Skruzdės kuria ypač efektyvius tinklus

Primary tabs

Argentinos skruzdės (Linepithima humile), kurių kolonijose nėra lyderio, sugeba sukurti sudėtingus kelius, įskaitant ir vadinamus Steinerio tinklus, kuomet tarp reikiamų sujungti taškų sukuriama papildoma jungtis – išsišakojimas, padedantis pasiekti, kad tinklas taptų optimaliu – jo taškai yra sujungiami pačiu trumpiausiu keliu.

Eksperimento metu tyrėjai stebėjo, kaip skruzdės sujungia tris arba keturis netoliese esančius lizdus. Po kiek laiko takai buvo fotografuojami ir lyginami su kompiuterio apskaičiuotu optimaliu kelių išsidėstymu – pasirodė kad skruzdžių pasiekti rezultatai visiškai sutampa su kompiuterio apskaičiuotu pačiu optimaliausiu takų išdėstymu.

Tyrimas taip pat atskleidė, kaip vyksta procesas, kurio metu skruzdėlės mėgina išspręsti tinklo projektavimo problemas, neturėdamos jokio centralizuoto vadovavimo. Pasirodė, kad jos daro pačius įvairiausius takus, tačiau po kiek laiko dalį jų panaikina, ir tai vyksta tol, kol kelių tinklas neįgauna optimalios konfigūracijos.

Vienos iš tyrimą atlikusių mokslininkių, Tanios Laty (Tanya Latty) teigimu, 'buvo labai įdomu stebėti, kaip skruzdėlės sugeba atrasti matematiškai trumpiausią tinklą tarp kelių taškų. Toks tinklas leidžia Argentinos skruzdėlėms labai efektyviai paskirstyti maistą, skruzdes-darbininkes ir kitus resursus tarp lizdų, ir tai leidžia paaiškinti, kodėl jos sugeba taip greitai plisti ir išstumti savo konkurentus iš ekosistemų. Tačiau tai visai nereiškia, kad jos naudoja sudėtingus planavimo procesus. Stebėjimai parodė, kad jos kuria bandymų ir klaidų būdu, daug takų pradžioje būna nereikalingi ar baigiasi akligatviais, tačiau po kiek laiko tie nereikalingi takai išardomi, ir lieka tik tie, kurie jungia lizdus efektyviausiu būdu.“

Po to takai yra pažymimi feromonais – kadangi ilgiems takams reiktų daugiau feromonų, šio vertingo resurso ištekliai ir lemia, kad keliai turi būti trumpiausi.
Panašiai elgiasi ir kelių planuotojai, norėdami keliui sunaudoti mažiausią kiekį medžiagų ir darbo, tik skruzdėms darbas atrodo nėra problema, svarbiausia - minimalus feromonų kiekis, nes nutiesus takus juos reikia ir atnaujinti – vėl žymėti feromonais.

Taigi, nors atrodo, kad skruzdžių kolonija elgiasi tarsi turėtų tam tikrą intelektą, iš tiesų kiekviena skruzdė vadovaujasi gana paprastomis taisyklėmis, tačiau rezultatas gaunasi ne blogesnis , nei naudojant sudėtingus kompiuterinius skaičiavimus. Beje, gamtoje jos sujungia tūkstančiu lizdų.

Šis tyrimas parodė, kaip ir kitos santykinai nesudėtingos gyvosios sistemos - dumbliai, grybai, koralai, neturėdami smegenų ar kito valdymo centro, sugeba suformuoti efektyvius tinklus.

Nuotraukoje: skruzdžių sukurtas vadinamasisi Steinerio tinklas - takas, jungiantis tri taškus trumpiausiu keliu.

Facebook komentarai: