הינך נמצא כאן

דרך הנמלים אל הקן

מדוע נמלים הן מודל מובהק של מערכת מורכבת?
14.07.2016

על אף שכל נמלה היא יצור פשוט יחסית, היכולת הקבוצתית שלהן לאסוף מידע מהסביבה, לקיים שיתופי פעולה, לבצע מטלות מורכבות, ולהתמודד עם אתגרים ביעילות – ללא ניהול מרכזי – מראה כי במקרה זה, השלם גדול מסכום חלקיו.

ד"ר אהוד פוניו. סופר-אורגניזם

נמלים הן, ככל הנראה, יצורי-העל (סופר-אורגניזם) המוצלחים ביותר בטבע. יחד עם בני-האדם הן מושלות בכדור-הארץ. אבל עבור ד"ר אהוד פוניו, מדען סגל, זואולוג בהכשרתו וחבר בקבוצת המחקר של ד"ר עופר פיינרמן, הנמלים הן, בראש ובראשונה, מודל מובהק של מערכת מורכבת.

בדומה לבני-האדם, הנמלים חיות בחברות ענק אשר עשויות למנות מיליוני פרטים בקן יחיד. כל קן כזה – בניגוד למערכות מורכבות רבות – מהווה מערכת מבוזרת (ללא ניהול מרכזי). אלא שבניגוד לבני-האדם, אשר הרעיון של מחיה בחברות גדולות חדש עבורם יחסית, הנמלים פיתחו אורח-חיים חברתי כבר לפני יותר מ-120 מיליון שנים. אמנם, כל נמלה היא יצור פשוט יחסית, אבל יכולתן לאסוף מידע מהסביבה, יחד עם התקשורת המורכבת ושיתופי-הפעולה ביניהן, יוצרים סינרגיה – מאפיין נוסף של מערכות מורכבות, כך שהשלם גדול מסכום חלקיו. בזכות כישוריהן אלו מבצעות הנמלים מטלות מורכבות כמו בניית קינים, ניווט לעבר משאבים, חלוקת עבודה יעילה, הפצת מזון בקן ואחסונו, וכן קבלת החלטות קולקטיביות לגבי איתור קן חדש ומעבר אליו. נמלים גם מפגינות יכולות מרשימות בכל האמור בפתרון בעיות, שחלקן נחשבות קשות מבחינה חישובית.

ד"ר פוניו, ושאר חברי קבוצת המחקר של ד"ר עופר פיינרמן, סבורים שהשילוב של הגישה המחקרית הביולוגית והכלים האנליטיים מתחום הפיסיקה, הוא המפתח לפיענוח המיסתורין האופף את אופן ההתמודדות של נמלים עם אתגרים אלה, בהצלחה וביעילות כה רבה, ללא ניהול מרכזי. "דוגמה בולטת לכך", אומר ד"ר פוניו, "היא הדרך שבה נמלים מצליחות לסחוב יחד משא כבד וגדול, כשלמעשה רק נמלים ובני-אדם מצליחים להתמודד עם מטלה כזאת". במחקרים שביצעו חברי קבוצת המחקר נצפו ותועדו אירועים שבהם סחבו נמלים יחדיו משאות שמשקלם הוא פי 10,000 ממשקלה של נמלה יחידה (תופעה השקולה לכך שבני-אדם יישאו יחד משא שמשקלו 1,000 טונות ללא עזרים מכניים).

מין נמלים מסקרן במיוחד הוא האצנית ארוכת המחוש (Paratrechina longicornis), אשר שמה העממי הוא "הנמלה המשוגעת" על שום תנועתה התזזיתית. נמלים ממין זה ניחנו בכישרון יוצא דופן לסחוב במשותף חפצים כבדים: למשל, כאשר הן נושאות ביחד מטען כלשהו בשטח טבעי המכוסה חול ואבנים, ישנן נמלים שתפקידן הוא פינוי אבנים קטנות ממסלול סחיבת המזון. הנמלים המְפַנות, שקשה לומר במה הן נבדלות משאר הנמלים הסוחבות, נצפו כשהן מזיזות אבן קטנה, תמיד לבדן, למרחק של סנטימטרים ספורים, שם הן מניחות את האבן, ושבות אל אזור הסחיבה כדי לפנות אבנים נוספות. בניגוד גמור לפינוי האבנים, כאשר הנמלים נתקלות בפיסת מזון בגודל דומה, הן נושאות אותה כל הדרך אל הקן, ומשתפות פעולה אם הפיסה גדולה מספיק. פינוי האבנים הוא מפתיע במיוחד נוכח עובדה מרכזית בחייהן של נמלי האצנית ארוכת המחוש: היות שמין זה משתכן בחללים קיימים, כלומר לא כאלו שהנמלים חופרות בעצמן או מתַחזקות בכוחות עצמן, פינוי אבנים אינו נמנה עם ההתנהגויות של נמלים אלה בשגרה. למעשה, התנהגות זו לא נצפתה אצלן מעולם מחוץ להקשר של סחיבה משותפת.

נמלים ממין זה אף מבצעות מה שנראה כמו טקסי אשכבה למלכות שלהן. הנמלים נצפו פעמים רבות כשהן יוצאות מהקן, נושאות במשותף גווייה של מלכה, תוך שהנמלים הנושאות מתחלפות ביניהן – ממש כמו במסע אלונקות. במקרה אחר, כשהנמלים עברו לקן חדש, הן תועדו כאשר הן מעבירות – מלבד ביצים, זחלים וגלמים – גם מספר גוויות של מלכות. "לא ברור מדוע הנמלים נוהגות כך, וקשה להסביר התנהגות זו בשאריות הריח המלכותי, שאולי נודף מגוויית המלכה, שכן לא מובן מדוע הנמלים מבצעות את 'מסעות ההלוויה' מחוץ לקן", אומר ד"ר פוניו. האם יכול להיות שמדובר בטקס תרבותי? הדבר הוא עדיין בגדר תעלומה. כך או אחרת, כאשר נתקלים בנמלים – כדאי לעצור לרגע, ולהתבונן.

 

נמלים מהוות כ-20% מכלל הביומסה הכוללת של בעלי-חיים יבשתיים בכדור-הארץ.

#מספרי_מדע

לשיתוף:

 

 

 

 

אינסטגרם