TED2014
Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet
Deborah Gordon: Ce ne învață furnicile despre creier, cancer și internet
Filmed:
Readability: 4.5
1,481,089 views
Ecologa Deborah Gordon studiază furnici oriunde le poate găsi -- în deșert, la tropice, în bucătăria ei... În această fascinantă discuție ea iși explică obsesia pentru insecte pe care cei mai mulți dintre noi le-am strivi fară probleme. Ea susține că viața furnicii ne oferă un model folositor pentru a înțelege multe aspecte, cum ar fi bolile, tehnologia și creierul uman.
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
0
1099
1619
Studiez furnici
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
2718
3297
în deșert, în pădurile tropicale,
00:18
and in my kitchen,
2
6015
1528
și în propria bucătărie,
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
7543
4020
și pe dealurile din Silicon Valley
unde locuiesc.
unde locuiesc.
00:23
I've recently realized that ants
4
11563
1676
Recent mi-am dat seama
00:25
are using interactions differently
5
13239
2278
că furnicile interacționează diferit
00:27
in different environments,
6
15517
1828
în funcție de mediu,
00:29
and that got me thinking
that we could learn from this
that we could learn from this
7
17345
2000
şi mi-am dat seama
că de aici am putea învăța
că de aici am putea învăța
00:31
about other systems,
8
19345
1555
despre alte sisteme,
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
20900
5588
cum ar fi creierul şi datele de reţea
00:38
and even cancer.
10
26488
2846
şi chiar despre cancer.
00:41
So what all these systems have in common
11
29334
1752
Aceste sisteme au în comun faptul că
00:43
is that there's no central control.
12
31086
2857
nu au un control central.
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
33943
3820
O colonie de furnici constă
în femele sterile, lucrătoare --
în femele sterile, lucrătoare --
00:49
those are the ants you see walking around —
14
37763
2386
pe ele le vedem mişunând --
00:52
and then one or more reproductive females
15
40149
2156
şi una sau mai multe femele reproducătoare
00:54
who just lay the eggs.
16
42305
2103
care doar depun ouă.
00:56
They don't give any instructions.
17
44408
2009
Nu dau niciun ordin.
00:58
Even though they're called queens,
18
46417
1984
Chiar dacă sunt numite regine,
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
48401
2165
ele nu spun nimănui ce să facă.
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
50566
3276
Într-o colonie de furnici nu e nimeni şef,
01:05
and all systems like this without central control
21
53842
2778
şi sistemele fără control centralizat
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
56620
3919
se reglează prin interacţiuni simple.
01:12
Ants interact using smell.
23
60549
2727
Furnicile interacţionează
prin intermediul mirosului.
prin intermediul mirosului.
01:15
They smell with their antennae,
24
63276
2187
Miros cu antenele,
01:17
and they interact with their antennae,
25
65463
2761
interacţionează prin antene.
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
68224
3009
Când o furnică atinge o alta cu antenele,
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
71233
1607
ştie dacă cealaltă
01:24
is a nestmate
28
72840
1634
e o colocatară a cuibului ei
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
74474
4236
şi ce sarcină îndeplineşte ea.
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
78710
3200
Aici vedeţi multe furnici mișunând
01:33
and interacting in a lab arena
31
81910
1933
şi interacţionând
într-o arenă de laborator
într-o arenă de laborator
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
83843
3438
conectată prin tuburi cu alte două arene.
01:39
So when one ant meets another,
33
87281
2504
Când două furnici se întâlnesc,
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
89785
2089
indiferent cu cine se întâlnesc,
01:43
and they're actually not transmitting
35
91874
1885
nu transmit semnale
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
93759
3465
sau mesaje complicate.
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
97224
2111
Tot ce contează e frecvenţa
01:51
at which it meets other ants.
38
99335
2821
cu care întâlneşte alte furnici.
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
102156
2757
Toate aceste interacţiuni însumate,
01:56
produce a network.
40
104913
2505
crează o reţea.
01:59
So this is the network of the ants
41
107418
2210
Această reţea de furnici
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
109628
2644
pe care tocmai aţi văzut-o,
02:04
and it's this constantly shifting network
43
112272
3287
care se modifică constant,
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
115559
2520
generează comportamentul coloniei,
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
118079
2881
fie că toate se ascund în cuib,
02:12
or how many are going out to forage.
46
120960
2694
sau câte pleacă după hrană.
02:15
A brain actually works in the same way,
47
123654
1759
Un creier funcţionează la fel,
02:17
but what's great about ants is
48
125413
1500
dar la furnici e grozav
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
126913
4867
că poţi observa reţeaua
pe măsură ce se crează.
pe măsură ce se crează.
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
131780
3100
Există peste 12.000 de specii de furnici,
02:26
in every conceivable environment,
51
134880
2125
în orice mediu,
02:29
and they're using interactions differently
52
137005
2649
şi ele interacţionează diferit
02:31
to meet different environmental challenges.
53
139654
2768
ca să facă faţă schimbărilor de mediu.
02:34
So one important environmental challenge
54
142422
2305
O problemă majoră de mediu,
02:36
that every system has to deal with
55
144727
1870
cu care orice sistem are de-a face,
02:38
is operating costs, just what it takes
56
146597
2083
ţine de costurile de funcţionare,
02:40
to run the system.
57
148680
2265
de ce e nevoie ca să funcţioneze.
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
150945
2548
Un alt aspect ţine de resurse,
02:45
finding them and collecting them.
59
153493
2336
de găsirea şi colectarea lor.
02:47
In the desert, operating costs are high
60
155829
2783
În deşert, costurile de funcţionare
sunt ridicate
sunt ridicate
02:50
because water is scarce,
61
158612
1773
din cauza penuriei de apă,
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
160385
2499
iar furnicile din deşert, consumatoare
de seminţe, pe care le studiez,
de seminţe, pe care le studiez,
02:54
have to spend water to get water.
63
162884
2900
consumă apă ca să facă rost de apă.
02:57
So an ant outside foraging,
64
165784
2139
O furnică aflată la cules,
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
167923
2037
căutând seminţe în soarele arzător,
03:01
just loses water into the air.
66
169960
2007
pierde apa în aer.
03:03
But the colony gets its water
67
171967
1664
Dar colonia îşi ia apa
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
173631
1766
metabolizând grăsimile din seminţele
03:07
that they eat.
69
175397
1934
pe care le consumă.
03:09
So in this environment, interactions are used
70
177331
3159
În acest mediu, interacţiunile
03:12
to activate foraging.
71
180490
1549
folosesc la intensificarea culesului.
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
182039
2264
O culegătoare nu iese decât dacă
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
184303
2573
se întâlneşte cu destule furnici
care se reîntorc,
care se reîntorc,
03:18
and what you see are the returning foragers
74
186876
1990
iar aici vedeţi furnicile care se întorc,
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
188866
1824
intră în tunel, în cuib,
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
190690
2636
şi se întâlnesc cu cele care pleacă.
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
193326
1623
E normal pentru colonie, pentru că,
03:26
because the more food there is out there,
78
194949
2323
cu cât e mai multă mâncare afară,
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
197272
1851
cu atât o găsesc mai repede,
03:31
the faster they come back,
80
199123
1236
şi cu cât mai repede se întorc,
03:32
and the more foragers they send out.
81
200359
2801
cu atât mai multe ies afară.
03:35
The system works to stay stopped,
82
203160
2507
Sistemul stă oprit,
03:37
unless something positive happens.
83
205667
2015
până când se petrece ceva pozitiv.
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
207682
3881
Interacţiunile au rolul
de a activa furnicile.
de a activa furnicile.
03:43
And we've been studying
the evolution of this system.
the evolution of this system.
85
211563
2907
Am studiat evoluţia acestui sistem.
În primul rând, există variaţii.
03:46
First of all, there's variation.
86
214470
1091
03:47
It turns out that colonies are different.
87
215561
2479
Coloniile sunt diferite.
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
218040
2696
În zile toride,
unele colonii culeg mai puţin,
unele colonii culeg mai puţin,
aşadar ele diferă prin modul în care
03:52
so colonies are different in how
89
220736
1505
03:54
they manage this trade-off
90
222241
1354
abordează echilibrul
03:55
between spending water to search for seeds
91
223595
3168
între consumul de apă
pentru găsirea seminţelor
pentru găsirea seminţelor
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
226763
3320
şi aducerea apei sub formă de seminţe.
04:02
And we're trying to understand why
93
230083
1719
Încercăm să înțelegem de ce
04:03
some colonies forage less than others
94
231802
2140
unele colonii ies la cules
mai puţin decât altele,
mai puţin decât altele,
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
233942
2325
le asemănăm cu reţele neuronale,
04:08
using models from neuroscience.
96
236267
2338
folosind modele din neuroştiinţă.
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
238605
2674
Aşa cum un neuron acumulează stimuli
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
241279
2006
de la alţi neuroni şi decide dacă emite,
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
243285
2885
o furnică însumează stimuli
de la alte furnici
de la alte furnici
04:18
to decide whether to forage.
100
246170
2023
să decidă dacă iese după hrană.
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
248193
1637
Căutăm să înţelegem dacă există
04:21
small differences among colonies
102
249830
1992
diferenţe minore între colonii
04:23
in how many interactions each ant needs
103
251822
3314
referitoare la câte interacţiuni
necesită o furnică
necesită o furnică
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
255136
1926
înainte să vrea să iasă la cules,
04:29
because a colony like that would forage less.
105
257062
3767
pentru că o astfel de colonie
va culege mai puţin.
va culege mai puţin.
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
260829
3139
Asta naşte întrebări similare
despre creier.
despre creier.
04:35
We talk about the brain,
107
263968
1412
Vorbim despre creier,
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
265380
2890
dar fiecare creier e uşor diferit,
şi poate că există indivizi
04:40
and maybe there are some individuals
109
268270
1379
04:41
or some conditions
110
269649
1319
sau anumite condiţii
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
270968
3222
când proprietăţile electrice ale neuronilor
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
274190
3870
necesită mai mulţi stimuli
pentru funcţionare,
pentru funcţionare,
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
278060
3726
şi asta ar genera diferenţe
în funcţionarea creierului.
în funcţionarea creierului.
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
281786
2334
Pentru întrebări referitoare la evoluţie
04:56
we need to know about reproductive success.
115
284120
2679
trebuie să cunoaştem succesul reproductiv.
04:58
This is a map of the study site
116
286799
2325
Asta e harta zonei de studiu
05:01
where I have been tracking this population
117
289124
2553
unde am urmărit această colonie
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
291677
3293
de furnici culegătoare, timp de 28 de ani,
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
294970
2262
cam cât trăieşte o colonie.
05:09
Each symbol is a colony,
120
297232
2099
Fiecare simbol e o colonie,
05:11
and the size of the symbol is
how many offspring it had,
how many offspring it had,
121
299331
3266
mărimea simbolului reprezintă
numărul de urmaşi,
numărul de urmaşi,
05:14
because we were able to use genetic variation
122
302597
1913
pentru că am folosit variaţii genetice
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
304510
2711
ca să determinăm coloniile descendenţilor,
05:19
that is, to figure out which colonies
124
307221
3297
adică să ne dăm seama ce colonii
05:22
were founded by a daughter queen
125
310518
1925
provin de la o regină-fiică
05:24
produced by which parent colony.
126
312443
2068
a unei colonii parentale.
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
314511
2002
A fost uimitor să aflu după atâţia ani,
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
316513
3128
că, de exemplu, colonia 154,
05:31
whom I've known well for many years,
129
319641
2176
pe care o ştiam de mulţi ani,
05:33
is a great-grandmother.
130
321817
1819
e străbunică.
05:35
Here's her daughter colony,
131
323636
1740
Asta e colonia fiică,
05:37
here's her granddaughter colony,
132
325376
2684
astea sunt coloniile nepoate,
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
328060
2392
iar astea sunt coloniile stră-nepoate.
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
330452
2025
Făcând asta am aflat că
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
332477
3283
coloniile descendente
seamănă cu cele parentale
seamănă cu cele parentale
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
335760
2217
în deciziile asupra zilelor fierbinți
05:49
that they don't forage,
137
337977
1778
ce nu permit colectarea.
Descendentele coloniilor parentale
05:51
and the offspring of parent colonies
138
339755
1464
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
341219
2906
trăiesc atăt de departe
încât nu se întâlnesc niciodată,
încât nu se întâlnesc niciodată,
05:56
so the ants of the offspring colony
140
344125
2289
deci furnicile coloniilor descendente
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
346414
2244
nu pot învăța asta
de la colonia parentală.
de la colonia parentală.
06:00
And so our next step is to look
142
348658
1381
Următorul pas e să căutam
06:02
for the genetic variation
underlying this resemblance.
underlying this resemblance.
143
350039
5276
variații genetice ce stau
la baza acestei asemănări.
la baza acestei asemănări.
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
355315
4125
Apoi m-am întrebat, cine e cel mai apt?
06:11
Over the time of the study,
145
359440
1460
Pe parcursul studiului,
06:12
and especially in the past 10 years,
146
360900
1465
în special în ultimii 10 ani,
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
362365
3308
a fost o secetă cruntă
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
365673
2127
în sud-vestul Statelor Unite
06:19
and it turns out that the
colonies that conserve water,
colonies that conserve water,
149
367800
3053
și coloniile care conservă apa,
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
370853
4429
care stau înăuntru când e foarte cald,
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
375282
2632
sacrificând colectarea proviziilor,
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
377914
2945
sunt cele mai prolifice.
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
380859
2269
Tot timpul am crezut
despre colonia 154
despre colonia 154
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
383128
2670
că n-are șanse,
pentru că în zilele secetoase
pentru că în zilele secetoase
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
385798
1868
colectarea era redusă
06:39
while the other colonies were out
156
387666
1591
în timp ce alte colonii erau afară
06:41
foraging, getting lots of food,
157
389257
2117
culegând, strângând provizii,
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
391374
3020
dar de fapt, colonia 154
era un mare succes.
era un mare succes.
06:46
She's a matriarch.
159
394394
1332
Era matriarha.
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
395726
3052
E una din rarele stră-străbunici
în studiul nostru.
în studiul nostru.
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
398778
2785
Din câte știu, e prima oara
06:53
that we've been able to track
162
401563
1639
când am putut urmări
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
403202
3001
evoluția continuă
a comportamentului colectiv
a comportamentului colectiv
06:58
in a natural population of animals
164
406203
2117
într-o populație naturală de animale
07:00
and find out what's actually working best.
165
408320
4657
și să descoperim care-i cel mai eficient.
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
412977
2421
Internetul folosește un algoritm
07:07
to regulate the flow of data
167
415398
2853
regulator de fluxul de date
07:10
that's very similar to the one
168
418251
2227
similar cu cel pe care
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
420478
2376
furnicile culegatoare îl folosesc
să controleze fluxul de provizii.
07:14
the flow of foragers.
170
422854
1541
07:16
And guess what we call this analogy?
171
424395
3366
Ghiciți cum numim această analogie?
07:19
The anternet is coming.
172
427761
1518
Anternet.
07:21
(Applause)
173
429279
1721
(Aplauze)
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
431000
3454
Datele părăsesc computerul
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
434454
2861
doar dacă primesc un semnal
că e destulă lățime de bandă
că e destulă lățime de bandă
07:29
for it to travel on.
176
437315
2729
pentru a se transfera.
La începuturile internetului
07:32
In the early days of the Internet,
177
440044
1441
07:33
when operating costs were really high
178
441485
2274
când costurile de operare erau foarte mari
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
443759
3227
și era important să nu fie pierdute date
07:38
then the system was set up for interactions
180
446986
2157
sistemul era construit astfel încât
07:41
to activate the flow of data.
181
449143
3062
interacțiunile activau fluxul de date.
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
452205
2385
E interesant ca furnicile
folosesc un algoritm
folosesc un algoritm
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
454590
3896
atât de similar cu cel
recent inventat de noi,
recent inventat de noi,
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
458486
2953
însă acesta e doar unul din multe
algoritme ale furnicilor
algoritme ale furnicilor
07:53
that we know about,
185
461439
1419
despre care am aflat,
07:54
and ants have had 130 million years
186
462858
3193
furnicile au avut 130 de milioane de ani
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
466051
2026
sa elaboreze o mulțime de algoritme bune.
08:00
and I think it's very likely
188
468077
1506
și cred că e foarte posibil
08:01
that some of the other 12,000 species
189
469583
2557
ca unele din cele 12.000 de specii
08:04
are going to have interesting algorithms
190
472140
2697
vor avea algoritme interesante
pentru rețele de date
08:06
for data networks
191
474837
1024
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
475861
2697
la care nici nu ne-am gândit încă.
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
478558
3085
Deci ce se întâmplă când
costurile de oprare sunt mici?
costurile de oprare sunt mici?
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
481643
1787
Costurile de operare sunt mici la tropice,
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
483430
2096
deoarece umiditatea e mare
și e ușor pentru furnici
și e ușor pentru furnici
08:17
to be outside walking around.
196
485526
2824
să stea afară cautând.
08:20
But the ants are so abundant
197
488350
1653
Dar furnicile sunt atât de multe
08:22
and diverse in the tropics
198
490003
1818
și diverse la tropice
08:23
that there's a lot of competition.
199
491821
2598
încât competiția e mare.
08:26
Whatever resource one species is using,
200
494419
1952
Orice resursă folosită de o specie,
08:28
another species is likely to be using that
201
496371
3172
e probabil cautată de o altă specie
08:31
at the same time.
202
499543
2379
în același timp.
08:33
So in this environment, interactions are used
203
501922
2608
Deci în acest mediu
interacțiunile sunt folosite
interacțiunile sunt folosite
08:36
in the opposite way.
204
504530
1945
în sens contrar.
08:38
The system keeps going
205
506475
1395
Sistemul continuă să funcționeze
08:39
unless something negative happens,
206
507870
1554
cât timp nu se întâmplă ceva negativ.
08:41
and one species that I study makes circuits
207
509424
2167
O specie pe care o studiez
face un tur circular
face un tur circular
08:43
in the trees of foraging ants
208
511591
2159
în copacii furnicilor culegatoare
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
513750
2981
de la cuib
la sursa de hrană și înapoi
la sursa de hrană și înapoi
circulând continuu
08:48
just round and round,
210
516731
1329
08:50
unless something negative happens,
211
518060
1442
până când ceva negativ se întâmplă,
08:51
like an interaction
212
519502
1609
ca o interacțiune
08:53
with ants of another species.
213
521111
2739
cu furnici din altă specie.
08:55
So here's an example of ant security.
214
523850
2937
Iata un exemplu de securitate al furnicilor.
08:58
In the middle, there's an ant
215
526787
1858
În mijloc e o furnică
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
528645
2463
astupând intrarea în cuib cu capul
09:03
in response to interactions with another species.
217
531108
2993
ca raspuns la interacțiunea cu altă specie.
09:06
Those are the little ones running around
218
534101
1659
Sunt cele mici ce aleargă
09:07
with their abdomens up in the air.
219
535760
2751
cu abdomenele sus în aer.
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
538511
2046
Dar imediat ce amenințarea trece,
09:12
the entrance is open again,
221
540557
2755
intrarea este redeschisă,
09:15
and maybe there are situations
222
543312
1790
și poate sunt situații
09:17
in computer security
223
545102
1089
în informatica
09:18
where operating costs are low enough
224
546191
2206
unde costurile de operare
sunt destul de mici
sunt destul de mici
09:20
that we could just block access temporarily
225
548397
3375
încât am putea bloca temporar accesul
09:23
in response to an immediate threat,
226
551772
2193
ca răspuns la o amenințare imediată,
09:25
and then open it again,
227
553965
2026
și dupa aceea să îl redeschidem,
09:27
instead of trying to build
228
555991
1269
în loc sa construim
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
557260
3980
un sistem de siguranță permanent
sau o fortăreață.
sau o fortăreață.
09:33
So another environmental challenge
230
561240
1940
Înca o provocare a mediului
09:35
that all systems have to deal with
231
563180
1695
la care toate sistemele
trebuie să se adapteze
trebuie să se adapteze
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
564875
5452
sunt resursele, gasirea și colectarea lor.
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
570327
1673
Pentru asta, furnicile rezolva problema
09:44
of collective search,
234
572000
1258
căutării colective,
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
573258
1576
asta fiind o problemă de mare interes
09:46
right now in robotics,
236
574834
1484
chiar acum în robotică,
09:48
because we've understood that,
237
576318
1732
deoarece am înțeles că,
09:50
rather than sending a single,
238
578050
1614
decât să trimitem în spațiu
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
579664
3495
un singur robot sofisticat și scump
09:55
to explore another planet
240
583159
1417
să exploreze alta planetă
09:56
or to search a burning building,
241
584576
2567
sau să cerceteze o cladire în flâcâri,
09:59
that instead, it may be more effective
242
587143
2600
ar fi mai eficient
10:01
to get a group of cheaper robots
243
589743
4377
să trimitem un grup de roboți mai ieftini
10:06
exchanging only minimal information,
244
594120
2545
schimbând informații minime.
10:08
and that's the way that ants do it.
245
596665
2799
Așa procedeaza furnicile.
Furnica invazivă argentiniană
10:11
So the invasive Argentine ant
246
599464
1765
10:13
makes expandable search networks.
247
601229
2330
construiește rețele de căutare extensibile.
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
603559
2273
Reușesc să rezolve problema principală
10:17
of collective search,
249
605832
1331
a căutării extensive,
10:19
which is the trade-off between
250
607163
2566
creând un echilbru între
10:21
searching very thoroughly
251
609729
1336
o cautare amănunțită
10:23
and covering a lot of ground.
252
611065
1997
și mărimea ariei de căutare.
10:25
And what they do is,
253
613062
895
Când sunt multe furnici într-un spațiu mic
10:25
when there are many ants in a small space,
254
613957
2387
10:28
then each one can search very thoroughly
255
616344
2213
fiecare poate căuta foarte amanunțit
10:30
because there will be another ant nearby
256
618557
1624
pentru că este mereu o furnică alături
10:32
searching over there,
257
620181
1357
căutând acolo,
10:33
but when there are a few ants
258
621538
1647
dar când sunt furnici puține
10:35
in a large space,
259
623185
2055
într-un spațiu mare
10:37
then they need to stretch out their paths
260
625240
2414
trebuie să se împrăștie
10:39
to cover more ground.
261
627654
1803
ca să acopere o suprafață mai mare.
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
629457
2954
Folosesc interacțiuni să aprecieze densitatea,
10:44
so when they're really crowded,
263
632411
1229
când sunt foarte aglomerate
10:45
they meet more often,
264
633640
1102
se întâlnesc mai des,
10:46
and they search more thoroughly.
265
634742
2465
si caută mai amănunțit.
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
637207
3400
Specii diferite trebuie să folosească
algoritmi diferiți,
algoritmi diferiți,
10:52
because they've evolved to deal with
267
640607
2522
deoarece au evoluat sa se adapteteze
10:55
different resources,
268
643129
1671
diferitelor resurse,
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
644800
2559
și ar fi extrem de util să știm mai mult.
10:59
and so we recently asked ants
270
647359
1642
De asta am cerut recent furnicilor
11:01
to solve the collective search problem
271
649001
2450
să rezolve problema căutării colective
11:03
in the extreme environment
272
651451
1368
în mediul ostil al microgravitații
11:04
of microgravity
273
652819
1558
11:06
in the International Space Station.
274
654377
1976
în Stația Spațială Internațională.
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
656353
1545
Când am vazut poza prima oara mi-am zis:
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
657898
2857
Oh nu, au montat habitatul vertical,
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
660755
2618
apoi am realizat, evident, că nu contează.
11:15
So the idea here is that the ants
278
663373
2637
Ideea este că furnicile
11:18
are working so hard to hang on
279
666010
1970
se străduiesc să nu cadă
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
667980
3057
de pe perete sau podea sau cum vrei să-i spui
11:23
that they're less likely to interact,
281
671037
3009
încât interacționează mai puțin
și astfel relația între cât de înghesuite sunt
11:26
and so the relationship between
282
674046
1244
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
675290
2120
și cât de des se întâlnesc
se dă peste cap.
se dă peste cap.
11:29
would be messed up.
284
677410
1725
11:31
We're still analyzing the data.
285
679135
1395
Încă analizam datele.
11:32
I don't have the results yet.
286
680530
1964
Nu am rezultatele încă.
11:34
But it would be interesting to know
287
682494
1694
Dar ar fi interesant să știm
11:36
how other species solve this problem
288
684188
2459
cum soluționează alte specii această problemă
11:38
in different environments on Earth,
289
686647
2564
în diverse medii pe Pământ,
11:41
and so we're setting up a program
290
689211
1266
de aceea organizăm un program
11:42
to encourage kids around the world
291
690477
2160
pentru încurajarea copiilor din toata lumea
11:44
to try this experiment with different species.
292
692637
2536
să încerce acest experiment cu specii diferite.
11:47
It's very simple.
293
695173
1767
E foarte simplu.
11:48
It can be done with cheap materials.
294
696940
2090
Poate fi facut cu materiale ieftine.
11:51
And that way, we could make a global map
295
699030
2833
Așa am putea crea o hartă globală
11:53
of ant collective search algorithms.
296
701863
3347
a algoritmilor căutarii colective a furnicior
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
705210
2483
E foarte probabil ca speciile invazive,
11:59
the ones that come into our buildings,
298
707693
2149
cele care vin în casele noastre,
12:01
are going to be really good at this,
299
709842
1742
vor fi destul de bune
12:03
because they're in your kitchen
300
711584
1848
pentru ca sunt în bucatariile noastre
12:05
because they're really good
at finding food and water.
at finding food and water.
301
713432
3907
și sunt foarte pricepute
să găsească mâncare și apă.
să găsească mâncare și apă.
12:09
So the most familiar resource for ants
302
717339
3265
Cea mai familiară resursă pentru furnici
12:12
is a picnic,
303
720604
1315
este un picnic,
12:13
and this is a clustered resource.
304
721919
2145
o resursă îmbelșugată.
12:16
When there's one piece of fruit,
305
724064
999
Când există o bucată de fruct,
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
725063
2515
e posibil să fie încă una langă,
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
727578
3432
și furnicile specializate în resurse abundente
12:23
use interactions for recruitment.
308
731010
1942
folosesc interacțiuni pentru găsirea hranei.
12:24
So when one ant meets another,
309
732952
1277
Când se întâlnesc,
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
734229
1625
sau găsesc urma chimică
12:27
on the ground by another,
311
735854
1736
lăsată pe jos de către alta,
12:29
then it changes direction to follow
312
737590
1833
își schimbă traseul
12:31
in the direction of the interaction,
313
739423
1573
în direcța interacțiunii
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
740996
1977
și astfel dai peste rândurile de furnici
12:34
sharing your picnic.
315
742973
1413
împărțind un picnic
12:36
Now this is a place where I think we might be able
316
744386
1695
Acum e momentul
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
746081
3741
să învățăm ceva de la furnici despre cancer.
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
749822
1981
În primul rând,
evident că am putea face multe
evident că am putea face multe
12:43
to prevent cancer
319
751803
1610
să prevenim cancerul
12:45
by not allowing people to spread around
320
753413
2577
nepermițând oamenilor să împartă
12:47
or sell the toxins that promote
321
755990
1944
sau să văndă toxinele care promovează
12:49
the evolution of cancer in our bodies,
322
757934
2780
evoluția cancerului în corpurile noastre.
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
760714
2346
dar furnicile nu ne pot ajuta prea mult aici
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
763060
3358
deoarece furnicile
nu-și otrăvesc niciodată coloniile.
nu-și otrăvesc niciodată coloniile.
12:58
But we might be able to learn something from ants
325
766418
1332
Dar am putea învăța ceva
12:59
about treating cancer.
326
767750
1763
despre tratarea cancerului.
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
769513
2225
Sunt multe feluri de cancer.
13:03
Each one originates in a particular part of the body,
328
771738
2978
Fiecare originează
într-o anume parte a corpului,
într-o anume parte a corpului,
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
774716
2966
apoi anumite feluri de cancer se înmulțesc
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
777682
2830
sau metastazează într-un alt țesut
13:12
where they must be getting
resources that they need.
resources that they need.
331
780512
2880
unde găsesc resursele de care au nevoie.
13:15
So if you think from the perspective
332
783392
1808
Dacă gândești din perspeciva
13:17
of early metastatic cancer cells
333
785200
1950
celulelor canceroase
în stadiul timpuriu metastatic
în stadiul timpuriu metastatic
13:19
as they're out searching around
334
787150
1623
cum umblă in jur
13:20
for the resources that they need,
335
788773
2317
după resursele de care au nevoie,
13:23
if those resources are clustered,
336
791090
1983
dacă resursele sunt abundente,
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
793073
3013
vor folosi interacțiuni pentru recrutare,
13:28
and if we can figure out how
cancer cells are recruiting,
cancer cells are recruiting,
338
796086
3093
și dacă înțelegem cum recrutează
celulele canceroase,
celulele canceroase,
13:31
then maybe we could set traps
339
799179
2347
poate am putea pune capcane
13:33
to catch them before they become established.
340
801526
4049
să le prindem până se stabilesc.
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
805575
3235
Furnicile folosesc interacțiunile diferit
13:40
in a huge variety of environments,
342
808810
2602
într-o largă varietate de medii,
13:43
and we could learn from this
343
811412
1821
și putem învăța din asta
13:45
about other systems that operate
344
813233
1777
despre alte sisteme care funcționează
13:47
without central control.
345
815010
2337
fară un control central.
13:49
Using only simple interactions,
346
817347
1979
Folosind doar simple interacții,
13:51
ant colonies have been performing
347
819326
1795
coloniile de furnici au realizat
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
821121
3633
lucruri uimitoare
de peste 130 de milioane de ani
de peste 130 de milioane de ani
13:56
We have a lot to learn from them.
349
824754
2140
Avem de învățat mult de la ele.
13:58
Thank you.
350
826894
2738
Mulțumesc.
14:01
(Applause)
351
829632
2733
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