος με τον οποίο επικοινωνούν είναι η τοποθέτηση ιχνών φερομόνης. Όσο περισσότερο περπατούν τα μυρμήγκια σε ένα μονοπάτι, τόσο πιο δυνατό θα είναι το ίχνος της φερομόνης. Αυτή η ενίσχυση οδηγεί σε μια προτιμώμενη διαδρομή για την αποικία - η αποικία έχει λάβει μια συλλογική απόφαση. Το μειονέκτημα αυτού του συστήματος, που βασίζεται στην ενίσχυση, είναι ότι μπορεί να μην έχει ευελιξία. Παρόλο που η φερομόνη εξασθενεί μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, οι αποικίες μυρμηγκιών μπορεί να «παγιδευτούν» στην απόφασή τους. Αυτό θα μπορούσε να είναι πρόβλημα εάν, για παράδειγμα, η ποιότητα μιας πηγής τροφής αλλάξει μετά τη λήψη μιας απόφασης.
Η Carolin Hübner και ο Tomer Czaczkes στο Πανεπιστήμιο του Regensburg της Γερμανίας ήθελαν να μάθουν εάν οι υπεροργανισμοί –στην περίπτωσή τους αποικίες μυρμηγκιών– προτιμούσαν επιλογές υψηλού κινδύνου ή ασφαλή στοιχήματα. Οι άνθρωποι, για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι γενικά είναι «απεχθές του κινδύνου» – δεδομένου ότι έχουν μια επιλογή μεταξύ 100 $ σίγουρα και 50% πιθανότητας να λάβουν 200 $, οι περισσότεροι άνθρωποι επιδιώκουν τη σίγουρη ανταμοιβή. Προσέφεραν αποικίες του μυρμηγκιού Lasius niger δύο σταθμοί σίτισης:ο ένας πρόσφερε σιρόπι μέτριας γλυκύτητας με ζάχαρη, ενώ ο άλλος «ριψοκίνδυνος» επιλογή συνέχιζε να εναλλάσσεται μεταξύ ενός πολύ γλυκού σιροπιού και ενός πολύ αραιωμένου. Κατά μέσο όρο, ωστόσο, και οι δύο επιλογές παρείχαν την ίδια ποσότητα ζάχαρης. Ποιο θα προτιμούσε ο υπεροργανισμός; Θα εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό οι αποφάσεις τους από την αρχική ποιότητα του κυμαινόμενου τροφοδότη, ίσως επειδή τα μυρμήγκια παγιδεύονται γρήγορα σε αυτήν την επιλογή ή μπορούν να παρατείνουν επαρκώς τη διαδικασία απόφασής τους και να επιλέξουν τη μη επικίνδυνη επιλογή μετά την αξιολόγηση;
Παραδόξως, ενώ τα μυρμήγκια έκαναν σχεδόν πάντα μια σαφή επιλογή για έναν από τους τροφοδότες, δεν έδειχναν καμία προτίμηση ούτε για το ασφαλές στοίχημα ούτε για την επικίνδυνη επιλογή. Απροσδόκητα, και σε αντίθεση με την κλασική κατανόηση της συλλογικής λήψης αποφάσεων που βασίζεται στη φερομόνη, η επιλογή του τροφοδότη επηρεάστηκε πολύ ασθενώς από την αρχική ποιότητα του μεταβλητού τροφοδότη. Φαίνεται ότι οι αποικίες θα μπορούσαν να ρυθμίσουν τη διαδικασία λήψης αποφάσεων για να αποτρέψουν τη λήψη πολύ πρώιμων συλλογικών αποφάσεων. Οι ερευνητές δεν είναι απολύτως βέβαιοι πώς τα μυρμήγκια το έκαναν αυτό, αλλά πιθανοί μηχανισμοί είναι οι αναμνήσεις μεμονωμένων μυρμηγκιών που υπερισχύουν των ιχνών της φερομόνης ή ίσως ότι διαφορετικά μυρμήγκια έχουν διαφορετικές στρατηγικές για την ωοτοκία και την παρακολούθηση της φερομόνης.
Ένας άλλος παράγοντας που θα μπορούσε να μετριάσει την ενίσχυση των αρχικών διαφορών εδώ είναι η αρνητική ανάδραση. Λάσιος Νίγηρας Οι εργαζόμενοι καταθέτουν λιγότερη φερομόνη σε μονοπάτια που έχουν ήδη σημειωθεί με φερομόνη (Czaczkes et al., 2013a) και επίσης μειώνουν την εναπόθεση φερομόνης εάν συναντούν επανειλημμένα άλλα μυρμήγκια στο μονοπάτι (Czaczkes, Grüter, &Ratnieks, 2013b). Τέτοια συστήματα αρνητικής ανάδρασης θα μπορούσαν να είχαν αποτρέψει τη διόρθωση της αρχικής διαφοράς. Ενώ τέτοια συστήματα αποδεδειγμένα δεν εμποδίζουν τη λήψη συλλογικών αποφάσεων, μπορεί να θέσουν σε κίνηση μια απρόβλεπτη ταλάντωση (πρώτα μια επιλογή κερδίζει και μετά μια άλλη) η οποία τελικά καθορίζεται τυχαία σε μία από τις επιλογές.
«Το ενδιαφέρον με αυτή την έλλειψη προτίμησης από τις αποικίες είναι ότι είναι απόλυτα ορθολογική», λέει η Carolin Hübner, η οποία διηύθυνε τη μελέτη. "Σε τελική ανάλυση, οι τελικές αποδόσεις και από τις δύο επιλογές ήταν πανομοιότυπες."
Φαίνεται σχεδόν ότι τα μυρμήγκια μπορούν, ως ομάδα, να ενσωματώσουν την αξία και των δύο επιλογών και να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι είναι ίδιες.
Μελετώντας τον τρόπο με τον οποίο οι αποικίες μυρμηγκιών παίρνουν συλλογικές αποφάσεις, οι επιστήμονες ελπίζουν να αποκτήσουν βαθύτερες γνώσεις για το πώς πολύπλοκες ομάδες μπορούν να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα. Αυτό έχει μεγάλη σημασία για όλους μας. Καθώς ο κόσμος μας γίνεται πιο περίπλοκος, οι συλλογικές στρατηγικές λήψης αποφάσεων παίζουν ήδη κρίσιμο ρόλο στην οργάνωση της ζωής μας. Οι αλγόριθμοι δρομολόγησης και οι ελεγκτές εναέριας κυκλοφορίας χρησιμοποιούν ήδη αλγόριθμους εμπνευσμένους από μυρμήγκια για την επίλυση δυναμικών και πολύπλοκων προβλημάτων και οι αποικίες μυρμηγκιών αναμφίβολα έχουν πολλά περισσότερα να μας διδάξουν.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Προτίμηση κινδύνου κατά τη συλλογική λήψη αποφάσεων:οι αποικίες μυρμηγκιών κάνουν συλλογικές επιλογές αδιάφορες για τον κίνδυνο, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Animal Behaviour. Αυτή η εργασία διεξήχθη από την Carolin Hübner και τον Tomer Czaczkes από το Πανεπιστήμιο του Regensburg.
