ABOUT THE SPEAKER
Deborah Gordon - Ecologist
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves.

Why you should listen

Ecologist Deborah M. Gordon has learned that ant colonies can work without central control by using simple interactions like how often the insects touch antennae. Contrary to the notion that colonies are organized by efficient ants, she has instead discovered that evolution has produced “noisy” systems that tolerate accident and respond flexibly to the environment. When conditions are tough, natural selection favors colonies that conserve resources.

Her studies of ant colonies have led her and her Stanford colleagues to the discovery of the “Anternet,” which regulates foraging in ants in the same way the internet regulates data traffic. But as she said to Wired in 2013, "Insect behavior mimicking human networks ... is actually not what’s most interesting about ant networks. What’s far more interesting are the parallels in the other direction: What have the ants worked out that we humans haven’t thought of yet?" Her latest exploration: How do ants behave in space?

More profile about the speaker
Deborah Gordon | Speaker | TED.com
TED2003

Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies

Deborah Gordon liebt Ameisen

Filmed:
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Mit einem staubigen Bagger, einer Handvoll japanischer Filzstifte und einigen Studenten gräbt Deborah Gordon in the Wüste von Arizona Ameisenkolonien aus, dabei sucht sie nach entscheidenden Hinweisen zum Verständnis komplexer Systeme.
- Ecologist
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves. Full bio

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00:13
I studyStudie antsAmeisen, and that's because I like to think about how organizationsOrganisationen work.
0
1000
5000
Ich studiere Ameisen and zwar weil ich gerne darüber nachdenke, wie Organisationen funktionieren.
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And in particularinsbesondere, how the simpleeinfach partsTeile of organizationsOrganisationen
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6000
6000
Und im Speziellen, wie die einfachen Teile von Organisationen
00:24
interactinteragieren to createerstellen the behaviorVerhalten of the wholeganze organizationOrganisation.
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12000
4000
interagieren und das Verhalten der ganzen Organisation formen.
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So, antAmeise coloniesKolonien are a good exampleBeispiel of an organizationOrganisation like that,
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17000
6000
Ameisenkolonien sind ein gutes Beispiel einer solchen Organisation
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and there are manyviele othersAndere. The webweb is one.
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23000
2000
und es gibt viele andere. Das Internet ist eines.
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There are manyviele biologicalbiologisch systemsSysteme like that --
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25000
2000
Es gibt viele solche Systeme in der Biologie --
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brainsGehirne, cellsZellen, developingEntwicklung embryosEmbryonen.
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27000
3000
Gehirne, Zellen, sich entwickelnde Embryos.
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There are about 10,000 speciesSpezies of antsAmeisen.
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30000
3000
Es gibt circa 10'000 Ameisenarten.
00:45
They all liveLeben in coloniesKolonien consistingbestehend aus of one or a fewwenige queensKöniginnen,
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33000
5000
Sie leben alle in Kolonien, die aus einer oder einigen wenigen Königinnen
00:50
and then all the antsAmeisen you see walkingGehen around are sterilesteril femaleweiblich workersArbeitskräfte.
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38000
5000
und allen anderen Ameisen, welche unfruchtbare Arbeiterinnen sind, bestehen.
00:55
And all antAmeise coloniesKolonien have in commonverbreitet that there's no centralzentral controlsteuern.
10
43000
4000
Alle Ameisenkolonien haben eines gemeinsam: Keine zentrale Kontrolle.
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NobodyNiemand tellserzählt anybodyirgendjemand what to do.
11
47000
2000
Niemand sagt irgendjemandem, was tun.
01:01
The queenKönigin just layslegt the eggsEiern. There's no managementManagement.
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49000
4000
Die Königin legt einfach Eier. Es gibt kein Management.
01:05
No antAmeise directsleitet the behaviorVerhalten of any other antAmeise.
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53000
4000
Keine Ameise steuert das Verhalten irgendeiner anderen Ameise.
01:09
And I try to figureZahl out how that worksWerke.
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57000
2000
Und ich versuche herauszufinden, wie das funktioniert.
01:13
And I've been workingArbeiten for the pastVergangenheit 20 yearsJahre
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61000
2000
Ich habe die letzten 20 Jahre mit
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on a populationBevölkerung of seed-eatingSamen-essen antsAmeisen in southeasternsüdöstlich ArizonaArizona.
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63000
4000
einer Population von samenfressenden Ameisen in Südost-Arizona gearbeitet.
01:19
Here'sHier ist my studyStudie siteStandort. This is really a pictureBild of antsAmeisen,
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67000
2000
Hier ist mein Untersuchungsgebiet. Dies ist wirklich eine Fotografie von Ameisen
01:21
and the rabbitKaninchen just happensdas passiert to be there.
18
69000
3000
und der Hase ist nur zufällig auch darin.
01:25
And these antsAmeisen are callednamens harvesterHarvester antsAmeisen because they eatEssen seedsSaat.
19
73000
4000
Diese Ameisen werden Ernteameisen genannt, weil sie Pflanzensamen essen.
01:29
This is the nestNest of the matureReifen colonyKolonie, and there's the nestNest entranceEingang.
20
77000
4000
Dies hier ist ein Nest einer reifen Kolonie und das ist der Nesteingang.
01:33
And they forageFutter maybe for about 20 metersMeter away,
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81000
3000
Und sie suchen ihr Futter in bis zu circa 20 Meter Entfernung.
01:36
gatherversammeln up the seedsSaat and bringbringen them back to the nestNest, and storeGeschäft them.
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84000
4000
Sie packen Pflanzensamen und bringen sie zurück zum Nest und lagern sie ein.
01:40
And everyjeden yearJahr I go there and make a mapKarte of my studyStudie siteStandort.
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88000
2000
Jedes Jahr gehe ich zu meinem Untersuchungsgebiet und mache eine Karte davon.
01:42
This is just a roadStraße. And it's not very biggroß:
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90000
3000
Das das ist eine Strasse und das Gebiet ist nicht sehr gross,
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it's about 250 metersMeter on one sideSeite, 400 on the other.
25
93000
3000
die kurze Seite ist ungefähr 250 Meter, die andere etwa 400 Meter.
01:48
And everyjeden colonyKolonie has a nameName, whichwelche is a numberNummer,
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96000
2000
Jede Kolonie hat einen Namen bzw. eine Nummer,
01:50
whichwelche is paintedgemalt on a rockRock. And I go there everyjeden yearJahr
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98000
3000
welche auf einen Stein gemalt ist. Ich gehe jedes Jahr hin
01:53
and look for all the coloniesKolonien that were aliveam Leben the yearJahr before,
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101000
3000
und schaue nach den Kolonien, die das Jahr davor lebendig waren,
01:56
and figureZahl out whichwelche onesEinsen have diedist verstorben, and put all the newneu onesEinsen on the mapKarte.
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104000
4000
und finde heraus, welche ausgestorben sind, und erfasse neue Kolonien auf der Karte.
02:00
And by doing this I know how oldalt they all are.
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108000
2000
Dadurch weiss ich auch, wie alt die Kolonien sind.
02:02
And because of that, I've been ablefähig to studyStudie how theirihr behaviorVerhalten changesÄnderungen
31
110000
4000
Und daher konnte ich untersuchen, wie sich ihr Verhalten verändert,
02:06
as the colonyKolonie getsbekommt olderälter and largergrößer.
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114000
3000
wenn eine Kolonie altert und wächst.
02:09
So I want to tell you about the life cycleZyklus of a colonyKolonie.
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117000
2000
Ich möchte Ihnen den Lebenszyklus einer Kolonie etwas näher bringen.
02:11
AntsAmeisen never make more antsAmeisen; coloniesKolonien make more coloniesKolonien.
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119000
4000
Ameisen machen nie mehr Ameisen, sondern Kolonien machen mehr Kolonien.
02:15
And they do that by eachjede einzelne yearJahr sendingSenden out the reproductivesgeschlüpften --
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123000
3000
Und sie tun das jedes Jahr, indem sie reproduktionsfähige Ameisen --
02:18
those are the onesEinsen with wingsFlügel -- on a matingPaarung flightFlug.
36
126000
3000
das sind jene mit Flügeln -- auf einen Paarungsflug schicken.
02:22
So everyjeden yearJahr, on the samegleich day -- and it's a mysteryGeheimnis exactlygenau how that happensdas passiert --
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130000
4000
Also jedes Jahr, genau am selben Tag - und es ist ein Rätsel wie das genau geschieht --
02:26
eachjede einzelne colonyKolonie sendssendet out its virginJungfrau, unmatedungesteckt queensKöniginnen with wingsFlügel, and the malesMänner,
38
134000
6000
sendet jede Kolonie eine jungfräuliche, beflügelte Ameise und die Männchen aus.
02:32
and they all flyFliege to a commonverbreitet placeOrt. And they mateMate.
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140000
4000
Diese fliegen zusammen an einen Platz und paaren sich.
02:36
And this showszeigt an a recentlyvor kurzem virginJungfrau queenKönigin. Here'sHier ist her wingsFlügel.
40
144000
6000
Dieses Bild zeigt eine kürzlich noch jungfräuliche Konigin. Das sind ihre Flügel.
02:42
And she's in the processverarbeiten of matingPaarung with this malemännlich,
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150000
4000
Und sie ist dabei sich mit diesem Männchen zu paaren,
02:47
and there's anotherein anderer malemännlich on topoben waitingwarten his turnWende.
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155000
3000
während das Männchen oben darauf wartet, auch zum Zug zu kommen.
02:50
OftenOft the queensKöniginnen mateMate more than onceEinmal.
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158000
2000
Die Königinnen paaren sich oft mehr als einmal.
02:52
And after that, the malesMänner all diesterben. That's it for them.
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160000
3000
Danach sterben alle Männchen, das war's für sie.
02:55
(LaughterLachen)
45
163000
2000
(Gelächter)
02:57
And then the newlyneu matedgedeckt queensKöniginnen flyFliege off somewhereirgendwo, dropfallen theirihr wingsFlügel,
46
165000
5000
Und dann fliegen die befruchteten Königinnen irgendwohin, verlieren ihre Flügel,
03:02
diggraben a holeLoch and go into that holeLoch and startAnfang layingVerlegung eggsEiern.
47
170000
4000
graben ein Loch, gehen hinein und beginnen, Eier zu legen.
03:06
And they will liveLeben for 15 or 20 yearsJahre, continuingauch weiterhin to laylegen eggsEiern
48
174000
5000
Sie werden 15 bis 20 Jahre leben und dabei Eier legen,
03:11
usingmit the spermSperma from that originalOriginal matingPaarung.
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179000
2000
die sie mit den Spermien von jenem Paarungsflug befruchten.
03:14
So the queenKönigin goesgeht down in there.
50
182000
2000
Die Königin gräbt sich also in die Erde.
03:16
She layslegt eggsEiern, she feedsEinspeisungen the larvaeLarven -- so an antAmeise startsbeginnt as an eggEi, then it's a larvaLarve.
51
184000
5000
Sie legt Eier, sie füttert die Larven -- Ameisen schlüpfen aus Eiern und werden dann zu Larven.
03:21
She feedsEinspeisungen the larvaeLarven by regurgitatingerbrechend from her fatFett reservesReserven.
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189000
4000
Sie füttert die Larven, indem sie Fett aus ihren Fettreserven hervorwürgt.
03:25
Then, as soonbald as the antsAmeisen -- the first groupGruppe of antsAmeisen -- emergeentstehen,
53
193000
4000
Dann, sobald die ersten Ameisen schlüpfen,
03:29
they're larvaeLarven. Then they're pupaePuppen. Then they come out as adultErwachsene antsAmeisen.
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197000
3000
sind sie Larven, dann Puppen, dann werden sie zu erwachsenen Ameisen.
03:32
They go out, they get the foodLebensmittel, they diggraben the nestNest,
55
200000
3000
Sie gehen aus dem Bau, sie sammeln Essen, sie bauen am Nest
03:35
and the queenKönigin never comeskommt out again.
56
203000
2000
und die Königin kommt nie mehr heraus.
03:37
So this is a one-year-oldein-Jahr-alte colonyKolonie -- this happensdas passiert to be 536.
57
205000
4000
Dies hier ist eine einjährige Kolonie -- die Nummer 536.
03:41
There's the nestNest entranceEingang, there's a pencilBleistift for scaleRahmen.
58
209000
2000
Das ist der Eingang zum Bau, da liegt ein Stift für das Grössenverhältnis.
03:43
So this is the colonyKolonie foundedGegründet by a queenKönigin the previousbisherige summerSommer-.
59
211000
4000
Das ist eine Kolonie, welche von einer Königin im vorhergehenden Sommer gegründet worden ist.
03:47
This is a three-year-oldDrei Jahre alt colonyKolonie.
60
215000
2000
Das ist eine dreijährige Kolonie.
03:49
There's the nestNest entranceEingang, there's a pencilBleistift for scaleRahmen.
61
217000
4000
Da ist der Nesteingang und ein Stift als Referenz.
03:53
They make a middenMidden, a pileHaufen of refuseverweigern -- mostlymeist the husksSchalen of the seedsSaat that they eatEssen.
62
221000
5000
Sie machen eine Art Abfallhaufen -- dabei handelt es sich vor allem um Hüllen der Samen, die sie essen.
03:58
This is a five-year-oldFive-Year-old colonyKolonie. This is the nestNest entranceEingang, here'shier ist a pencilBleistift for scaleRahmen.
63
226000
5000
Das ist eine fünfjährige Kolonie. Da ist der Nesteingang und ein Stift als Referenz.
04:03
This is about as biggroß as they get, about a meterMeter acrossüber.
64
231000
3000
Das ist etwa die maximale Grösse, circa ein Meter Durchmesser.
04:07
And then this is how colonyKolonie sizeGröße and numbersNummern of workerArbeitnehmer antsAmeisen changesÄnderungen --
65
235000
5000
Und diese Abbildung hier zeigt, wie die Grösse der Kolonie und die Anzahl Arbeiterameisen sich ändert --
04:12
so this is about 10,000 workerArbeitnehmer antsAmeisen --
66
240000
3000
hier sind es ungefähr 10'000 Arbeiterameisen --
04:15
changesÄnderungen as a functionFunktion of colonyKolonie ageAlter, in yearsJahre.
67
243000
3000
in Abhängigkeit des Alters der Kolonie, in Jahren.
04:18
So it startsbeginnt out with zeroNull antsAmeisen, just the foundingGründung queenKönigin,
68
246000
5000
Es beginnt mit 0 Ameisen, nur mit der Königin,
04:23
and it growswächst to a sizeGröße of about 10 or 12 thousandtausend antsAmeisen when the colonyKolonie is fivefünf.
69
251000
4000
und die Kolonie wächst dann zu einer Grösse von circa 10'000 bis 12'000 Ameisen, wenn die Kolonie fünf Jahre alt ist.
04:27
And it staysbleibt that sizeGröße untilbis the queenKönigin diesstirbt
70
255000
3000
Und sie bleibt bei dieser Grösse, bis die Königin im Alter von circa 15 bis 20 Jahren stirbt
04:30
and there's nobodyniemand to make more antsAmeisen, when she's about 15 or 20 yearsJahre oldalt.
71
258000
5000
und es niemanden mehr gibt, der neue Ameisen erzeugen kann.
04:35
And it's when they reacherreichen this stablestabil sizeGröße, in numbersNummern of antsAmeisen,
72
263000
4000
Der Zeitpunkt, da die Kolonie diese stabile Grösse erreicht,
04:39
that they startAnfang to reproducereproduzieren.
73
267000
2000
ist der Zeitpunkt, wenn die Kolonie beginnt, sich fortzupflanzen.
04:41
That is, to sendsenden more wingedgeflügelte queensKöniginnen and malesMänner to that year'sJahre matingPaarung flightFlug.
74
269000
6000
Das heisst, sie senden geflügelte Königinnen und Männchen auf den jährlichen Paarungsflug.
04:47
And I know how colonyKolonie sizeGröße changesÄnderungen as a functionFunktion of colonyKolonie ageAlter
75
275000
5000
Ich weiss, wie sich die Koloniegrösse mit dem Alter der Kolonie verändert,
04:52
because I've dugZitze up coloniesKolonien of knownbekannt ageAlter and countedgezählt all the antsAmeisen. (LaughterLachen)
76
280000
5000
weil ich Kolonien bekannten Alters ausgegraben und alle Ameisen gezählt habe.
04:59
So that's not the mostdie meisten funSpaß partTeil of this researchForschung, althoughobwohl it's interestinginteressant.
77
287000
5000
Das ist nicht der Teil meiner Forschung, der mir am meisten Spass macht, aber es ist interessant.
05:04
(LaughterLachen)
78
292000
1000
(Gelächter)
05:05
Really the questionFrage that I think about with these antsAmeisen is what I call taskAufgabe allocationZuteilung.
79
293000
5000
Die Frage, die ich mir angesichts dieser Ameisen stelle, ist, was ich Aufgabenzuteilung nenne.
05:10
That's not just how is the colonyKolonie organizedorganisiert,
80
298000
3000
Das ist nicht nur, wie die Kolonie organisiert ist,
05:13
but how does it changeVeränderung what it's doing?
81
301000
2000
sondern auch wie sie ändert, was sie tut?
05:15
How is it that the colonyKolonie managesverwaltet to adjusteinstellen
82
303000
4000
Wie kann die Kolonie die Anzeil Arbeiterameisen, die eine bestimmte Aufgabe ausführen,
05:19
the numbersNummern of workersArbeitskräfte performingAufführung eachjede einzelne taskAufgabe as conditionsBedingungen changeVeränderung?
83
307000
4000
anpassen, wenn sich die Bedingungen verändern?
05:23
So, things happengeschehen to an antAmeise colonyKolonie.
84
311000
2000
Verschiedene Dinge stossen einer Ameisenkolonie zu.
05:25
When it rainsRegen in the summerSommer-, it floodsÜberschwemmungen in the desertWüste.
85
313000
3000
Wenn es im Sommer regnet, überflutet das die Wüste.
05:28
There's a lot of damageBeschädigung to the nestNest,
86
316000
2000
Der Bau wird stark beschädigt
05:30
and extraextra antsAmeisen are needederforderlich to cleanreinigen up that messChaos.
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318000
3000
und zusätzliche Ameisen werden benötigt, um die Schäden zu reparieren.
05:33
When extraextra foodLebensmittel becomeswird availableverfügbar --
88
321000
2000
Wenn zusätzliche Nahrung verfügbar ist --
05:35
and this is what everybodyjeder knowsweiß about picnicsPicknicks --
89
323000
2000
und das weiss jeder von uns bezüglich Picknicks --
05:37
then extraextra antsAmeisen are allocatedzugeordnet to collectsammeln the foodLebensmittel.
90
325000
3000
dann werden zusätzliche Ameisen aufgeboten, um Essen zu sammeln.
05:40
So, with nobodyniemand tellingErzählen anybodyirgendjemand what to do, how is it that
91
328000
3000
Obwohl niemand irgendjemandem sagt, was zu tun ist, wie kann
05:43
the colonyKolonie managesverwaltet to adjusteinstellen the numbersNummern of workersArbeitskräfte performingAufführung eachjede einzelne taskAufgabe?
92
331000
4000
es die Kolonie schaffen, die Anzahl Arbeiter für jede Aufgabe anzupassen?
05:47
And that's the processverarbeiten that I call taskAufgabe allocationZuteilung.
93
335000
3000
Das ist der Prozess, den ich Aufgabenzuteilung nenne.
05:51
And in harvesterHarvester antsAmeisen, I divideTeilen the tasksAufgaben
94
339000
2000
Bei den Ernteameisen unterteile ich die Aufgaben
05:53
of the antsAmeisen I see just outsidedraußen the nestNest
95
341000
2000
der Ameisen, die ich ausserhalb des Baus sehe
05:55
into these fourvier categoriesKategorien: where an antAmeise is foragingauf Nahrungssuche,
96
343000
3000
in diese vier Kategorien: eine Ameise, die Nahrung sucht,
05:58
when it's out alongeine lange the foragingauf Nahrungssuche trailWeg, searchingSuche for foodLebensmittel or bringingbringt foodLebensmittel back.
97
346000
5000
wenn sie draussen auf Nahrungssuche ist oder Nahrung zurück zum Nest bringt.
06:03
The patrollersPatrouilleure -- that's supposedsoll to be a magnifyingVergrößerungs glassGlas --
98
351000
3000
Die Patrouilleure -- das da soll eine Lupe darstellen --
06:06
are an interestinginteressant groupGruppe that go out earlyfrüh in the morningMorgen
99
354000
2000
sind eine interessante Gruppe. Sie gehen früh morgens nach draussen,
06:08
before the foragersSammlerinnen are activeaktiv.
100
356000
2000
bevor die erste Gruppe auf Nahrungssuche geht.
06:10
They somehowirgendwie choosewählen the directionRichtung that the foragersSammlerinnen will go,
101
358000
3000
Irgendwie wählen sie die Richtung, in welche die Nahrungssuchenden später gehen werden,
06:13
and by comingKommen back -- just by makingHerstellung it back --
102
361000
3000
und dadurch, dass sie zurückkommen, es zurück schaffen,
06:16
they tell the foragersSammlerinnen that it's safeSafe to go out.
103
364000
3000
teilen sie den Nahrungssuchenden mit, dass es sicher ist, nach draussen zu gehen.
06:19
Then the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte work insideinnen the nestNest,
104
367000
3000
Dann gibt es die Nestbauer, welche im Bau arbeiten.
06:22
and I wanted to say that the nestsNester look a lot like BillBill Lishman'sDie Lishman houseHaus.
105
370000
5000
Der Bau sieht wirklich aus wie Bill Lishmans Haus.
06:27
That is, that there are chambersKammern insideinnen,
106
375000
2000
Da drin sind Kammern,
06:29
they lineLinie the wallsWände of the chambersKammern with moistFeuchte soilBoden
107
377000
4000
die Ameisen kleiden die Wände der Kammern mit feuchtem Erdreich aus
06:33
and it driestrocknet to a kindArt of an adobe-likeAdobe-wie surfaceOberfläche in it.
108
381000
3000
und jenes trocknet und bildet eine Art Lehmoberfläche.
06:36
It alsoebenfalls lookssieht aus very similarähnlich to some of the caveHöhle dwellingsWohnungen
109
384000
3000
Es sieht sehr ähnlich aus wie die Höhlensiedlungen
06:39
of the HopiHopi people that are in that areaBereich.
110
387000
3000
der Hopi, die auch in dieser Gegend wohnen.
06:42
And the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte do that insideinnen the nestNest,
111
390000
4000
Die Nestbauer verrichten diese Arbeiten im Nest
06:46
and then they come out of the nestNest carryingTragen bitsBits of drytrocken soilBoden in theirihr mandiblesMandibeln.
112
394000
3000
und kommen dann nach draussen mit kleinen Stückchen trockenen Bodens zwischen ihren Zangen.
06:49
So you see the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte come out with a bitBit of sandSand,
113
397000
3000
Die Nestbauer kommen also nach draussen mit ihrer kleinen Ladung Sand,
06:52
put it down, turnWende around, and go back in.
114
400000
2000
deponieren diese, drehen um und gehen wieder hinein.
06:54
And finallyendlich, the middenMidden workersArbeitskräfte put some kindArt of territorialterritoriale chemicalchemisch in the garbageMüll.
115
402000
8000
Und schliesslich versehen die Müllmänner-Ameisen den Abfall mit einer Art territorialer Chemikalie.
07:02
So what you see the middenMidden workersArbeitskräfte doing is makingHerstellung a pileHaufen of refuseverweigern.
116
410000
3000
Die Müllmänner sammeln den Abfall in einem Haufen.
07:05
On one day, it'lles wird all be here, and then the nextNächster day
117
413000
2000
Am einen Tag ist dieser hier und dann am nächsten Tag
07:07
they'llsie werden moveBewegung it over there, and then they'llsie werden moveBewegung it back.
118
415000
2000
verschieben sie ihn nach da und danach verschieben sie ihn wieder zurück.
07:09
So that's what the middenMidden workersArbeitskräfte do.
119
417000
4000
Das ist, was die Müllmänner-Ameisen tun.
07:13
And these fourvier groupsGruppen are just the antsAmeisen outsidedraußen the nestNest.
120
421000
4000
Diese vier Gruppen sind nur die Ameisen, die ausserhalb des Baus sichtbar sind.
07:17
So that's only about 25 percentProzent of the colonyKolonie, and they're the oldestälteste antsAmeisen.
121
425000
4000
Das sind nur circa 25% aller Ameisen der Kolonie, und sie sind die ältesten Ameisen.
07:21
So, an antAmeise startsbeginnt out somewhereirgendwo nearin der Nähe von the queenKönigin.
122
429000
3000
Eine Ameise beginnt ihr Leben irgendwo nahe bei der Königin.
07:24
And when we diggraben up nestsNester we find they're about as deeptief
123
432000
3000
Wenn wir ein Nest ausgraben, sehen wir dass sie ungefähr so tief
07:27
as the colonyKolonie is widebreit, so about a meterMeter deeptief for the biggroß oldalt nestsNester.
124
435000
4000
wie breit sind, also etwa einen Meter tief für grosse, alte Nester.
07:31
And then there's anotherein anderer long tunnelTunnel and a chamberKammer, where we oftenhäufig find the queenKönigin,
125
439000
5000
Und es gibt einen langen Tunnel mit einer Kammer am Ende. Dort finden wir üblicherweise die Königin
07:36
after eightacht hoursStd. of hackingHacking away at the rockRock with pickaxesSpitzhacken.
126
444000
4000
nach 8 Stunden Schuften mit der Spitzhacke.
07:40
I don't think that chamberKammer has evolvedentwickelt because of me and my backhoeBaggerlader
127
448000
4000
Ich glaube nicht, dass sich diese Kammer so entwickelt hat wegen mir und meinem Bagger
07:44
and my crewCrew of studentsStudenten with pickaxesSpitzhacken,
128
452000
2000
und meinen Studenten mit Spitzhacken,
07:46
but insteadstattdessen because when there's floodingÜberschwemmung,
129
454000
2000
sondern wegen Überschwemmungen.
07:48
occasionallygelegentlich the colonyKolonie has to go down deeptief.
130
456000
3000
Dann ist es von Vorteil, wenn die Kolonie tief gründet.
07:51
So there's this wholeganze networkNetzwerk of chambersKammern.
131
459000
2000
Es gibt also ein ansehnliches Netzwerk von Kammern.
07:53
The queen'sder Königin in there somewhereirgendwo; she just layslegt eggsEiern.
132
461000
3000
Die Königin ist irgendwo da drin und legt Eier.
07:56
There's the larvaeLarven, and they consumeverbrauchen mostdie meisten of the foodLebensmittel.
133
464000
3000
Da sind die Larven und sie essen das meiste des Futters.
07:59
And this is truewahr of mostdie meisten antsAmeisen --
134
467000
2000
Das trifft auf die meisten Ameisenarten zu --
08:01
that the antsAmeisen you see walkingGehen around don't do much eatingEssen.
135
469000
2000
die Ameisen, die Sie umhergehen sehen, essen nicht viel.
08:03
They bringbringen it back and feedFutter it to the larvaeLarven.
136
471000
2000
Sie bringen die Nahrung zurück zum Bau und verfüttern sie den Larven.
08:05
When the foragersSammlerinnen come in with foodLebensmittel, they just dropfallen it into the upperobere chamberKammer,
137
473000
5000
Wenn die Nahrungssucher mit Essen in den Bau kommen, legen sie es einfach in die obere Kammer.
08:10
and other antsAmeisen come up from belowunten, get the foodLebensmittel,
138
478000
3000
Dann kommen andere Ameisen von unten nach oben, packen die Nahrung,
08:13
bringbringen it back, huskSchale the seedsSaat, and pileHaufen them up.
139
481000
3000
bringen sie nach unten, schälen die Samen und stapeln sie.
08:16
There are nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte workingArbeiten throughoutwährend the nestNest.
140
484000
3000
Die Nestbauer arbeiten überall im Nest.
08:19
And curiouslyneugierig, and interestinglyinteressant, it lookssieht aus as thoughobwohl at any time
141
487000
5000
Seltsamerweise und interessanterweise sieht es so aus,
08:24
about halfHälfte the antsAmeisen in the colonyKolonie are just doing nothing.
142
492000
3000
als ob ungefähr die Hälfte der Ameisenkolonie einfach nichts tut.
08:27
So, despiteTrotz what it sayssagt in the BibleBibel,
143
495000
2000
Obwohl es in der Bibel in etwa heisst:
08:29
about, you know, "Look to the antAmeise, thouDu sluggardfaule,"
144
497000
4000
"Schau die Ameise an, du Faulpelz",
08:33
in factTatsache, you could think of those antsAmeisen as reservesReserven.
145
501000
3000
kann man sich jene Ameisen als eine Art Reserve vorstellen.
08:36
That is to say, if something happenedpassiert -- and I've never seengesehen anything like this happengeschehen,
146
504000
3000
Das heisst, wenn etwas passiert -- und ich habe noch nie so etwas passieren gesehen,
08:39
but I've only been looking for 20 yearsJahre --
147
507000
2000
aber ich arbeite ja auch erste seit 20 Jahren auf diesem Gebiet --
08:41
if something happenedpassiert, they mightMacht all come out if they were needederforderlich.
148
509000
4000
wenn etwas passieren würde, könnten sie alle herauskommen, wenn sie gebraucht würden.
08:45
But in factTatsache, mostlymeist they're just hanginghängend around in there.
149
513000
2000
Aber tatsächlich hängen sie meistens einfach herum da drin.
08:47
And I think it's a very interestinginteressant questionFrage --
150
515000
2000
Und ich glaube, das ist eine sehr interessante Frage:
08:49
what is there about the way the colonyKolonie is organizedorganisiert
151
517000
3000
Wie ist eine solche Kolonie organisiert,
08:52
that mightMacht give some functionFunktion to a reserveReservieren of antsAmeisen who are doing nothing?
152
520000
7000
dass es eine Funktion gibt für Reserve-Ameisen, die nichts tun?
08:59
And they sortSortieren of standStand as a bufferPuffer in betweenzwischen
153
527000
4000
Sie stehen als eine Art Puffer zwischen
09:03
the antsAmeisen workingArbeiten deeptief insideinnen the nestNest and the antsAmeisen workingArbeiten outsidedraußen.
154
531000
3000
den Ameisen, wie tief im Nest arbeiten, und jenen, die draussen arbeiten.
09:06
And if you markKennzeichen antsAmeisen that are workingArbeiten outsidedraußen, and diggraben up a colonyKolonie,
155
534000
4000
Wenn man Ameisen, die draussen arbeiten, markiert und später eine Kolonie ausgräbt,
09:10
you never see them deeptief down.
156
538000
2000
findet man diese nie tief im Innern.
09:12
So what's happeningHappening is that the antsAmeisen work insideinnen the nestNest when they're youngerjünger.
157
540000
5000
Was passiert ist folgendes: Junge Ameisen, die im Nest arbeiten,
09:17
They somehowirgendwie get into this reserveReservieren.
158
545000
2000
werden irgendwie dieser Reserve zugeschlagen
09:19
And then eventuallyschließlich they get recruitedrekrutiert to joinbeitreten this exteriorAußen workforceBelegschaft.
159
547000
4000
und später werden sie für Arbeiten draussen rekrutiert.
09:23
And onceEinmal they belonggehören to the antsAmeisen that work outsidedraußen, they never go back down.
160
551000
4000
Wenn sie erst einmal zu den draussen arbeitenden Ameisen gehören, gehen sie nie mehr zurück in die Tiefe.
09:28
Now antsAmeisen -- mostdie meisten antsAmeisen, includingeinschließlich these, don't see very well.
161
556000
3000
Ameisen - die meisten Ameisen - auch diese, sehen nicht sehr gut.
09:31
They have eyesAugen, they can distinguishunterscheiden betweenzwischen lightLicht and darkdunkel,
162
559000
3000
Sie haben Augen, sie können zwischen hell und dunkel unterscheiden,
09:34
but they mostlymeist work by smellGeruch.
163
562000
2000
aber sie funktionieren primär über ihren Geruchssinn.
09:36
So just to reinforceverstärken that what you mightMacht have thought
164
564000
4000
So, nur um nochmals nachdrücklich zu zeigen, dass das, was Sie wahrscheinlich
09:40
about antAmeise queensKöniginnen isn't truewahr --
165
568000
2000
über Ameisenköniginnen geglaubt haben, nicht wahr ist:
09:42
you know, even if the queenKönigin did have the intelligenceIntelligenz
166
570000
3000
Sogar wenn die Königin die Intelligenz hätte,
09:45
to sendsenden chemicalchemisch messagesNachrichten throughdurch this wholeganze networkNetzwerk of chambersKammern
167
573000
4000
chemische Signale durch das Netzwerk von Kammern zu senden und so
09:49
to tell the antsAmeisen outsidedraußen what to do,
168
577000
2000
allen Ameisen draussen zu sagen, was sie tun sollen,
09:51
there is no way that sucheine solche messagesNachrichten could make it in time to see
169
579000
4000
ist es unmöglich, dass solche Nachrichten zeitig genug ankommen würden,
09:55
the shiftsVerschiebungen in the allocationZuteilung of workersArbeitskräfte that we actuallytatsächlich see outsidedraußen the nestNest.
170
583000
5000
um die wechselnde Arbeitsteilung von Arbeiterameisen zu ermöglichen, die wir ausserhalb des Nests sehen.
10:00
So that's one way that we know the queenKönigin isn't directingRegie the behaviorVerhalten of the colonyKolonie.
171
588000
4000
Das ist ein Umstand, weswegen wir wissen, dass die Königin nicht das Verhalten der Kolonie steuert.
10:05
So when I first setSet out to work on taskAufgabe allocationZuteilung,
172
593000
3000
Als ich begann, über Aufgabenzuteilung zu forschen, war
10:08
my first questionFrage was, "What's the relationshipBeziehung
173
596000
3000
meine erste Frage also: "Was ist die Beziehung
10:11
betweenzwischen the antsAmeisen doing differentanders tasksAufgaben?
174
599000
3000
zwischen den Ameisen mit unterschiedlichen Aufgaben?
10:14
Does it matterAngelegenheit to the foragersSammlerinnen what the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte are doing?
175
602000
3000
Kommt es für die Futtersucher darauf an, was die Nestarbeiter tun?
10:17
Does it matterAngelegenheit to the middenMidden workersArbeitskräfte what the patrollersPatrouilleure are doing?"
176
605000
3000
Kommt es für die Müllmänner-Ameisen darauf an, was die Patroulleure tun?"
10:20
And I was workingArbeiten in the contextKontext of a viewAussicht of antAmeise coloniesKolonien in whichwelche eachjede einzelne antAmeise
177
608000
6000
Ich arbeitete im Kontext der Ansicht, dass jede Ameise irgendwie
10:26
was somehowirgendwie dedicatedgewidmet to its taskAufgabe from birthGeburt
178
614000
3000
ihrer Aufgabe von Geburt weg verpflichtet ist
10:29
and sortSortieren of performeddurchgeführt independentlyunabhängig of the othersAndere,
179
617000
3000
und ziemlich unabhängig von den anderen diese erledigt,
10:32
knowingzu wissen its placeOrt on the assemblyVersammlung lineLinie.
180
620000
2000
immer bewusst ihrer Rolle am "Fliessbands".
10:34
And insteadstattdessen I wanted to askFragen, "How are the differentanders taskAufgabe groupsGruppen interdependentvoneinander abhängig?"
181
622000
4000
Stattdessen wollte ich fragen: "Wie sind unterschiedliche Aufgabengruppen voneinander abhängig?"
10:38
So I did experimentsExperimente where I changedgeändert one thing.
182
626000
2000
Ich habe also Experimente durchgeführt, bei denen ich ein Detail geändert habe.
10:40
So for exampleBeispiel, I createderstellt more work for the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte
183
628000
4000
Beispielsweise habe ich mehr Arbeit für die Nestbauer geschaffen
10:44
by puttingPutten out a pileHaufen of toothpicksZahnstocher nearin der Nähe von the nestNest entranceEingang,
184
632000
4000
indem ich früh am Morgen, wenn die Nestbauer aktiv sind,
10:48
earlyfrüh in the morningMorgen when the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte are first activeaktiv.
185
636000
4000
einen Haufen Zahnstocher nahe des Nesteingangs deponiert habe.
10:52
This is what it lookssieht aus like about 20 minutesProtokoll laterspäter.
186
640000
2000
So sieht es circa 20 Minuten später aus.
10:54
Here it is about 40 minutesProtokoll laterspäter.
187
642000
2000
Und so etwa 40 Minuten später.
10:56
And the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte just take all the toothpicksZahnstocher
188
644000
2000
Die Nestbauer nehmen einfach alle Zahnstocher und
10:58
to the outeräußere edgeRand of the nestNest moundHügel and leaveverlassen them there.
189
646000
3000
bringen sie zum äusseren Rand des Nesthügels und deponieren sie dort.
11:01
And what I wanted to know was, "OK,
190
649000
3000
Was ich wissen wollte, war: "Okay,
11:04
here'shier ist a situationLage where extraextra nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte were recruitedrekrutiert --
191
652000
3000
hier haben wir eine Situation, wo zusätzliche Nestbauer rekrutiert werden.
11:07
is this going to have any effectbewirken on the workersArbeitskräfte performingAufführung other tasksAufgaben?"
192
655000
4000
Hat das irgendeine Auswirkung auf die anderen Arbeiter, die andere Aufgaben haben?"
11:11
Then we repeatedwiederholt all those experimentsExperimente with the antsAmeisen markedmarkiert.
193
659000
4000
Dann haben wir alle Experimente mit markierten Ameisen wiederholt.
11:15
So here'shier ist some blueblau nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte.
194
663000
3000
Hier sehen Sie einige blaue Nestbau-Ameisen.
11:18
And latelyin letzter Zeit we'vewir haben gottenbekommen more sophisticatedanspruchsvoll
195
666000
2000
Vor kurzem wurden wir noch cleverer
11:20
and we have this three-colorDreifarben systemSystem.
196
668000
2000
und wir haben ein Drei-Farben-System entwickelt.
11:22
And we can markKennzeichen them individuallyindividuell so we know whichwelche antAmeise is whichwelche.
197
670000
3000
Damit können wir die Ameisen individuell markieren, so dass wir wissen, welche welche ist.
11:25
We startedhat angefangen out with modelModell- airplaneFlugzeug paintFarbe
198
673000
2000
Wir haben begonnen mit Farbe für Modellflugzeuge
11:27
and then we foundgefunden these wonderfulwunderbar little JapaneseJapanisch markersMarker,
199
675000
2000
und dann sind wir auf diese wundervollen kleinen japanischen Stifte gestossen,
11:29
and they work really well.
200
677000
2000
sie funktionieren wirklich gut.
11:31
And so just to summarizezusammenfassen the resultErgebnis,
201
679000
2000
So, zusammenfassend:
11:33
well it turnswendet sich out that yes, the differentanders tasksAufgaben are interdependentvoneinander abhängig.
202
681000
3000
Es zeigt sich, dass unterschiedliche Aufgaben tatsächlich interdependent sind.
11:36
So, if I changeVeränderung the numbersNummern performingAufführung one taskAufgabe,
203
684000
3000
Wenn ich also die Anzahl Ameisen mit einer Aufgabe ändere,
11:39
it changesÄnderungen the numbersNummern performingAufführung anotherein anderer.
204
687000
2000
ändert sich auch die Anzahl Ameisen mit anderen Aufgaben.
11:41
So for exampleBeispiel, if I make a messChaos
205
689000
2000
Wenn ich zum Beispiel ein Chaos
11:43
that the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte have to cleanreinigen up,
206
691000
2000
veranstalte, müssen die Nestbauer aufräumen
11:45
then I see fewerweniger antsAmeisen out foragingauf Nahrungssuche.
207
693000
2000
und ich sehe weniger Ameisen auf Nahrungssuche.
11:47
And this was truewahr for all the pair-wisepaarig combinationsKombinationen of tasksAufgaben.
208
695000
3000
Dieser Zusammenhang existiert für alle paarweisen Kombinationen von Aufgaben.
11:50
And the secondzweite resultErgebnis, whichwelche was surprisingüberraschend to a lot of people,
209
698000
5000
Das zweite Resultat, das viele Leute überrascht hat,
11:55
was that antsAmeisen actuallytatsächlich switchSchalter tasksAufgaben.
210
703000
2000
war, dass Ameisen tatsächlich zwischen Aufgaben wechseln.
11:57
The samegleich antAmeise doesn't do the samegleich taskAufgabe over and over its wholeganze life.
211
705000
4000
Eine Ameise erledigt nicht ihr ganzes Leben lang dieselbe Aufgabe.
12:01
So for exampleBeispiel, if I put out extraextra foodLebensmittel, everybodyjeder elsesonst --
212
709000
3000
Wenn ich beispielsweise zusätzliche Nahrung bereitstellen,
12:04
the middenMidden workersArbeitskräfte stop doing middenMidden work and go get the foodLebensmittel,
213
712000
2000
stoppen die Müllmänner-Ameisen ihre Arbeit und gehen die Nahrung holen,
12:06
they becomewerden foragersSammlerinnen.
214
714000
2000
sie werden zu Nahrungssuchern.
12:08
The nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte becomewerden foragersSammlerinnen.
215
716000
2000
Die Nestbauer werden zu Nahrungssuchern.
12:10
The patrollersPatrouilleure becomewerden foragersSammlerinnen.
216
718000
2000
Die Patroulleure werden zu Nahrungssuchern.
12:12
But not everyjeden transitionÜbergang is possiblemöglich. And this showszeigt an how it worksWerke.
217
720000
4000
Aber nicht jeder Wechsel ist möglich. Und hier sehen Sie, wie's funktioniert:
12:16
Like I just said, if there is more foodLebensmittel to collectsammeln, the patrollersPatrouilleure, the middenMidden workersArbeitskräfte,
218
724000
4000
Wie ich eben gesagt habe, wenn es mehr Nahrung gibt, werden die Patroulleure, die Müllmänner,
12:20
the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte will all changeVeränderung to forageFutter.
219
728000
2000
die Nestbauer alle zu Nahrungssuchern.
12:22
If there's more patrollingpatrouillieren to do --
220
730000
2000
When es mehr Patroullien-Arbeit gibt -
12:24
so I createderstellt a disturbanceStörungen, so extraextra patrollersPatrouilleure were needederforderlich --
221
732000
4000
ich habe beispielsweise eine Störung verursacht und so mehr Patroullien nötig gemacht -
12:28
the nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte will switchSchalter to patrolPatrouille.
222
736000
2000
wechseln die Nestbauer zum Patroullieren.
12:30
But if more nestNest maintenanceInstandhaltung work is needederforderlich --
223
738000
3000
Aber wenn mehr Nestarbeit nötig wird -
12:33
for exampleBeispiel, if I put out a bunchBündel of toothpicksZahnstocher --
224
741000
2000
beispielsweise wenn ich einen Haufen Zahnstocher verteile -
12:35
then nobodyniemand will ever switchSchalter back to nestNest maintenanceInstandhaltung,
225
743000
3000
wird keine zusätzliche Ameise zurück zum Nestbau wechseln.
12:38
they have to get nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte from insideinnen the nestNest.
226
746000
3000
Stattdessen müssen sie Nestbauer aus dem Innern des Nests aufbieten.
12:41
So foragingauf Nahrungssuche actshandelt as a sinksinken, and the antsAmeisen insideinnen the nestNest actHandlung as a sourceQuelle.
227
749000
6000
Nahrungssuche wirkt also quasi als Senke und die Ameisen im Innern des Nests wirken als Quelle.
12:48
And finallyendlich, it lookssieht aus like eachjede einzelne antAmeise is decidingentscheiden
228
756000
2000
Schliesslich sieht es so aus, wie wenn jede Ameise
12:50
momentMoment to momentMoment whetherob to be activeaktiv or not.
229
758000
3000
von Moment zu Moment entscheidet, ob sie aktiv sein soll oder nicht.
12:53
So, for exampleBeispiel, when there's extraextra nestNest maintenanceInstandhaltung work to do,
230
761000
4000
Wenn beispielsweise mehr Nestarbeit zu verrichten ist,
12:57
it's not that the foragersSammlerinnen switchSchalter over. I know that they don't do that.
231
765000
4000
werden die Nahrungssuchenden nicht aushelfden. Ich weiss, dass sie das nicht tun.
13:01
But the foragersSammlerinnen somehowirgendwie decideentscheiden not to come out.
232
769000
2000
Die Nahrungssuchenden entscheiden aber irgendwie, nicht herauszukommen.
13:03
And here was the mostdie meisten intriguingfaszinierend resultErgebnis: the taskAufgabe allocationZuteilung.
233
771000
4000
Und das war das faszinierendste Resultat: Die Aufgabenzuteilung.
13:07
This processverarbeiten changesÄnderungen with colonyKolonie ageAlter, and it changesÄnderungen like this.
234
775000
4000
Der Prozess ändert mit dem Alter der Kolonie und zwar wie folgt:
13:11
When I do these experimentsExperimente with olderälter coloniesKolonien --
235
779000
3000
Wenn ich diese Experimente mit älteren Kolonien -
13:14
so onesEinsen that are fivefünf yearsJahre or olderälter --
236
782000
2000
fünf oder mehr Jahre alt -
13:16
they're much more consistentkonsistent from one time to anotherein anderer
237
784000
3000
durchführe, sind sie die Resultate viel konsistenter zwischen Versuchen und
13:19
and much more homeostatichomöostatische. The worseschlechter things get,
238
787000
2000
viel mehr homöostatisch. Je schlimmer die Umstände werden,
13:21
the more I hassleStreit them, the more they actHandlung like undisturbedungestört coloniesKolonien.
239
789000
3000
je mehr ich sie belästige, desto mehr verhalten sie sich wie ungestörte Kolonien.
13:24
WhereasWährend the youngjung, smallklein coloniesKolonien --
240
792000
2000
Aber die jungen, kleinen Kolonien -
13:26
the two-year-oldzwei-jährige coloniesKolonien of just 2,000 antsAmeisen -- are much more variableVariable.
241
794000
4000
die zwei Jahre alten Kolonien mit nur 2'000 Ameisen - sind viel variabler.
13:30
And the amazingtolle thing about this is that an antAmeise livesLeben only a yearJahr.
242
798000
5000
Und die erstaunliche Sache daran ist, dass eine Ameise nur ein Jahr lebt.
13:35
It could be this yearJahr, or this yearJahr.
243
803000
2000
Es könnte dieses Jahr sein oder jenes Jahr.
13:37
So, the antsAmeisen in the olderälter colonyKolonie that seemscheinen to be more stablestabil
244
805000
4000
Die Ameisen in den alten Kolonien, die stabiler scheinen,
13:41
are not any olderälter than the antsAmeisen in the youngerjünger colonyKolonie.
245
809000
3000
sind also kein bisschen älter als die Ameisen in den jungen Kolonien.
13:44
It's not duefällig to the experienceErfahrung of olderälter, wiserweiser antsAmeisen.
246
812000
3000
Es liegt also nicht an der Erfahrung der älteren, weiseren Ameisen.
13:47
InsteadStattdessen, something about the organizationOrganisation
247
815000
2000
Stattdessen liegt es irgendwie an der Organisation,
13:49
mustsollen be changingÄndern as the colonyKolonie getsbekommt olderälter.
248
817000
3000
etwas ändert, während die Kolonie älter wird.
13:52
And the obviousoffensichtlich thing that's changingÄndern is its sizeGröße.
249
820000
3000
Und die offensichtliche Sache, die sich ändert, ist ihre Grösse.
13:55
So sinceschon seit I've had this resultErgebnis, I've spentverbraucht a lot of time tryingversuchen to figureZahl out
250
823000
6000
Seit ich dieses Resultat gehabt habe, habe ich also viel Zeit damit verbracht, zu versuchen herauszufinden,
14:01
what kindsArten of decisionEntscheidung rulesRegeln -- very simpleeinfach, locallokal, probablywahrscheinlich olfactoryolfaktorische, chemicalchemisch
251
829000
6000
was für Entscheidungsregeln - sehr einfache, lokale, möglicherweise olfaktorische, chemische
14:07
rulesRegeln could an antAmeise could be usingmit, sinceschon seit no antAmeise can assessbeurteilen the globalglobal situationLage --
252
835000
5000
Regeln - könnte eine Ameisenkolonie benutzen (da keine einzelne Ameise die globale Situation überblicken kann),
14:12
that would have the outcomeErgebnis that I see,
253
840000
3000
so dass die Resultate, die ich sehe, herauskommen würden,
14:15
these predictablevorhersagbar dynamicsDynamik, in who does what taskAufgabe.
254
843000
3000
diese vorhersagbare Dynamik bezüglich der Aufgabenteilung.
14:18
And it would changeVeränderung as the colonyKolonie getsbekommt largergrößer.
255
846000
3000
Und sie müssen sich ändern, wenn die Kolonie wächst.
14:21
And what I've foundgefunden out is that antsAmeisen are usingmit a networkNetzwerk of antennalRiechzentrum contactKontakt.
256
849000
7000
Ich habe herausgefunden, dass Ameisen ein Netzwerk von Antennenkontakten benutzen.
14:28
So anybodyirgendjemand who'swer ist ever lookedsah at antsAmeisen has seengesehen them touchberühren antennaeAntennen.
257
856000
3000
Jeder, der schon Ameisen beobachtet hat, hat schon gesehen, wie sie ihre Antennen gegenseitig berühren.
14:31
They smellGeruch with theirihr antennaeAntennen.
258
859000
2000
Sie riechen mit ihren Antennen.
14:33
When one antAmeise touchesberührt anotherein anderer, it's smellingriechen it,
259
861000
2000
Wenn eine Ameise die andere berührt, riecht sie sie,
14:35
and it can tell, for exampleBeispiel, whetherob the other antAmeise is a nestNest mateMate
260
863000
4000
und sie kann zum Beispiel sagen, ob die andere Ameise eine Nestgenossin ist,
14:39
because antsAmeisen coverAbdeckung themselvessich and eachjede einzelne other, throughdurch groomingPflege,
261
867000
4000
denn Ameisen bedecken sich durch gegenseitige Körperpflege
14:43
with a layerSchicht of greaseFett, whichwelche carriesträgt a colony-specificKolonie-spezifische odorGeruch.
262
871000
4000
mit einer Fettschicht, die einen koloniespezifischen Duft trägt.
14:47
And what we're learningLernen is that an antAmeise usesVerwendungen the patternMuster of its antennalRiechzentrum contactsKontakte,
263
875000
5000
Und wir lernen heute, dass Ameisen das Muster von Antennenkontakten,
14:52
the ratePreis at whichwelche it meetserfüllt antsAmeisen of other tasksAufgaben, in decidingentscheiden what to do.
264
880000
5000
also die Frequenz, mit der sie Ameisen mit anderen Aufgaben antreffen, benutzen, um zu entscheiden was sie tun sollen.
14:57
And so what the messageNachricht is, is not any messageNachricht
265
885000
3000
Also ist die Nachricht, die sie übermitteln nicht irgendeine Nachricht
15:00
that they transmitübertragen from one antAmeise to anotherein anderer, but the patternMuster.
266
888000
4000
sondern das Muster.
15:04
The patternMuster itselfselbst is the messageNachricht.
267
892000
2000
Das Muster selbst ist die Nachricht.
15:06
And I'll tell you a little bitBit more about that.
268
894000
2000
Lassen Sie mich etwas mehr dazu erzählen.
15:08
But first you mightMacht be wonderingwundernd:
269
896000
2000
Aber zuerst wundern Sie sich vielleicht:
15:10
how is it that an antAmeise can tell, for exampleBeispiel, I'm a foragerSammler.
270
898000
5000
Wie weiss eine Ameise, dass sie selbst zum Beispiel ein Nahrungssucher ist.
15:15
I expecterwarten von to meetTreffen anotherein anderer foragerSammler everyjeden so oftenhäufig.
271
903000
2000
Und ich erwarte, einen anderen Nahrungssucher so und so oft anzutreffen.
15:17
But if insteadstattdessen I startAnfang to meetTreffen a higherhöher numberNummer of nestNest maintenanceInstandhaltung workersArbeitskräfte,
272
905000
4000
Aber wenn ich stattdessen eine grösser Anzahl von Nestbauern antreffe,
15:21
I'm lessWeniger likelywahrscheinlich to forageFutter.
273
909000
2000
gehe ich eher nicht Nahrung suchen.
15:23
So it has to know the differenceUnterschied betweenzwischen
274
911000
2000
Die Ameise muss also den Unterschied zwischen
15:25
a foragerSammler and a nestNest maintenanceInstandhaltung workerArbeitnehmer.
275
913000
2000
einem Nahrungssucher und einem Nestbauer kennen.
15:27
And we'vewir haben learnedgelernt that, in this speciesSpezies --
276
915000
3000
Wir haben herausgefunden, dass in dieser Spezies -
15:30
and I suspectvermuten in othersAndere as well --
277
918000
3000
und wahrscheinlich auch bei anderen -
15:33
these hydrocarbonsKohlenwasserstoffe, this layerSchicht of greaseFett on the outsidedraußen of antsAmeisen,
278
921000
4000
die Hydrokarbone, also die Fettschicht auf den Ameisen,
15:37
is differentanders as antsAmeisen performausführen differentanders tasksAufgaben.
279
925000
3000
sich zwischen verschiedenen Arbeitern unterscheidet.
15:40
And we'vewir haben doneerledigt experimentsExperimente that showShow that
280
928000
2000
Und wir haben Experimente durchgeführt, die zeigen, dass
15:42
that's because the longerlänger an antAmeise staysbleibt outsidedraußen,
281
930000
2000
je länger eine Ameise sich draussen aufhält,
15:44
the more these simpleeinfach hydrocarbonsKohlenwasserstoffe on its surfaceOberfläche changeVeränderung,
282
932000
4000
desto mehr sich die einfache Hydrokarbone auf ihrer Oberfläche sich verändern.
15:48
and so they come to smellGeruch differentanders by doing differentanders tasksAufgaben.
283
936000
3000
Dadurch riechen die Ameisen dadurch unterschiedlich, dass sie unterschiedliche Arbeiten ausführen.
15:51
And they can use that task-specificaufgabenspezifische odorGeruch in cuticularKutikula hydrocarbonsKohlenwasserstoffe --
284
939000
4000
Und sie können diesen aufgabenspezifischen Geruch der kutikulären Hydrokarbone
15:55
they can use that in theirihr briefkurz antennalRiechzentrum contactsKontakte to somehowirgendwie
285
943000
4000
irgendwie beim kurzen Antennenkontakt nutzen,
15:59
keep trackSpur of the ratePreis at whichwelche they're meetingTreffen antsAmeisen of certainsicher tasksAufgaben.
286
947000
4000
um mitzuverfolgen, mit welcher Frequenz sie Ameisen mit gewissen Aufgaben treffen.
16:03
And we'vewir haben just recentlyvor kurzem demonstratedgezeigt this
287
951000
3000
Und erst kürzlich konnten wir das beweisen,
16:06
by puttingPutten extractExtrakt of hydrocarbonsKohlenwasserstoffe on little glassGlas beadsPerlen,
288
954000
4000
indem wir Hydrokarbonextrakt auf kleine Glasperlen gegeben haben
16:10
and droppingfallen the beadsPerlen gentlysanft down into the nestNest entranceEingang at the right ratePreis.
289
958000
4000
und diese sanft mit dem richtigen Rhythmus in den Nesteingang fallengelassen haben.
16:14
And it turnswendet sich out that antsAmeisen will respondreagieren to the right ratePreis of contactKontakt
290
962000
4000
Es zeigte sich, dass die Ameisen auf den richtigen Rhythmus des
16:18
with a glassGlas beadPerle with hydrocarbonKohlenwasserstoff extractExtrakt on it,
291
966000
3000
Kontakts mit solchen Glassperlen reagieren
16:21
as they would to contactKontakt with realecht antsAmeisen.
292
969000
3000
wie sie auf den Kontakt mit echten Ameisen reagieren würden.
16:26
So I want now to showShow you a bitBit of filmFilm --
293
974000
3000
Ich möchte Ihnen nun einen kurzen Film zeigen -
16:33
and this will startAnfang out, first of all, showingzeigt you the nestNest entranceEingang.
294
981000
5000
zu Beginn werden sie einen Nesteingang sehen.
16:38
So the ideaIdee is that antsAmeisen are comingKommen in and out of the nestNest entranceEingang.
295
986000
3000
Die Idee ist, dass Ameisen aus dem Nest kommen und in das Nest zurückkehren.
16:41
They'veSie haben goneWeg out to do differentanders tasksAufgaben, and the ratePreis at whichwelche they meetTreffen
296
989000
5000
Sie sind hinausgegangen um unterschiedliche Aufgaben zu erledigen. Und die Rate, mit der sie
16:46
as they come in and out of the nestNest entranceEingang determinesbestimmt, or influencesEinflüsse,
297
994000
4000
sich beim Hinein- und Hinausgehen am Nesteingang treffen, bestimmt oder beinflusst
16:50
eachjede einzelne ant'sder Ameise decisionEntscheidung about whetherob to go out, and whichwelche taskAufgabe to performausführen.
298
998000
4000
die Entscheidung jeder Ameise, ob sie hinausgehen soll und welche Aufgabe sie erledigen soll.
16:54
This is takengenommen throughdurch a fiberFaser opticsOptik microscopeMikroskop. It's down insideinnen the nestNest.
299
1002000
4000
Diese Aufnahme ist durch ein faseroptisches Mikroskop unten im Nest.
16:58
In the beginningAnfang you see the antsAmeisen
300
1006000
2000
Zu beginn sehen sie die Ameisen,
17:00
just kindArt of engagingansprechend with the fiberFaser opticsOptik microscopeMikroskop.
301
1008000
2000
wie sie sich ein wenig mit dem Mikroskop beschäftigen.
17:02
But the ideaIdee is that the antsAmeisen are in there,
302
1010000
4000
Aber die Idee ist, dass die Ameisen dort drin sind
17:06
and eachjede einzelne antAmeise is experiencingerleben a certainsicher flowfließen of antsAmeisen pastVergangenheit it --
303
1014000
5000
und jede Ameise erfährt einen gewissen Strom von Ameisen, die vorüberziehen.
17:11
a streamStrom of contactsKontakte with other antsAmeisen.
304
1019000
3000
Ein Strom von Kontakten mit anderen Ameisen.
17:14
And the patternMuster of these interactionsWechselwirkungen determinesbestimmt
305
1022000
3000
Und das Muster dieser Interaktionen bestimmt,
17:17
whetherob the antAmeise comeskommt back out, and what it does when it comeskommt back out.
306
1025000
5000
ob die Ameise wieder herauskommt und was sie dabei tut.
17:22
You can alsoebenfalls see this in the antsAmeisen just outsidedraußen the nestNest entranceEingang like these.
307
1030000
7000
Sie können das auch an den Ameisen ausserhalb des Nesteingangs beobachten.
17:29
EachJedes antAmeise, then, as it comeskommt back in, is contactingKontaktaufnahme mit other antsAmeisen.
308
1037000
4000
Jede Ameise, die zurückkommt, berührt andere Ameisen.
17:33
And the antsAmeisen that are waitingwarten just insideinnen the nestNest entranceEingang
309
1041000
3000
Und die drinnen wartenden Ameisen,
17:36
to decideentscheiden whetherob to go out on theirihr nextNächster tripAusflug,
310
1044000
3000
die sich entscheiden müssen hinauszugehen oder nicht,
17:39
are contactingKontaktaufnahme mit the antsAmeisen comingKommen in.
311
1047000
2000
berühren die Ameisen die hereinkommen.
17:41
So, what's interestinginteressant about this systemSystem is that it's messyunordentlich.
312
1049000
4000
Interessant an diesem System finde ich, dass es ungeordnet ist.
17:45
It's variableVariable. It's noisylaut. And, in particularinsbesondere, in two waysWege.
313
1053000
5000
Es ist variabel und chaotisch, und zwar besonders auf zwei Arten:
17:50
The first is that the experienceErfahrung of the antAmeise -- of eachjede einzelne antAmeise -- can't be very predictablevorhersagbar.
314
1058000
5000
Erstens: die Erfahrung der Ameise - jeder Ameise - kann nicht sehr vorhersagbar sein.
17:55
Because the ratePreis at whichwelche antsAmeisen come back dependshängt davon ab on
315
1063000
3000
Denn die Rate, mit der Ameisen zurückkommen, hängt von
17:58
all the little things that happengeschehen to an antAmeise as it goesgeht out and does its taskAufgabe outsidedraußen.
316
1066000
5000
vielen kleinen Dingen ab, die einer Ameise draussen bei der Arbeit zustossen können.
18:03
And the secondzweite thing is that an ant'sder Ameise abilityFähigkeit to assessbeurteilen this patternMuster
317
1071000
5000
Und zweitens: Die Fähigkeit einer Ameise zur Analyse des Musters
18:08
mustsollen be very crudegrobe because no antAmeise can do any sophisticatedanspruchsvoll countingZählen.
318
1076000
6000
muss ziemlich grob sein, denn Ameisen können nicht anspruchsvoll zählen.
18:15
So, we do a lot of simulationSimulation and modelingModellieren, and alsoebenfalls experimentalExperimental- work,
319
1083000
4000
Wir versuchen also mittels Simulation, Modellierung und Experimenten
18:19
to try to figureZahl out how those two kindsArten of noiseLärm combinekombinieren to,
320
1087000
6000
der Art auf die Spur zu kommen, wie diese beiden Quellen von Unsicherheit
18:25
in the aggregateAggregat, produceproduzieren the predictablevorhersagbar behaviorVerhalten of antAmeise coloniesKolonien.
321
1093000
4000
zusammen das vorhersagbare Verhalten von Ameisenkolonien bewirken.
18:31
Again, I don't want to say that this kindArt of haphazardplanlos patternMuster of interactionsWechselwirkungen
322
1099000
5000
Aber Achtung, ich sage nicht, dass diese Art von etwas zufälligem Muster von Interaktionen
18:36
producesproduziert a factoryFabrik that worksWerke with the precisionPräzision and efficiencyEffizienz of clockworkUhrwerk.
323
1104000
7000
eine Fabrik produziert, die mit der Präzision und Effizienz eines Uhrwerks funktioniert.
18:43
In factTatsache, if you watch antsAmeisen at all, you endEnde up tryingversuchen to help them
324
1111000
3000
Tatsächlich möchten Sie - wenn Sie mal Ameisen beobachten - ihnen gerne helfen,
18:46
because they never seemscheinen to be doing anything
325
1114000
2000
denn sie scheinen nie etwas genauso zu tun,
18:48
exactlygenau the way that you think that they oughtsollen to be doing it.
326
1116000
3000
wie Sie denken, dass sie es tun sollten.
18:51
So it's not really that out of these haphazardplanlos contactsKontakte, perfectionPerfektion arisesentsteht.
327
1119000
7000
Es ist also nicht so, dass aus diesen Interaktionen Perfektion entsteht.
18:58
But it worksWerke prettyziemlich well.
328
1126000
2000
Aber es funktioniert ziemlich gut.
19:00
AntsAmeisen have been around for severalmehrere hundredhundert millionMillion yearsJahre.
329
1128000
3000
Ameisen leben seit einigen hundert Millionen Jahren auf der Erde.
19:03
They coverAbdeckung the earthErde, exceptaußer for AntarcticaAntarktis.
330
1131000
3000
Sie decken die gesamte Erde ab, ausser der Antarktis.
19:06
Something that they're doing is clearlydeutlich successfulerfolgreich enoughgenug
331
1134000
4000
Etwas, das sie tun, ist eindeutig erfolgreich genug,
19:10
that this patternMuster of haphazardplanlos contactsKontakte, in the aggregateAggregat,
332
1138000
3000
dass dieses zufällige Muster von Kontakten, dieses Aggregat,
19:13
producesproduziert something that allowserlaubt antsAmeisen to make a lot more antsAmeisen.
333
1141000
4000
etwas produziert, was es den Ameisen erlaubt, noch viel mehr Ameisen zu machen.
19:17
And one of the things that we're studyingstudieren is how naturalnatürlich selectionAuswahl
334
1145000
3000
Und eines der Dinge, die wir untersuchen, ist, wie natürliche Selektion
19:20
mightMacht be actingSchauspielkunst now to shapegestalten this use of interactionInteraktion patternsMuster --
335
1148000
7000
involviert sein könnte bei der Gestaltung dieses Interaktionsmusters,
19:27
this networkNetzwerk of interactionInteraktion patternsMuster --
336
1155000
2000
dieses Netzwerks von Interaktionsmustern,
19:29
to perhapsvielleicht increaseerhöhen, ansteigen the foragingauf Nahrungssuche efficiencyEffizienz of antAmeise coloniesKolonien.
337
1157000
5000
und vielleicht die Effizienz der Futtersuche von Ameisenkolonien fördert.
19:34
So the one thing, thoughobwohl, that I want you to remembermerken about this
338
1162000
3000
Ich will, dass sie sich an eine Sache erinnern:
19:37
is that these patternsMuster of interactionsWechselwirkungen
339
1165000
3000
Diese Interaktionsmuster
19:40
are something that you'ddu würdest expecterwarten von to be closelyeng connectedin Verbindung gebracht to colonyKolonie sizeGröße.
340
1168000
5000
sind etwas, von dem sie erwarten würden, dass es eng mit der Grösse der Kolonie verknüpft ist.
19:45
The simplesteinfachste ideaIdee is that when an antAmeise is in a smallklein colonyKolonie --
341
1173000
5000
Die einfachste Idee ist, dass eine Ameise - egal ob in einer kleinen Kolonie
19:50
and an antAmeise in a largegroß colonyKolonie can use the samegleich ruleRegel,
342
1178000
4000
oder in einer grossen Kolonie - dieselbe Regel benutzt,
19:54
like "I expecterwarten von to meetTreffen anotherein anderer foragerSammler everyjeden threedrei secondsSekunden."
343
1182000
4000
nämlich: "Ich erwarte, alle drei Sekunden einen anderen Nahrungssucher zu treffen."
19:58
But in a smallklein colonyKolonie, it's likelywahrscheinlich to meetTreffen fewerweniger foragersSammlerinnen,
344
1186000
3000
Aber in einer kleinen Kolonie wird die Ameise eher weniger Nahrungssuchende treffen,
20:01
just because there are fewerweniger other foragersSammlerinnen there to meetTreffen.
345
1189000
4000
einfach weil es weniger gibt.
20:05
So this is the kindArt of ruleRegel that, as the colonyKolonie developsentwickelt and getsbekommt olderälter and largergrößer,
346
1193000
6000
Das also ist die Art von Regel, die - wenn die Ameisenkolonie älter und grösser wird -
20:11
will produceproduzieren differentanders behaviorVerhalten in an oldalt colonyKolonie and a smallklein youngjung one.
347
1199000
5000
in unterschiedlichem Verhalten einer alten und einer kleinen, jungen Kolonie resultieren wird.
20:16
Thank you.
348
1204000
2000
Vielen Dank!
20:18
(ApplauseApplaus)
349
1206000
2000
(Applaus)
Translated by Ralph Straumann
Reviewed by Lex Asobo

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ABOUT THE SPEAKER
Deborah Gordon - Ecologist
By studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves.

Why you should listen

Ecologist Deborah M. Gordon has learned that ant colonies can work without central control by using simple interactions like how often the insects touch antennae. Contrary to the notion that colonies are organized by efficient ants, she has instead discovered that evolution has produced “noisy” systems that tolerate accident and respond flexibly to the environment. When conditions are tough, natural selection favors colonies that conserve resources.

Her studies of ant colonies have led her and her Stanford colleagues to the discovery of the “Anternet,” which regulates foraging in ants in the same way the internet regulates data traffic. But as she said to Wired in 2013, "Insect behavior mimicking human networks ... is actually not what’s most interesting about ant networks. What’s far more interesting are the parallels in the other direction: What have the ants worked out that we humans haven’t thought of yet?" Her latest exploration: How do ants behave in space?

More profile about the speaker
Deborah Gordon | Speaker | TED.com