TED2003
Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies
دبرا گوردن به کاوش مورچه ها می پردازد
Filmed:
Readability: 3.5
1,170,189 views
با یک خاک بردار گرد و خاکی، تعدادی ماژیک علامت گذاری ژاپنی، و به همراه تعدادی دانشجو، دبرا گوردن، در جستجوی کلیدهای فهم سیستم های پیچیده، به کاوش درباره ی کلونی های مورچه ها در صحرای آریزنا می پردازد.
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. Full bio
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
I study ants, and that's because I like to think about how organizations work.
0
1000
5000
من درباره ی مورچه ها مطالعه می کنم، به دلیل اینکه علاقمند هستم بدانم سازمان ها چگونه کار می کنند.
00:18
And in particular, how the simple parts of organizations
1
6000
6000
بخصوص در این مورد که چگونه بر هم کنش اجزاء ساده یک سازمان
00:24
interact to create the behavior of the whole organization.
2
12000
4000
منجر به رفتار پیچیده کل سازمان می شود.
00:29
So, ant colonies are a good example of an organization like that,
3
17000
6000
و کلونی مورچه ها مثال بسیار خوبی برای این قبیل سازمان ها است،
00:35
and there are many others. The web is one.
4
23000
2000
بسیاری سازمان های دیگر نیز وجود دارند. اینترنت یکی از آنهاست.
00:37
There are many biological systems like that --
5
25000
2000
سیستم های زیستی فراوانی مشابه این وجود دارد --
00:39
brains, cells, developing embryos.
6
27000
3000
مغز ، سلول های بدن ، و جنین در حال رشد.
00:42
There are about 10,000 species of ants.
7
30000
3000
چیزی در حدود ده هزار گونه ی متفاوت از مورچه ها وجود دارد.
00:45
They all live in colonies consisting of one or a few queens,
8
33000
5000
که همگی در گروه هایی زندگی می کنند که شامل یک یا چند مورچه ی ملکه اند،
00:50
and then all the ants you see walking around are sterile female workers.
9
38000
5000
و تمامی مورچه هایی که شما در خارج از لانه می بینید در واقع مورچه های کارگر ماده ی نازا هستند.
00:55
And all ant colonies have in common that there's no central control.
10
43000
4000
نکته ای که در مورد همه انواع کلونی مورچه مشترک است این است که آنها هیچ نوع سیستم کنترل مرکزی ندارند.
00:59
Nobody tells anybody what to do.
11
47000
2000
هیچ مورچه ای به دیگری نمی گوید که چه کاری انجام دهد.
01:01
The queen just lays the eggs. There's no management.
12
49000
4000
مورچه ی ملکه فقط تخم گذاری می کند. هیچ گونه سیستم مدیریتی در کار نیست.
01:05
No ant directs the behavior of any other ant.
13
53000
4000
هیچ مورچه ای به رفتار مورچه ی دیگر نظارت نمی کند.
01:09
And I try to figure out how that works.
14
57000
2000
و تلاش من این است که پی ببرم این سیستم چگونه کار می کند.
01:13
And I've been working for the past 20 years
15
61000
2000
برای این منظور در بیست سال گذشته روی اجتماعی از مورچه های
01:15
on a population of seed-eating ants in southeastern Arizona.
16
63000
4000
دانه خوار در جنوب شرق آریزنا به مطالعه پرداخته ام.
01:19
Here's my study site. This is really a picture of ants,
17
67000
2000
و این مقر مطالعاتم است. این عکسی واقعی از مورچه هاست،
01:21
and the rabbit just happens to be there.
18
69000
3000
و خرگوش هم کاملا اتفاقی در عکس افتاده است.
01:25
And these ants are called harvester ants because they eat seeds.
19
73000
4000
این گونه از مورچه ها را دروگر می نامند چرا که دانه می خورند.
01:29
This is the nest of the mature colony, and there's the nest entrance.
20
77000
4000
این آشیانه یک کولونی بالغ است، و اینجا درب ورودی لانه.
01:33
And they forage maybe for about 20 meters away,
21
81000
3000
آنها شاید تا فاصله ی بیست متری لانه به دنبال غذا می گردند،
01:36
gather up the seeds and bring them back to the nest, and store them.
22
84000
4000
دانه ها را جمع آوری کرده، به داخل لانه می آورند، و آنها را ذخیره می کنند.
01:40
And every year I go there and make a map of my study site.
23
88000
2000
من هر سال به آنجا می روم و از ناحیه مورد مطالعه ام یک نقشه تهیه می کنم.
01:42
This is just a road. And it's not very big:
24
90000
3000
این فقط یک مسیر را نشان می دهد که خیلی هم بزرگ نیست،
01:45
it's about 250 meters on one side, 400 on the other.
25
93000
3000
طولی حدود 250 متر در یک طرف، و 400 متر در طرف دیگر دارد.
01:48
And every colony has a name, which is a number,
26
96000
2000
و هر کلونی با یک شماره نام گذاری شده.
01:50
which is painted on a rock. And I go there every year
27
98000
3000
که روی یک سنگ نوشته شده است. من هر سال
01:53
and look for all the colonies that were alive the year before,
28
101000
3000
به آنجا می روم و به دنبال تمامی لانه هایی که سال قبل فعال بوده اند می گردم،
01:56
and figure out which ones have died, and put all the new ones on the map.
29
104000
4000
و بررسی می کنم که کدام یک از بین رفته اند، و همینطور لانه های جدید را به نقشه اضافه می کنم.
02:00
And by doing this I know how old they all are.
30
108000
2000
و با این کار می دانم هر کدام چند سال دارند.
02:02
And because of that, I've been able to study how their behavior changes
31
110000
4000
و به کمک آن، توانسته ام نحوه تغییر رفتار آنها را
02:06
as the colony gets older and larger.
32
114000
3000
همزمان با بزرگتر و مسن تر شدن کلونی مورد مطالعه قرار دهم.
02:09
So I want to tell you about the life cycle of a colony.
33
117000
2000
لذا در اینجا می خواهم در رابطه با چرخه ی زندگی یک کلونی صحبت کنم.
02:11
Ants never make more ants; colonies make more colonies.
34
119000
4000
مورچه ها هیچ وقت مورچه های بیشتری تولید نمی کنند، بلکه این کلونی ها هستند که کلونی های بیشتری تولید می کنند.
02:15
And they do that by each year sending out the reproductives --
35
123000
3000
و برای انجام این کار هر ساله مورچه های مولد --
02:18
those are the ones with wings -- on a mating flight.
36
126000
3000
یا همان مورچه های بالدار-- را در یک پرواز برای جفت گیری از لانه بیرون می فرستند.
02:22
So every year, on the same day -- and it's a mystery exactly how that happens --
37
130000
4000
و این چرخه هر سال در همان زمان به خصوص تکرار می شود-- و چگونگی آن یک معماست --
02:26
each colony sends out its virgin, unmated queens with wings, and the males,
38
134000
6000
هر کلونی باکره های خود، ملکه های مجرد بال دار، و نر ها را به بیرون می فرستد،
02:32
and they all fly to a common place. And they mate.
39
140000
4000
که همگی به یک نقطه ی معین پرواز می کنند. و جفت گیری می کنند.
02:36
And this shows a recently virgin queen. Here's her wings.
40
144000
6000
این عکس یک ملکه ی اخیرا باکره را با بال هایش نشان می دهد.
02:42
And she's in the process of mating with this male,
41
150000
4000
و در حال جفت گیری با این مورچه ی نر است،
02:47
and there's another male on top waiting his turn.
42
155000
3000
و یک نر دیگر در بالا منتظر نوبتش است.
02:50
Often the queens mate more than once.
43
158000
2000
ملکه ها اغلب بیشتر از یک بار جفت گیری می کنند.
02:52
And after that, the males all die. That's it for them.
44
160000
3000
و بعد از جفت گیری، تمامی مورچه های نر می میرند. و این سهم آنها است.
02:55
(Laughter)
45
163000
2000
( خنده ی حضار )
02:57
And then the newly mated queens fly off somewhere, drop their wings,
46
165000
5000
بعد از جفت گیری ملکه های تازه باردار شده به جایی پرواز می کنند، بال هایشان را می اندازند،
03:02
dig a hole and go into that hole and start laying eggs.
47
170000
4000
حفره ای ایجاد می کنند، داخل آن می روند و شروع به تخم گذاری می کنند.
03:06
And they will live for 15 or 20 years, continuing to lay eggs
48
174000
5000
و آنها 15 تا 20 سال زنده خواهند بود و با استفاده از اسپرم های
03:11
using the sperm from that original mating.
49
179000
2000
همان جفت گیری اولیه به تخم گذاری ادامه می دهند.
03:14
So the queen goes down in there.
50
182000
2000
به این ترتیب ملکه پایین می رود.
03:16
She lays eggs, she feeds the larvae -- so an ant starts as an egg, then it's a larva.
51
184000
5000
تخم می گذارد، لاروها را تغذیه می کند -- لذا یک مورچه با تخم شکل می گیرد ، سپس به لارو تبدیل می شود.
03:21
She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.
52
189000
4000
ملکه لاروها را با قی کردن ذخایر چربی بدنش تغذیه می کند.
03:25
Then, as soon as the ants -- the first group of ants -- emerge,
53
193000
4000
زمانی که مورچه ها -- اولین گروه مورچه ها -- از تخم بیرون می آیند،
03:29
they're larvae. Then they're pupae. Then they come out as adult ants.
54
197000
3000
به شکل لارو هستند. سپس تبدیل به شفیره می شوند، و بعد به مورچه های بالغ.
03:32
They go out, they get the food, they dig the nest,
55
200000
3000
بیرون می روند، غذا تهیه می کنند ، لانه را حفر می کنند،
03:35
and the queen never comes out again.
56
203000
2000
و ملکه دیگر هرگز از لانه بیرون نمی آید.
03:37
So this is a one-year-old colony -- this happens to be 536.
57
205000
4000
این تصویر یک کلونی یک ساله است -- به شماره ی 536.
03:41
There's the nest entrance, there's a pencil for scale.
58
209000
2000
این ورودی لانه است، و یک مداد برای قیاس اندازه.
03:43
So this is the colony founded by a queen the previous summer.
59
211000
4000
این کلونی ای است که تابستان گذشته توسط یک ملکه بنیان گذاشته شده.
03:47
This is a three-year-old colony.
60
215000
2000
این یکی، یک کلونی سه ساله است.
03:49
There's the nest entrance, there's a pencil for scale.
61
217000
4000
این ورودی لانه، و این هم مدادی برای مقایسه ی اندازه ها.
03:53
They make a midden, a pile of refuse -- mostly the husks of the seeds that they eat.
62
221000
5000
آنها تپه ای کوچکی از فضولات ایجاد می کنند -- عمدتا از پوسته ی دانه هایی که می خورند.
03:58
This is a five-year-old colony. This is the nest entrance, here's a pencil for scale.
63
226000
5000
این یک کلونی پنج ساله است. این ورودی لانه است، به اضافه ی مدادی برای اندازه گیری.
04:03
This is about as big as they get, about a meter across.
64
231000
3000
این مقداری است که آنها وسعت پیدا می کنند. در حدود یک متر.
04:07
And then this is how colony size and numbers of worker ants changes --
65
235000
5000
و این نمودار نحوه ای که اندازه ی کلونی و تعداد مورچه های آن تغییر می کنند را نشان می دهد--
04:12
so this is about 10,000 worker ants --
66
240000
3000
پس این حدود 10000 مورچه کارگر است --
04:15
changes as a function of colony age, in years.
67
243000
3000
به صورت تابعی از سن کلونی، بر حسب سال، تغییر می کند.
04:18
So it starts out with zero ants, just the founding queen,
68
246000
5000
لذا در ابتدا با صفر مورچه، غیر از ملکه بنیان گذار، شروع می شود،
04:23
and it grows to a size of about 10 or 12 thousand ants when the colony is five.
69
251000
4000
و زمانی که کلونی پنج ساله می شود تعداد مورچه ها به چیزی حدود 10 تا 12 هزار عدد می رسد.
04:27
And it stays that size until the queen dies
70
255000
3000
واین تعداد تا زمان مرگ ملکه ثابت می ماند
04:30
and there's nobody to make more ants, when she's about 15 or 20 years old.
71
258000
5000
و وقتی که ملکه در حدود 15 یا 20ساله می شود، هیچ کس برای تولید مورچه بیشتر وجود ندارد.
04:35
And it's when they reach this stable size, in numbers of ants,
72
263000
4000
و این زمانی است که کلونی به این اندازه ی ثابت، از لحاظ تعداد مورچه ها، می رسد،
04:39
that they start to reproduce.
73
267000
2000
که شروع به تولید مجدد می کند.
04:41
That is, to send more winged queens and males to that year's mating flight.
74
269000
6000
این به معنای بیرون فرستادن ملکه های بال دار و مورچه های نر به پرواز جفت گیری آن سال است.
04:47
And I know how colony size changes as a function of colony age
75
275000
5000
من به ارتباط تغییر اندازه ی کلونی با توجه به سن آن پی برده ام،
04:52
because I've dug up colonies of known age and counted all the ants. (Laughter)
76
280000
5000
چرا که به حفاری کلونی هایی که سنشان مشخص شده پرداخته ام و تعداد همه ی مورچه ها را در آنها شمارش کرده ام.
04:59
So that's not the most fun part of this research, although it's interesting.
77
287000
5000
که البته این سرگرم کننده ترین بخش این تحقیق به شمار نمی آید، اگرچه که جالب است.
05:04
(Laughter)
78
292000
1000
( خنده ی حضار )
05:05
Really the question that I think about with these ants is what I call task allocation.
79
293000
5000
در واقع سوالی که در رابطه با این مورچه ها ذهن مرا مشغول می کند چیزی است که من آن را تخصیص فعالیت می نامم.
05:10
That's not just how is the colony organized,
80
298000
3000
که نه تنها در بر گیرنده ی این نکته است که کلونی مورچه ها چگونه سازماندهی می شود،
05:13
but how does it change what it's doing?
81
301000
2000
بلکه حتی نمایانگر این است که چگونه کاری که انجام می دهد را تغییر می دهد؟
05:15
How is it that the colony manages to adjust
82
303000
4000
چگونه یک کلونی قادر است تعداد مورچه های کارگر برای انجام هر کار را
05:19
the numbers of workers performing each task as conditions change?
83
307000
4000
با تغییر شرایط تنظیم کند؟
05:23
So, things happen to an ant colony.
84
311000
2000
چرا که اتفاقات زیادی برای کلونی مورچه ها رخ می دهد.
05:25
When it rains in the summer, it floods in the desert.
85
313000
3000
بارندگی در فصل تابستان سبب ایجاد سیل در بیابان می شود.
05:28
There's a lot of damage to the nest,
86
316000
2000
که سبب خسارات زیادی به لانه می شود،
05:30
and extra ants are needed to clean up that mess.
87
318000
3000
که مورچه های بیشتری نیاز است تا به لانه سر و سامان دهند.
05:33
When extra food becomes available --
88
321000
2000
و یا زمانی که آذوقه ی بیشتری در دسترس است --
05:35
and this is what everybody knows about picnics --
89
323000
2000
و این چیزی است که همه راجع به پیک نیک می دانند --
05:37
then extra ants are allocated to collect the food.
90
325000
3000
آن وقت است که مورچه های بیشتری برای جمع آوری آذوقه در نظر گرفته می شوند.
05:40
So, with nobody telling anybody what to do, how is it that
91
328000
3000
در نتیجه، چگونه است که بدون اینکه مورچه ای به دیگری فرمانی دهد که چه کاری انجام دهد،
05:43
the colony manages to adjust the numbers of workers performing each task?
92
331000
4000
کلونی تعداد مورچه های کارگر برای به انجام رساندن هر کار را با توجه به شرایط تنظیم می کند؟
05:47
And that's the process that I call task allocation.
93
335000
3000
و این فرایندی است که من آنرا تخصیص فعالیت در کلونی می نامم.
05:51
And in harvester ants, I divide the tasks
94
339000
2000
و در مورچه های دروگر، من مسئولیت مورچه هایی را
05:53
of the ants I see just outside the nest
95
341000
2000
که فقط خارج از لانه دیده ام به این چهار دسته تقسیم می کنم:
05:55
into these four categories: where an ant is foraging,
96
343000
3000
دسته ی اول مورچه هایی اند که به دنبال آذوقه می روند،
05:58
when it's out along the foraging trail, searching for food or bringing food back.
97
346000
5000
که در جستجوی آذوقه و یا وارد کردن آن به لانه به دنبال یکدیگر حرکت می کنند.
06:03
The patrollers -- that's supposed to be a magnifying glass --
98
351000
3000
مورچه های نگهبان -- این قرار است یک ذره بین باشد --
06:06
are an interesting group that go out early in the morning
99
354000
2000
دسته ی جالبی هستند که صبح خیلی زود
06:08
before the foragers are active.
100
356000
2000
قبل از مورچه های آذوقه جمع کن، بیرون می روند.
06:10
They somehow choose the direction that the foragers will go,
101
358000
3000
و به نوعی مسیر حرکت را برای دسته ای که به دنبال آذوقه می روند تعیین می کنند،
06:13
and by coming back -- just by making it back --
102
361000
3000
و با برگشت از یک مسیر -- صرفا با برگشتن -- به آذوقه جمع کن ها
06:16
they tell the foragers that it's safe to go out.
103
364000
3000
اعلام می کنند که شرایط برای خارج شدن مساعد است.
06:19
Then the nest maintenance workers work inside the nest,
104
367000
3000
دسته ی بعدی مورچه های تعمیرکاراند که داخل لانه فعال اند،
06:22
and I wanted to say that the nests look a lot like Bill Lishman's house.
105
370000
5000
باید اضافه کنم که لانه شباهت زیادی به خانه ی بیل لیشمن دارد.
06:27
That is, that there are chambers inside,
106
375000
2000
به این معنی که، اتاقک هایی در داخل لانه وجود دارند،
06:29
they line the walls of the chambers with moist soil
107
377000
4000
آنها دیواره ی داخلی این اتاقک ها را با خاک مرطوب می پوشانند و
06:33
and it dries to a kind of an adobe-like surface in it.
108
381000
3000
و سطح داخلی آنها به صورت لایه ای شبیه خشت خشک می شود.
06:36
It also looks very similar to some of the cave dwellings
109
384000
3000
این ساختار شباهت زیادی به ساختارهای غارنشینی
06:39
of the Hopi people that are in that area.
110
387000
3000
سرخ پوستان بومی این منطقه (ایالت آریزنا) دارد.
06:42
And the nest maintenance workers do that inside the nest,
111
390000
4000
مورچه های تعمیرکار داخل لانه این کار را انجام می دهند،
06:46
and then they come out of the nest carrying bits of dry soil in their mandibles.
112
394000
3000
و در مرحله ی بعدی از لانه خارج می شوند و ذرات خاک خشک شده را با کمک آرواره هایشان از لانه خارج می کنند.
06:49
So you see the nest maintenance workers come out with a bit of sand,
113
397000
3000
می بینید که این دسته از مورچه ها با اندکی شن از لانه خارج می شوند،
06:52
put it down, turn around, and go back in.
114
400000
2000
آن را روی زمین می گذارند، دور می زنند، و مجددا به لانه برمی گردند.
06:54
And finally, the midden workers put some kind of territorial chemical in the garbage.
115
402000
8000
و در نهایت، مورچه های رفتگر نوعی ماده ی شیمیایی به منظور مشخص نمودن قلمرو شان روی آشغال ها ترشح می کنند.
07:02
So what you see the midden workers doing is making a pile of refuse.
116
410000
3000
همان طور که شاهد هستید مورچه های رفتگر توده ای از فضولات می سازند.
07:05
On one day, it'll all be here, and then the next day
117
413000
2000
توده ایی که یک روز، در یک نقطه است، و روز بعد
07:07
they'll move it over there, and then they'll move it back.
118
415000
2000
آن را به نقطه ایی دیگر منتقل می کنند، و مجددا توده را به جای اول بر می گردانند.
07:09
So that's what the midden workers do.
119
417000
4000
و این کاری است که مورچه های رفتگر مسئول انجام آنند.
07:13
And these four groups are just the ants outside the nest.
120
421000
4000
و این چهار دسته فقط مورچه هایی اند که خارج از لانه فعالیت می کنند.
07:17
So that's only about 25 percent of the colony, and they're the oldest ants.
121
425000
4000
که در واقع چیزی حدود 25 در صد کلونی را تشکیل می دهند، و مسن ترین مورچه های کلونی هستند.
07:21
So, an ant starts out somewhere near the queen.
122
429000
3000
پس، هر مورچه از نقطه ای نزدیک به ملکه آغاز به شکل گیری می کند.
07:24
And when we dig up nests we find they're about as deep
123
432000
3000
و زمانی که به کاوش در لانه می پردازیم در می یابیم که عمق و عرض کلونی تقریبا با هم برابرند،
07:27
as the colony is wide, so about a meter deep for the big old nests.
124
435000
4000
بنابر این در کلونی های بزرگ و بالغ عمق به چیزی حدود یک متر می رسد.
07:31
And then there's another long tunnel and a chamber, where we often find the queen,
125
439000
5000
بخش دیگری در لانه ی مورچه ها وجود دارد که تونلی است دراز با یک اتاقک، جایی که اغلب اوقات ملکه را می یابیم،
07:36
after eight hours of hacking away at the rock with pickaxes.
126
444000
4000
بعد از هشت ساعت کلنگ زدن در صخره ها به آن رسیدیم.
07:40
I don't think that chamber has evolved because of me and my backhoe
127
448000
4000
گمان نمی کنم که این اتاقک به دلیل تحقیقات من و ماشین خاک برداری ام
07:44
and my crew of students with pickaxes,
128
452000
2000
و دانشجویانم با کلنگ هایشان به وجود آمده باشد،
07:46
but instead because when there's flooding,
129
454000
2000
بلکه به دلیل وقوع سیل،
07:48
occasionally the colony has to go down deep.
130
456000
3000
گاهی اوقات کلونی به ناچار به عمق خود می افزاید.
07:51
So there's this whole network of chambers.
131
459000
2000
بنابراین تمام این شبکه از اتاق ها در یک لانه وجود دارد.
07:53
The queen's in there somewhere; she just lays eggs.
132
461000
3000
و ملکه جایی این داخل است، و فقط تخم گذاری می کند.
07:56
There's the larvae, and they consume most of the food.
133
464000
3000
و همین طور لاروها هستند، که بیشتر غذا را مصرف می کنند.
07:59
And this is true of most ants --
134
467000
2000
و یک نکته که در ارتباط با بیشتر گونه ها صادق است --
08:01
that the ants you see walking around don't do much eating.
135
469000
2000
این است که مورچه های خارج از لانه غذای چندانی نمی خورند.
08:03
They bring it back and feed it to the larvae.
136
471000
2000
بلکه غذا را به لانه آورده و لاروها را با آن تغذیه می کنند.
08:05
When the foragers come in with food, they just drop it into the upper chamber,
137
473000
5000
زمانی که مورچه های آذوقه جمع کن با غذا وارد لانه می شوند، آن را در اتاقک بالایی می اندازند،
08:10
and other ants come up from below, get the food,
138
478000
3000
و دسته ای دیگر از مورچه ها از طبقات زیرین بالا آمده، و غذا را جمع آوری می کنند،
08:13
bring it back, husk the seeds, and pile them up.
139
481000
3000
آن را می آورند، پوست دانه ها را جدا کرده، و سپس انبارشان می کنند.
08:16
There are nest maintenance workers working throughout the nest.
140
484000
3000
مورچه های تعمیرکار هم هستند که داخل لانه کار می کنند.
08:19
And curiously, and interestingly, it looks as though at any time
141
487000
5000
و نکته ای سوال برانگیز، و در عین حال جالب این جاست که به نظر می رسد
08:24
about half the ants in the colony are just doing nothing.
142
492000
3000
در هر زمان گویی نیمی از اعضای کلونی هیچ کاری انجام نمی دهند.
08:27
So, despite what it says in the Bible,
143
495000
2000
و بر خلاف گفته ی انجیل،
08:29
about, you know, "Look to the ant, thou sluggard,"
144
497000
4000
که می گوید "به مورچه بنگر، تو ای انسان تنبل،"
08:33
in fact, you could think of those ants as reserves.
145
501000
3000
در واقع، می توانید به این دسته به عنوان مورچه های ذخیره نگاه کنید.
08:36
That is to say, if something happened -- and I've never seen anything like this happen,
146
504000
3000
به این معنا که اگر مشکلی رخ دهد -- که من هرگز به چنین موردی بر نخورده ام،
08:39
but I've only been looking for 20 years --
147
507000
2000
اما خب من فقط بیست سال است که روی آنها مطالعه می کنم --
08:41
if something happened, they might all come out if they were needed.
148
509000
4000
اگر مشکلی ایجاد شود، در صورت لزوم تمامی آنها از لانه خارج می شوند.
08:45
But in fact, mostly they're just hanging around in there.
149
513000
2000
اما غیر از این در واقع، اینها بیشتر اوقات داخل لانه پرسه می زنند.
08:47
And I think it's a very interesting question --
150
515000
2000
و به نظرم سوال جالبی که مطرح است این است که --
08:49
what is there about the way the colony is organized
151
517000
3000
چه نکته ای در نحوه ی سازمان دهی یک کلونی وجود دارد
08:52
that might give some function to a reserve of ants who are doing nothing?
152
520000
7000
که به مورچه هایی که بیشتر اوقات کاری انجام نمی دهند وظایفی می دهد؟
08:59
And they sort of stand as a buffer in between
153
527000
4000
و اینها به صورت نوعی سپر بین
09:03
the ants working deep inside the nest and the ants working outside.
154
531000
3000
مورچه هایی که داخل و خارج از لانه فعال اند عمل کنند.
09:06
And if you mark ants that are working outside, and dig up a colony,
155
534000
4000
و اگر مورچه هایی را که خارج از لانه کار می کنند علامت گذاری کنید، کلونی را کاوش کنید،
09:10
you never see them deep down.
156
538000
2000
هرگز آنها را در عمق لانه نمی بینید.
09:12
So what's happening is that the ants work inside the nest when they're younger.
157
540000
5000
چیزی که رخ می دهد این است که مورچه ها تا زمانی که جوان ترند داخل لانه کار می کنند.
09:17
They somehow get into this reserve.
158
545000
2000
به نوعی تبدیل به مورچه های ذخیره می شوند.
09:19
And then eventually they get recruited to join this exterior workforce.
159
547000
4000
و سر انجام برای پیوستن به مورچه های خارج از لانه به کار گرفته می شوند.
09:23
And once they belong to the ants that work outside, they never go back down.
160
551000
4000
و زمانی که به مورچه هایی که بیرون کار می کنند، تعلق پیدا کردند، دیگر هرگز به داخل لانه باز نمی گردند.
09:28
Now ants -- most ants, including these, don't see very well.
161
556000
3000
حال اینکه -- بیشتر مورچه ها، که شامل این مورچه ها نیز می شوند، قدرت بینایی زیادی ندارند.
09:31
They have eyes, they can distinguish between light and dark,
162
559000
3000
چشم دارند، قادر به تشخیص نور و تاریکی هستند،
09:34
but they mostly work by smell.
163
562000
2000
اما بیشتر به حس بویایی خود متکی اند.
09:36
So just to reinforce that what you might have thought
164
564000
4000
در نتیجه در اینجا لازم به تاکید است که باوری که ممکن است درباره ی مورچه ی ملکه
09:40
about ant queens isn't true --
165
568000
2000
داشته باشید نادرست است --
09:42
you know, even if the queen did have the intelligence
166
570000
3000
چرا که حتی اگر مورچه ی ملکه از هوشی برخوردار بود
09:45
to send chemical messages through this whole network of chambers
167
573000
4000
که می توانست پیامهای شیمیایی را به سرتاسر این شبکه انتقال دهد
09:49
to tell the ants outside what to do,
168
577000
2000
و به مورچه های خارج از لانه فرمان صادر کند،
09:51
there is no way that such messages could make it in time to see
169
579000
4000
امکان نداشت که چنین پیامهایی با چنان سرعتی منتقل شوند که
09:55
the shifts in the allocation of workers that we actually see outside the nest.
170
583000
5000
تغییر تخصیص فعالیت مورچه های کارگر در خارج از لانه آنچنان که ما شاهدش هستیم رخ دهد.
10:00
So that's one way that we know the queen isn't directing the behavior of the colony.
171
588000
4000
و این یکی از راه هایی که است که ما در می یابیم ملکه سرپرستی رفتار سایر مورچه های کلونی را بر عهده ندارد.
10:05
So when I first set out to work on task allocation,
172
593000
3000
و زمانی که در ابتدا تحقیق در مورد تخصیص فعالیت در مورچه ها را آغاز کردم،
10:08
my first question was, "What's the relationship
173
596000
3000
اولین سوالی که برایم مطرح بود این بود که، "چه رابطه ایی
10:11
between the ants doing different tasks?
174
599000
3000
بین مورچه هایی که مسئولیت های مختلف بر عهده دارند وجود دارد؟
10:14
Does it matter to the foragers what the nest maintenance workers are doing?
175
602000
3000
آیا برای آذوقه جمع کن ها مهم است که مورچه های تعمیرکار چه فعالیتی انجام می دهند؟
10:17
Does it matter to the midden workers what the patrollers are doing?"
176
605000
3000
یا اینکه آیا برای مورچه های رفتگر مهم است که مورچه های نگهبان چه می کنند؟"
10:20
And I was working in the context of a view of ant colonies in which each ant
177
608000
6000
و در حین تحقیق روی کلونی مورچه هایی بودم که در آن
10:26
was somehow dedicated to its task from birth
178
614000
3000
که هر مورچه به نوعی از زمان تولد، خود را وقف مسئولیتی می کرد که به او واگذار شده بود
10:29
and sort of performed independently of the others,
179
617000
3000
و به نوعی آن را به شکلی مستقل از دیگران انجام می داد،
10:32
knowing its place on the assembly line.
180
620000
2000
در عین حال جایگاه خود را در کل مجموعه می شناخت.
10:34
And instead I wanted to ask, "How are the different task groups interdependent?"
181
622000
4000
اما در عوض می خواستم به این سوال پاسخ دهم که، "چطور گروه ها با فعالیت های مختلف به یکدیگر وابسته اند؟"
10:38
So I did experiments where I changed one thing.
182
626000
2000
بنابراین آزمایش هایی کردم که در آنها فقط یک چیز را تغییر می دادم.
10:40
So for example, I created more work for the nest maintenance workers
183
628000
4000
برای مثال، با قرار دادن توده ایی از خلال دندان نزدیک در ورودی لانه،
10:44
by putting out a pile of toothpicks near the nest entrance,
184
632000
4000
برای مورچه هایی که مسئول نگهداری و تعمیر لانه هستند
10:48
early in the morning when the nest maintenance workers are first active.
185
636000
4000
و فعالیتشان را صبح خیلی زود آغاز می کنند، بار کاری بیشتری ایجاد کردم.
10:52
This is what it looks like about 20 minutes later.
186
640000
2000
و این منظره ای است که بعد از بیست دقیقه شاهد آن بودم.
10:54
Here it is about 40 minutes later.
187
642000
2000
و یکی بعد از چهل دقیقه.
10:56
And the nest maintenance workers just take all the toothpicks
188
644000
2000
آنها تمامی خلال دندان ها را جمع کرده
10:58
to the outer edge of the nest mound and leave them there.
189
646000
3000
و به پشت لانه انتقال دادند و همانجا رها کردند.
11:01
And what I wanted to know was, "OK,
190
649000
3000
و نکته ای که من مایل بودم بدانم این بود که، "بسیار خب، به عنوان مثال این یکی از شرایطی بود که
11:04
here's a situation where extra nest maintenance workers were recruited --
191
652000
3000
مورچه های تعمیرکار اضافی فرا خوانده شدند --
11:07
is this going to have any effect on the workers performing other tasks?"
192
655000
4000
و سوال من این بود که آیا چنین شرایطی تاثیری روی مورچه های دیگر که مسئول فعالیتی متفاوت اند خواهد داشت؟
11:11
Then we repeated all those experiments with the ants marked.
193
659000
4000
بعد از این تجربه ما چنین مشاهده ای را با نشانه گذاری تمامی مورچه ها تکرار کردیم.
11:15
So here's some blue nest maintenance workers.
194
663000
3000
مثلا اینجا مورچه های مسئول تعمیر و نگهداری لانه را با رنگ آبی می بینیم.
11:18
And lately we've gotten more sophisticated
195
666000
2000
و زمانی که تبحر بیشتری پیدا کردیم
11:20
and we have this three-color system.
196
668000
2000
سیستمی با سه رنگ متفاوت ایجاد کردیم.
11:22
And we can mark them individually so we know which ant is which.
197
670000
3000
که در آن می توان مورچه ها را به طور مستقل نشانه گذاری کرد در نتیجه می دانیم هر مورچه به کدام دسته تعلق دارد.
11:25
We started out with model airplane paint
198
673000
2000
در ابتدا رنگی که در ساختن مدل های هواپیما استفاده می شود به کار می بردیم
11:27
and then we found these wonderful little Japanese markers,
199
675000
2000
و بعد این ماژیک های ژاپنی فوق العاده را برای نشانه گذاری پیدا کردیم،
11:29
and they work really well.
200
677000
2000
که واقعا برای این کار عالی هستند.
11:31
And so just to summarize the result,
201
679000
2000
و فقط برای جمع بندی باید بگویم،
11:33
well it turns out that yes, the different tasks are interdependent.
202
681000
3000
که بله، فعالیت های مختلف به هم وابسته اند.
11:36
So, if I change the numbers performing one task,
203
684000
3000
و بنابراین اگر، تعداد مورچه هایی که مشغول انجام یک فعالیت هستند را تغییر دهم،
11:39
it changes the numbers performing another.
204
687000
2000
تعداد مورچه هایی که مشغول فعالیت دیگری هستند نیز تغییر می کند.
11:41
So for example, if I make a mess
205
689000
2000
برای مثال اگر نوعی به هم ریختگی در لانه ایجاد کنم
11:43
that the nest maintenance workers have to clean up,
206
691000
2000
که مورچه های تعمیرکار مجبور به جمع آوری آن شوند،
11:45
then I see fewer ants out foraging.
207
693000
2000
نتیجه این می شود که تعداد کمتری از مورچه هایی که به جمع آوری آذوقه می پردازند را می بینم.
11:47
And this was true for all the pair-wise combinations of tasks.
208
695000
3000
و این برای هر دو فعالیت دلخواه درست بود.
11:50
And the second result, which was surprising to a lot of people,
209
698000
5000
و نتیجه ی دوم، که بسیاری را متعجب کرد،
11:55
was that ants actually switch tasks.
210
703000
2000
این بود که مورچه ها مسئولیت هایشان را جا بجا می کنند.
11:57
The same ant doesn't do the same task over and over its whole life.
211
705000
4000
به این معنا که یک مورچه یک فعالیت را تا پایان عمر تکرار نمی کند.
12:01
So for example, if I put out extra food, everybody else --
212
709000
3000
برای مثال، اگر من غذای اضافی در اطراف لانه قرار دهم،
12:04
the midden workers stop doing midden work and go get the food,
213
712000
2000
مورچه های رفتگر فعالیت خود را متوقف کرده و شروع به جمع آوری غذا می کنند،
12:06
they become foragers.
214
714000
2000
و تبدیل به مورچه های آذوقه جمع کن می شوند.
12:08
The nest maintenance workers become foragers.
215
716000
2000
مورچه های تعمیرکار به جمع آوری غذا می پردازند.
12:10
The patrollers become foragers.
216
718000
2000
مورچه های نگهبان هم آذوقه جمع می کنند.
12:12
But not every transition is possible. And this shows how it works.
217
720000
4000
اما تمامی این جا به جایی ها ممکن نیست. و این نمودار چگونگی چنین تغییر مسئولیت را نشان می دهد.
12:16
Like I just said, if there is more food to collect, the patrollers, the midden workers,
218
724000
4000
همان طور که قبلا گفتم، اگر مقدار بیشتری غذا برای جمع آوری وجود داشته باشد، مورچه های نگهبان، مورچه های رفتگر،
12:20
the nest maintenance workers will all change to forage.
219
728000
2000
و مورچه های تعمیرکار همگی به جمع آوری آذوقه می پردازند.
12:22
If there's more patrolling to do --
220
730000
2000
اگر نگهبانی بیشتری لازم باشد --
12:24
so I created a disturbance, so extra patrollers were needed --
221
732000
4000
که برای مشاهده ی چنین عکس العملی، من نوعی اختلال ایجاد کردم ، تا شرایطی ایجاد کنم که مورچه های نگهبان بیشتری نیاز بود --
12:28
the nest maintenance workers will switch to patrol.
222
736000
2000
و در این مورد مورچه های تعمیرکار تبدیل به مورچه های نگهبان می شوند.
12:30
But if more nest maintenance work is needed --
223
738000
3000
ولی در صورتی که به تعداد بیشتری مورچه ی تعمیرکار نیاز باشد --
12:33
for example, if I put out a bunch of toothpicks --
224
741000
2000
برای مثال ، اگر دسته ای خلال دندان بیرون از لانه قرار دهم --
12:35
then nobody will ever switch back to nest maintenance,
225
743000
3000
در چنین موردی هیچ مورچه ای فعالیتش را به کار تعمیر و نگهداری تغییر نمی دهد،
12:38
they have to get nest maintenance workers from inside the nest.
226
746000
3000
در این شرایط لازم است از مورچه های تعمیرکار داخل لانه استفاده کنند.
12:41
So foraging acts as a sink, and the ants inside the nest act as a source.
227
749000
6000
پس در نتیجه جمع آوری آذوقه مانند چاهک عمل می کند (مورچه ها را از فعالیت های دیگر جذب می کند)، و مورچه های داخل لانه به عنوان یک منبع عمل می کنند.
12:48
And finally, it looks like each ant is deciding
228
756000
2000
و در نهایت، به نظر می رسد هر مورچه در هر لحظه تصمیم می گیرد
12:50
moment to moment whether to be active or not.
229
758000
3000
که آیا فعال باشد یا نه.
12:53
So, for example, when there's extra nest maintenance work to do,
230
761000
4000
برای مثال، زمانی که کار تعمیرات و نگهداری لانه زیاد است،
12:57
it's not that the foragers switch over. I know that they don't do that.
231
765000
4000
به این معنا نیست که مورچه های آذوقه جمع کن تبدیل به مورچه های تعمیرکار می شوند. این نکته را می دانم.
13:01
But the foragers somehow decide not to come out.
232
769000
2000
اما به هر دلیل تصمیم می گیرند که از لانه خارج نشوند.
13:03
And here was the most intriguing result: the task allocation.
233
771000
4000
و این نمودار جذاب ترین نتیجه ی این تحقیق است: تخصیص فعالیت.
13:07
This process changes with colony age, and it changes like this.
234
775000
4000
این فرایند با تغییر سن کلونی تغییر می کند، و تغییرش بدین گونه است.
13:11
When I do these experiments with older colonies --
235
779000
3000
زمانی که من این مشاهدات را با کلونی های مسن تر انجام می دهم --
13:14
so ones that are five years or older --
236
782000
2000
مثلا آنهایی که پنج سال یا بیشتر از شکل گیری شان می گذرد --
13:16
they're much more consistent from one time to another
237
784000
3000
در می یابم که مورچه ها در چنین کلونی هایی پایدارترند.
13:19
and much more homeostatic. The worse things get,
238
787000
2000
و همچنین شرایط تعادل داخلی خودشان را بهتر حفظ می کنند. هر چه شرایط سختتر شود،
13:21
the more I hassle them, the more they act like undisturbed colonies.
239
789000
3000
و من دردسر بیشتری برایشان ایجاد کنم، بیشتر شبیه کلونی های متمرکز رفتار می کنند.
13:24
Whereas the young, small colonies --
240
792000
2000
در حالی که کلونی های کوچک تر و جوان تر --
13:26
the two-year-old colonies of just 2,000 ants -- are much more variable.
241
794000
4000
مثلا آنهایی که دو سال از شکل گیری شان می گذرد و فقط از دو هزار مورچه تشکیل شده اند -- خیلی متغیر تر اند.
13:30
And the amazing thing about this is that an ant lives only a year.
242
798000
5000
نکته ی شگفت انگیز این جاست که عمر یک مورچه تنها به یک سال می رسد.
13:35
It could be this year, or this year.
243
803000
2000
ممکن است این سال فرا رسد، یا سال دیگر.
13:37
So, the ants in the older colony that seem to be more stable
244
805000
4000
و در واقع مورچه هایی که در کلونی های پیرتر زندگی می کنند، که به نظر پایدارتر می آیند،
13:41
are not any older than the ants in the younger colony.
245
809000
3000
از آنهایی که در کلونی های جوان ترند، پیرتر نیستند.
13:44
It's not due to the experience of older, wiser ants.
246
812000
3000
پس به خاطر تجربه مورچه های پیرتر و داناتر نیست.
13:47
Instead, something about the organization
247
815000
2000
در مقابل، این چیزی در مورد سازماندهی کلونی است که
13:49
must be changing as the colony gets older.
248
817000
3000
باید با بلوغ کلونی تغییر می کند.
13:52
And the obvious thing that's changing is its size.
249
820000
3000
و قابل ملاحظه ترین نکته که در حال تغییر است اندازه ی کلونی است.
13:55
So since I've had this result, I've spent a lot of time trying to figure out
250
823000
6000
از زمانی که این نتایج را به دست آوردم، زمان زیادی را وقف این مورد کردم
14:01
what kinds of decision rules -- very simple, local, probably olfactory, chemical
251
829000
6000
تا در یابم چه قوانین تصمیم گیری -- عوامل بسیار ساده، محلی، شاید حس بویایی مورچه ها، و تبادلات شیمیایی،
14:07
rules could an ant could be using, since no ant can assess the global situation --
252
835000
5000
عواملی که یک مورچه می تواند به کار برد، چرا که هیچ مورچه ای توان ارزیابی وضعیت کلی را ندارد--
14:12
that would have the outcome that I see,
253
840000
3000
منجر به ایجاد نتایجی می شود که من می بینم.
14:15
these predictable dynamics, in who does what task.
254
843000
3000
وهمین عوامل قابل پیش بینی در این که هر مورچه چه فعالیتی انجام دهد.
14:18
And it would change as the colony gets larger.
255
846000
3000
و این با تغییر سن کلونی تغییر خواهد کرد.
14:21
And what I've found out is that ants are using a network of antennal contact.
256
849000
7000
نکته ای که به آن پی برده ام این است که مورچه ها از طریق یک شبکه ی شاخکی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
14:28
So anybody who's ever looked at ants has seen them touch antennae.
257
856000
3000
و اگر به مورچه ها دقت کرده باشید حتما شاهد این نکته بوده اید که آنها شاخک هایشان را با یکدیگر تماس می دهند.
14:31
They smell with their antennae.
258
859000
2000
با شاخک هایشان بو می کنند.
14:33
When one ant touches another, it's smelling it,
259
861000
2000
زمانی که مورچه ای دیگری را لمس می کند، در واقع او را بو می کند.
14:35
and it can tell, for example, whether the other ant is a nest mate
260
863000
4000
و از این طریق، می تواند تشخیص دهد که به عنوان مثال مورچه ی مقابلش از لانه ی خودش است یا نه،
14:39
because ants cover themselves and each other, through grooming,
261
867000
4000
چرا که مورچه ها در حین تمیز کردن خود،
14:43
with a layer of grease, which carries a colony-specific odor.
262
871000
4000
بدن شان را با لایه ای از چربی می پوشانند که بوی مخصوص هر کلونی را با خود همراه دارد.
14:47
And what we're learning is that an ant uses the pattern of its antennal contacts,
263
875000
5000
و چیزی که می فهمیم این است که یک مورچه از الگوی برخورد شاخک هایش،
14:52
the rate at which it meets ants of other tasks, in deciding what to do.
264
880000
5000
میزان برخوردش با مورچه هایی با فعالیت های دیگر، استفاده می کند تا تصمیم بگیرد چه کاری انجام دهد.
14:57
And so what the message is, is not any message
265
885000
3000
و چیزی که ما تبادل پیام می نامیم
15:00
that they transmit from one ant to another, but the pattern.
266
888000
4000
در واقع پیام نیست بلکه، نوعی الگو است.
15:04
The pattern itself is the message.
267
892000
2000
الگویی که خود پیام به شمار می رود.
15:06
And I'll tell you a little bit more about that.
268
894000
2000
و در این مورد بیشتر توضیح خواهم داد.
15:08
But first you might be wondering:
269
896000
2000
اما اول نکته ای که ممکن است برایتان سوال برانگیز باشد این است که،
15:10
how is it that an ant can tell, for example, I'm a forager.
270
898000
5000
چگونه یک مورچه می تواند تشخیص دهد-- که مثلا من مسئول جمع آوری آذوقه ام.
15:15
I expect to meet another forager every so often.
271
903000
2000
انتظار دارم بیشتر مورچه ای که مسئول جمع آوری آذوقه است را ببینم.
15:17
But if instead I start to meet a higher number of nest maintenance workers,
272
905000
4000
اما اگر به جای آن به تعداد بیشتری مورچه های تعمیرکار برخورد کنم،
15:21
I'm less likely to forage.
273
909000
2000
احتمال اینکه آذوقه جمع کنم، کمتر است.
15:23
So it has to know the difference between
274
911000
2000
برای همین لازم است که یک مورچه توان تشخیص میان
15:25
a forager and a nest maintenance worker.
275
913000
2000
مورچه های مسئول آذوقه و تعمیرکار را داشته باشد.
15:27
And we've learned that, in this species --
276
915000
3000
و ما فهمیده ایم که، در این گونه --
15:30
and I suspect in others as well --
277
918000
3000
که فکر می کنم در مورد تمام گونه های دیگر مورچه ها نیز صادق باشد --
15:33
these hydrocarbons, this layer of grease on the outside of ants,
278
921000
4000
این هیدروکربن ها، این لایه چربی که خارج بدن مورچه ها را می پوشاند،
15:37
is different as ants perform different tasks.
279
925000
3000
با توجه به نوع فعالیتشان متفاوت است.
15:40
And we've done experiments that show that
280
928000
2000
و آزمایش هایی انجام داده ایم که نشان می دهد که
15:42
that's because the longer an ant stays outside,
281
930000
2000
دلیلش این است که هر چه مورچه ای مدت زمان طولانی تری
15:44
the more these simple hydrocarbons on its surface change,
282
932000
4000
خارج از لانه باشد، ترکیبات هیدروکربن ساده ی سطح بدنش بیشتر تغییر می یابد،
15:48
and so they come to smell different by doing different tasks.
283
936000
3000
و با انجام فعالیت های مختلف بویی متفاوت نیز از خود ساطع می کنند.
15:51
And they can use that task-specific odor in cuticular hydrocarbons --
284
939000
4000
در نتیجه مورچه ها قادراند از ترکیب هیدروکربن روی پوست با بوی مشخص که نمایان گر فعالیتی مشخص است استفاده کنند --
15:55
they can use that in their brief antennal contacts to somehow
285
943000
4000
و می توانند از این بو در تماس کوتاه مدتی که با شاخک های خود با مورچه ای دیگر دارند استفاده کنند
15:59
keep track of the rate at which they're meeting ants of certain tasks.
286
947000
4000
تا حسابی از اینکه با چه نرخی به مورچه های مربوط به هر فعالیت برخورد می کنند، نگه دارند.
16:03
And we've just recently demonstrated this
287
951000
3000
و ما اخیرا این نکته را
16:06
by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,
288
954000
4000
با قرار دادن عصاره ی این هیدروکربن ها روی مهره های شیشه ای،
16:10
and dropping the beads gently down into the nest entrance at the right rate.
289
958000
4000
و به آرامی انداختن این مهره ها داخل ورودی لانه، اثبات کرده ایم.
16:14
And it turns out that ants will respond to the right rate of contact
290
962000
4000
و به نظر می رسد که مورچه ها نسبت به میزان مشخصی از تماس
16:18
with a glass bead with hydrocarbon extract on it,
291
966000
3000
با مهره های شیشه ای آغشته به هیدروکربن واکنش نشان می دهند،
16:21
as they would to contact with real ants.
292
969000
3000
انگار که دارند با مورچه های واقعی ارتباط برقرار می کنند.
16:26
So I want now to show you a bit of film --
293
974000
3000
من در اینجا می خواهم قسمت هایی از یک فیلم را برایتان نمایش دهم --
16:33
and this will start out, first of all, showing you the nest entrance.
294
981000
5000
فیلمی که در آغاز با در ورودی لانه شروع می شود.
16:38
So the idea is that ants are coming in and out of the nest entrance.
295
986000
3000
و بر این نکته دلالت دارد که مورچه ها از این نقطه وارد و خارج می شوند.
16:41
They've gone out to do different tasks, and the rate at which they meet
296
989000
5000
آنها برای انجام فعالیت های مختلف از لانه خارج شده اند، و نرخ برخوردشان با هم
16:46
as they come in and out of the nest entrance determines, or influences,
297
994000
4000
هنگام ورود و خروج از لانه تصمیم هر مورچه را مبنی بر اینکه
16:50
each ant's decision about whether to go out, and which task to perform.
298
998000
4000
آیا بیرون رود و چه کاری انجام دهد، تعیین می کند یا تحت تاثیر قرار می دهد.
16:54
This is taken through a fiber optics microscope. It's down inside the nest.
299
1002000
4000
این تصویری است که توسط یک میکروسکوپ نوری گرفته شده. اینجا آن پایین داخل لانه است.
16:58
In the beginning you see the ants
300
1006000
2000
در آغاز فقط مورچه ها را می بینید
17:00
just kind of engaging with the fiber optics microscope.
301
1008000
2000
که توجه شان به میکروسکوپ جلب شده.
17:02
But the idea is that the ants are in there,
302
1010000
4000
اما نکته این جاست که مورچه ها داخل لانه اند،
17:06
and each ant is experiencing a certain flow of ants past it --
303
1014000
5000
و هر مورچه نوعی جریان به خصوص از مورچه هایی که از کنارش عبور می کند را احساس می کند --
17:11
a stream of contacts with other ants.
304
1019000
3000
موجی از ارتباطات میان مورچه های مختلف.
17:14
And the pattern of these interactions determines
305
1022000
3000
و الگویی که در اثر چنین تماس هایی ایجاد می شود
17:17
whether the ant comes back out, and what it does when it comes back out.
306
1025000
5000
مشخص کننده ی این نکته است که آیا مورچه دوباره از لانه خارج می شود یا نه، و اینکه اگر از لانه خارج شود چه فعالیتی انجام می دهد.
17:22
You can also see this in the ants just outside the nest entrance like these.
307
1030000
7000
می توانید این را در مورد مورچه های خارج از در ورودی مثل اینها ببینید.
17:29
Each ant, then, as it comes back in, is contacting other ants.
308
1037000
4000
هر مورچه، زمانی که مجددا به داخل لانه باز می گردد، با مورچه های دیگر تماس بر قرار می کند.
17:33
And the ants that are waiting just inside the nest entrance
309
1041000
3000
و مورچه هایی که در ورودی لانه منتظراند
17:36
to decide whether to go out on their next trip,
310
1044000
3000
بر اساس تماس شان با مورچه هایی که وارد لانه می شوند،
17:39
are contacting the ants coming in.
311
1047000
2000
تصمیم می گیرند که آیا در سفر بعدی خود از لانه خارج شوند یا نه.
17:41
So, what's interesting about this system is that it's messy.
312
1049000
4000
و نکته ی جالب در ارتباط با چنین سیستمی به هم ریختگی آن است.
17:45
It's variable. It's noisy. And, in particular, in two ways.
313
1053000
5000
متغیر است و پر سروصدا. به ویژه از دو جهت.
17:50
The first is that the experience of the ant -- of each ant -- can't be very predictable.
314
1058000
5000
نکته ی اول اینکه تجربه ی مورچه --هر مورچه -- خیلی قابل پیش بینی نیست.
17:55
Because the rate at which ants come back depends on
315
1063000
3000
چرا که سرعت بازگشت مورچه ها به همه ی اتفاقات کوچکی
17:58
all the little things that happen to an ant as it goes out and does its task outside.
316
1066000
5000
که برای یک مورچه هنگام انجام هر کار خارج لانه رخ می دهد، وابسته است.
18:03
And the second thing is that an ant's ability to assess this pattern
317
1071000
5000
و نکته ی دوم این است که توانایی هر مورچه در ارزیابی این الگو
18:08
must be very crude because no ant can do any sophisticated counting.
318
1076000
6000
باید بسیار خام باشد، چرا که هیچ مورچه ای نمی تواند محاسبات پیچیده ای انجام دهد.
18:15
So, we do a lot of simulation and modeling, and also experimental work,
319
1083000
4000
ما مقدار زیادی شبیه سازی و مدلسازی و همین طور آزمایش انجام می دهیم،
18:19
to try to figure out how those two kinds of noise combine to,
320
1087000
6000
تا سعی کنیم بفهمیم این دو نوع اختلال چگونه ترکیب می شوند،
18:25
in the aggregate, produce the predictable behavior of ant colonies.
321
1093000
4000
جمع شده و سبب ایجاد رفتارهای قابل پیش بینی در یک کلونی می شوند.
18:31
Again, I don't want to say that this kind of haphazard pattern of interactions
322
1099000
5000
مجددا نمی خواهم بگویم که چنین الگوهای تصادفی که بر اثر برخورد مورچه ها با یکدیگر ایجاد می شوند
18:36
produces a factory that works with the precision and efficiency of clockwork.
323
1104000
7000
همچون کارخانه ای است که با بازدهی و دقتی فراوان کار می کند.
18:43
In fact, if you watch ants at all, you end up trying to help them
324
1111000
3000
در حقیقت، اگر اصلا به مورچه ها توجه کنید، نهایتا سعی می کنید بهشان کمک کنید،
18:46
because they never seem to be doing anything
325
1114000
2000
چرا که به نظر می رسد آنها هرگز
18:48
exactly the way that you think that they ought to be doing it.
326
1116000
3000
به آن شکلی که شما انتطار دارید کاری انجام نمی دهند.
18:51
So it's not really that out of these haphazard contacts, perfection arises.
327
1119000
7000
پس این طور نیست که از چنین تماس های اتفاقی، یک سیستم بی نقص در بیاید.
18:58
But it works pretty well.
328
1126000
2000
ولی خیلی خوب کار می کند.
19:00
Ants have been around for several hundred million years.
329
1128000
3000
میلیون ها سال است که از عمر مورچه ها روی زمین می گذرد.
19:03
They cover the earth, except for Antarctica.
330
1131000
3000
و در تمامی نقاط زمین به جز قطب جنوب زندگی می کنند.
19:06
Something that they're doing is clearly successful enough
331
1134000
4000
کاری که مورچه ها می کنند به وضوح به اندازه ی کافی موفقیت آمیز است
19:10
that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,
332
1138000
3000
که الگوی چنین برخوردهای تصادفی، در مجموع،
19:13
produces something that allows ants to make a lot more ants.
333
1141000
4000
چیزی می سازد که به مورچه ها توان تولید مورچه های بیشتر را می دهد.
19:17
And one of the things that we're studying is how natural selection
334
1145000
3000
و یکی از نکاتی که ما مشغول بررسی آنیم این است که انتخاب طبیعی
19:20
might be acting now to shape this use of interaction patterns --
335
1148000
7000
چگونه می تواند در شکل دهی استفاده از الگوهای برخورد بین مورچه ها موثر باشد --
19:27
this network of interaction patterns --
336
1155000
2000
این شبکه از الگوها که از چنین تماس هایی ایجاد می شوند --
19:29
to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.
337
1157000
5000
طوری که شاید سبب افزایش بازده جمع آوری آذوقه در کلونی مورچه ها شود.
19:34
So the one thing, though, that I want you to remember about this
338
1162000
3000
نکته ای که مایلم شما به خاطر بسپارید، این است که
19:37
is that these patterns of interactions
339
1165000
3000
این الگوی تماس ها
19:40
are something that you'd expect to be closely connected to colony size.
340
1168000
5000
چیزی هستند که ممکن است شما انتظار داشته باشید که ارتباطی نزدیک با اندازه ی کلونی داشته باشند.
19:45
The simplest idea is that when an ant is in a small colony --
341
1173000
5000
ساده ترین ایده این است که وقتی یک مورچه در یک کلونی کوچک است --
19:50
and an ant in a large colony can use the same rule,
342
1178000
4000
و مورچه ای در یک کلونی بزرگ می تواند از همین قانون پیروی کند،
19:54
like "I expect to meet another forager every three seconds."
343
1182000
4000
مانند اینکه "من انتظار دارم که هر سه ثانیه یک مورچه ی جمع آورنده ی آذوقه را ببینم."
19:58
But in a small colony, it's likely to meet fewer foragers,
344
1186000
3000
اما در یک کلونی کوچک، احتمالا با مورچه های جمع آورنده ی آذوقه کمتری برخورد می کنم،
20:01
just because there are fewer other foragers there to meet.
345
1189000
4000
فقط به این دلیل که تعداد مورچه های جمع آورنده ی آذوقه کمتر است.
20:05
So this is the kind of rule that, as the colony develops and gets older and larger,
346
1193000
6000
و این در واقع یک قانون است که، هر چه یک کلونی رشد می کند و بزرگ تر می شود،
20:11
will produce different behavior in an old colony and a small young one.
347
1199000
5000
نقش های رفتاری متفاوتی نیز به نسبت کلونی های کوچک تر و جوان تر ایجاد می شود.
20:16
Thank you.
348
1204000
2000
متشکرم.
20:18
(Applause)
349
1206000
2000
( تشویق حضار )
Reviewed by Shadi Toghi Eshghi
ABOUT THE SPEAKER
Deborah Gordon - EcologistBy 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?
Deborah Gordon | Speaker | TED.com