Mrówki niczym sieci neuronowe? Ich kolonie robią coś niebywałego

To, że mrówki są wysoce kolektywne raczej nikogo nie dziwi, jednak nowe doniesienia dotyczące tych zwierząt sugerują, iż w niektórych momentach funkcjonują one na podobnej zasadzie jak sieci neuronowe.
Mrówki niczym sieci neuronowe? Ich kolonie robią coś niebywałego

Badaniami w tej sprawie zajęli się Daniel Kronauer i Asaf Gal z Uniwersytetu Rockefellera, którzy postanowili dokładnie przeanalizować proces podejmowania decyzji w koloniach mrówek. Naukowcy próbowali zrozumieć, w jakich okolicznościach zachodzi to zjawisko. Celem ich obserwacji była kolonia reagująca na wzrost temperatury. Szczegółowe ustalenia badaczy są już dostępne w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Czytaj też: Hipotez było wiele, ale teraz poznaliśmy prawdę. Wiemy, dlaczego koralowce “świecą”

Byliśmy pionierami w podejściu do zrozumienia kolonii mrówek jako systemu poznawczego, który odbiera informacje wejściowe, a następnie przekłada je na zachowania. To jeden z pierwszych kroków w kierunku prawdziwego zrozumienia, jak społeczeństwa owadów angażują się w kolektywne obliczenia.

wyjaśnia Kronauer

W toku badań ich autorzy doszli do wniosku, że kolonia mrówek funkcjonuje tak, jakby miała większy, zbiorowy umysł. Ich zachowanie można porównać do tego, co dzieje się z neuronami w ludzkim mózgu. Okazało się, że kiedy owady musiały uciekać przed rosnącą temperaturą, podjęta decyzja była funkcją powiązaną zarówno ze stopniem wzrostu temperatury, jak i wielkością grupy. Najbardziej prawdopodobny wydaje się scenariusz, w którym mrówki łączą informacje sensoryczne z parametrami swojej kolonii, aby osiągnąć kolektywną reakcję.

Mrówki i ich zdolność do grupowego podejmowania decyzji

Kronauer i Gal opracowali system, w którym mogli stymulować kolonię mrówek za pomocą kontrolowanych wzrostów temperatury. Każdy owad został oznaczony kropką o wybranym kolorze, dzięki czemu możliwe było śledzenie jego ruchów i zachowań za pośrednictwem kamery. Kolonie składające się z 36 robotnic i 18 larw bezproblemowo ewakuowały się, gdy tylko temperatura wzrosła do około 34 stopni Celsjusza. Kiedy jednak wielkość kolonii wyniosła około 200 osobników, temperatura niezbędna do podjęcia decyzji o opuszczeniu gniazda również była wyższa.

W tym przypadku punktem granicznym była temperatura przekraczająca 36 stopni. Sugeruje to, iż próg temperaturowy nie jest więc stały i zmienia się wraz z wielkością grupy. Ale skąd mrówki miałyby wiedzieć, jak wielu ich pobratymców znajduje się w okolicy? Odpowiedź na to pytanie może leżeć w feromonach służących do przekazywania informacji między tymi owadami. Nie jest natomiast jasne, dlaczego liczniejsze kolonie mają wyższą tolerancję na rosnące temperatury. Być może ucieczka w większym gronie jest nieco bardziej skomplikowana pod względem logistycznym, dlatego mrówki opóźniają wtedy decyzję o ewakuacji.

Czytaj też: Jak ewoluują wirusy? Gdyby nie ten szczegół, byłoby już po pandemii…

Kolejne eksperymenty dotyczące opisywanego fenomenu powinny obejmować więcej zmiennych. W ten sposób naukowcy chcieliby jeszcze lepiej poznać proces podejmowania decyzji. W grę wchodzi między innymi wpływanie na poziom feromonów w kolonii mrówek bądź prowadzenie eksperymentów na genetycznie zmodyfikowanych osobnikach, tak, by w odmienny sposób odczuwały one wzrost temperatury.