TED2003
Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies
Deborah Gordon graver myrer op
Filmed:
Readability: 3.5
1,170,189 views
Med en støvet dybdeske, en håndfuld japanske markører og nogle få studerende på slæb, graver Deborah Gordon myrekolonier op i Arizonas ørken, i sin søgen efter nøglen til at forstå komplekse systemer.
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
Jeg studerer myrer fordi jeg godt kan lide at tænke på hvordan organisationer fungerer.
00:18
And in particular, how the simple parts of organizations
1
6000
6000
Og specielt, hvordan de simple dele af en organisation
00:24
interact to create the behavior of the whole organization.
2
12000
4000
interagerer for at skabe hele organisationens adfærd.
00:29
So, ant colonies are a good example of an organization like that,
3
17000
6000
Så, myrekolonier er gode eksempler på en sådan organisation,
00:35
and there are many others. The web is one.
4
23000
2000
og der er mange andre. Internettet er en anden.
00:37
There are many biological systems like that --
5
25000
2000
Der er mange af den slags biologiske systemer --
00:39
brains, cells, developing embryos.
6
27000
3000
hjerner, celler, udviklende fostre.
00:42
There are about 10,000 species of ants.
7
30000
3000
Der er omkring 10.000 myrearter.
00:45
They all live in colonies consisting of one or a few queens,
8
33000
5000
De lever alle i kolonier der består af en eller få dronninger,
00:50
and then all the ants you see walking around are sterile female workers.
9
38000
5000
og så er alle de myrer man ser der går omkring sterile, hunmyrer.
00:55
And all ant colonies have in common that there's no central control.
10
43000
4000
Og alle myrekolonierne har det tilfælles, at der ikke er nogen central kontrol.
00:59
Nobody tells anybody what to do.
11
47000
2000
Ingen fortæller nogen hvad de skal gøre.
01:01
The queen just lays the eggs. There's no management.
12
49000
4000
Dronningen lægger bare æg. Der er ikke nogen ledelse.
01:05
No ant directs the behavior of any other ant.
13
53000
4000
Ingen myrer dirigerer en anden myres adfærd.
01:09
And I try to figure out how that works.
14
57000
2000
Og jeg prøver på at finde ud af hvordan det fungerer.
01:13
And I've been working for the past 20 years
15
61000
2000
Og jeg har arbejdet de sidste 20 år
01:15
on a population of seed-eating ants in southeastern Arizona.
16
63000
4000
på en population af frøædende myrer i det sydøstlige Arizona.
01:19
Here's my study site. This is really a picture of ants,
17
67000
2000
Her er mit undersøgelsessted. Det er i virkeligheden et billede af myrer,
01:21
and the rabbit just happens to be there.
18
69000
3000
og kaninen var der bare tilfældigvis.
01:25
And these ants are called harvester ants because they eat seeds.
19
73000
4000
Og disse myrer er kaldet høstemyrer, fordi de æder frø.
01:29
This is the nest of the mature colony, and there's the nest entrance.
20
77000
4000
Dette er den færdigudviklede kolonis bo, og der er boets indgang.
01:33
And they forage maybe for about 20 meters away,
21
81000
3000
Og de fouragerer op til 20 meter fra deres bo,
01:36
gather up the seeds and bring them back to the nest, and store them.
22
84000
4000
samler frøene og tager dem med tilbage til boet og gemmer dem.
01:40
And every year I go there and make a map of my study site.
23
88000
2000
Og hvert år tager jeg derhen og laver et kort over mit undersøgelsessted.
01:42
This is just a road. And it's not very big:
24
90000
3000
Dette er bare en vej. Og den er ikke særlig stor:
01:45
it's about 250 meters on one side, 400 on the other.
25
93000
3000
det er cirka 250 meter på den ene side, og 400 på den anden.
01:48
And every colony has a name, which is a number,
26
96000
2000
Og hver koloni har et navn, som er et nummer,
01:50
which is painted on a rock. And I go there every year
27
98000
3000
som er malet på en sten. Og jeg tager derhen hvert år,
01:53
and look for all the colonies that were alive the year before,
28
101000
3000
og jeg kigger efter alle kolonierne der var i live året forinden,
01:56
and figure out which ones have died, and put all the new ones on the map.
29
104000
4000
og regner ud hvilke der er døde, og sætter alle de nye på kortet.
02:00
And by doing this I know how old they all are.
30
108000
2000
Og ved at gøre dette ved jeg hvor gamle de allesammen er.
02:02
And because of that, I've been able to study how their behavior changes
31
110000
4000
Og på grund af det, har jeg været i stand til at studere hvordan deres adfærd ændrer sig
02:06
as the colony gets older and larger.
32
114000
3000
i takt med at kolonien bliver ældre og større.
02:09
So I want to tell you about the life cycle of a colony.
33
117000
2000
Så jeg vil fortælle jer om en kolonis livscyklus.
02:11
Ants never make more ants; colonies make more colonies.
34
119000
4000
Myrer laver aldrig flere myrer; kolonier laver flere kolonier.
02:15
And they do that by each year sending out the reproductives --
35
123000
3000
Og det gør de hvert år ved at sende forplantningsdygtige myrer ud --
02:18
those are the ones with wings -- on a mating flight.
36
126000
3000
det er dem med vinger -- på en paringsflugt.
02:22
So every year, on the same day -- and it's a mystery exactly how that happens --
37
130000
4000
Så hvert år, på den samme dag -- og det er et mysterie hvordan det sker præcist --
02:26
each colony sends out its virgin, unmated queens with wings, and the males,
38
134000
6000
hver koloni sender sin jomfru ud, ubefrugtede dronninger med vinger, og hannerne,
02:32
and they all fly to a common place. And they mate.
39
140000
4000
og de flyver alle de samme sted hen. Og de formerer sig.
02:36
And this shows a recently virgin queen. Here's her wings.
40
144000
6000
Og dette viser en nylig jomfru dronning. Her er hendes vinger.
02:42
And she's in the process of mating with this male,
41
150000
4000
Og hun er i gang med at pare sig med denne han,
02:47
and there's another male on top waiting his turn.
42
155000
3000
og der er endnu en han ovenpå der venter på sin tur.
02:50
Often the queens mate more than once.
43
158000
2000
Dronninger parrer sig ofte mere end en gang.
02:52
And after that, the males all die. That's it for them.
44
160000
3000
Og derefter dør alle hannerne. Det var det for dem.
02:55
(Laughter)
45
163000
2000
(Latter)
02:57
And then the newly mated queens fly off somewhere, drop their wings,
46
165000
5000
Og så flyver de nylig parrede dronning et sted hen, smider vingerne,
03:02
dig a hole and go into that hole and start laying eggs.
47
170000
4000
graver et hul og kravler ned i det hul og begynder at lægge æg.
03:06
And they will live for 15 or 20 years, continuing to lay eggs
48
174000
5000
Og så lever de i 15 eller 20 år, og fortsætter med at lægge æg
03:11
using the sperm from that original mating.
49
179000
2000
og bruger sæd fra den originale parring.
03:14
So the queen goes down in there.
50
182000
2000
Så dronningen kravler derned.
03:16
She lays eggs, she feeds the larvae -- so an ant starts as an egg, then it's a larva.
51
184000
5000
Hun lægger æg, hun fodrer larverne -- så en myre starter som et æg, så er det en larve.
03:21
She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.
52
189000
4000
Hun fodrer larven ved at gylpe hendes fedtreserver op.
03:25
Then, as soon as the ants -- the first group of ants -- emerge,
53
193000
4000
Så, så snart at myren -- den første gruppe af myrer -- opstår,
03:29
they're larvae. Then they're pupae. Then they come out as adult ants.
54
197000
3000
er de larver. Så er de pupper. Så kommer de ud som voksne myrer.
03:32
They go out, they get the food, they dig the nest,
55
200000
3000
De kommer ud, de finder mad, de graver boet,
03:35
and the queen never comes out again.
56
203000
2000
og dronningen kommer aldrig ud igen.
03:37
So this is a one-year-old colony -- this happens to be 536.
57
205000
4000
Så dette er en koloni der er et år gammel -- dette er nummer 536.
03:41
There's the nest entrance, there's a pencil for scale.
58
209000
2000
Der er boets indgang, og der er en blyant for at se målestoksforholdet.
03:43
So this is the colony founded by a queen the previous summer.
59
211000
4000
Så dette er kolonien der blev grundlagt af dronningen sidste sommer.
03:47
This is a three-year-old colony.
60
215000
2000
Dette er en treårig koloni.
03:49
There's the nest entrance, there's a pencil for scale.
61
217000
4000
Der er boets indgang, og der er en blyant for at se målestoksforholdet.
03:53
They make a midden, a pile of refuse -- mostly the husks of the seeds that they eat.
62
221000
5000
De laver en mødding, en stak skrald -- det består for det meste af skallerne af de frø de spiser.
03:58
This is a five-year-old colony. This is the nest entrance, here's a pencil for scale.
63
226000
5000
Dette er en femårig koloni. Der er boets indgang, og der er en blyant for at se målestoksforholdet.
04:03
This is about as big as they get, about a meter across.
64
231000
3000
Denne er omkring så store som de bliver, cirka en meter på tværs.
04:07
And then this is how colony size and numbers of worker ants changes --
65
235000
5000
Og dette er hvordan koloniens størrelse og antal arbejdere ændres --
04:12
so this is about 10,000 worker ants --
66
240000
3000
så dette er cirka 10.000 arbejdermyrer --
04:15
changes as a function of colony age, in years.
67
243000
3000
det ændres som funktion af koloniens alder, målt i år.
04:18
So it starts out with zero ants, just the founding queen,
68
246000
5000
Så det begynder med nul myrer, kun dronningen der grundlagde det,
04:23
and it grows to a size of about 10 or 12 thousand ants when the colony is five.
69
251000
4000
og den vokser cirka til en størrelse af mellem 10 og 12 tusinde myrer, når kolonien er fem år.
04:27
And it stays that size until the queen dies
70
255000
3000
Og den bliver ved med at have den størrelse indtil dronningen dør
04:30
and there's nobody to make more ants, when she's about 15 or 20 years old.
71
258000
5000
og der ikke er nogen til at lave flere myrer, når hun er omkring 15 eller 20 år gammel.
04:35
And it's when they reach this stable size, in numbers of ants,
72
263000
4000
Og det er når de når denne stabile størrelse, i antallet af myrer,
04:39
that they start to reproduce.
73
267000
2000
at de begynder at reproducere.
04:41
That is, to send more winged queens and males to that year's mating flight.
74
269000
6000
Det vil sige, at de sender flere bevingede dronninger og hanner på den årlige parrings flugt.
04:47
And I know how colony size changes as a function of colony age
75
275000
5000
Og jeg ved hvordan koloniens størrelse vokser som funktion af dens alder,
04:52
because I've dug up colonies of known age and counted all the ants. (Laughter)
76
280000
5000
fordi jeg har gravet kolonier som jeg kendte alderen på op, og talt alle myrerne. (Latter)
04:59
So that's not the most fun part of this research, although it's interesting.
77
287000
5000
Så det er ikke det sjoveste ved dette forskning, selvom det er interessant.
05:04
(Laughter)
78
292000
1000
(Latter)
05:05
Really the question that I think about with these ants is what I call task allocation.
79
293000
5000
Det spørgsmål jeg virkelig tænker på med disse myrer, er det jeg kalder opgavefordeling.
05:10
That's not just how is the colony organized,
80
298000
3000
Det betyder at det ikke kun handler om hvordan kolonien er organiseret,
05:13
but how does it change what it's doing?
81
301000
2000
men hvordan ændrer den det den gør?
05:15
How is it that the colony manages to adjust
82
303000
4000
Hvordan er det kolonien formår at justere
05:19
the numbers of workers performing each task as conditions change?
83
307000
4000
antallet af arbejdere der udfører en given opgave, i takt med at vilkårene ændres?
05:23
So, things happen to an ant colony.
84
311000
2000
Så, der sker ting med en myrekoloni.
05:25
When it rains in the summer, it floods in the desert.
85
313000
3000
Når det regner om sommeren, er der oversvømmelser i ørkenen.
05:28
There's a lot of damage to the nest,
86
316000
2000
Der er store skader på boet,
05:30
and extra ants are needed to clean up that mess.
87
318000
3000
og der er brug for ekstra myrer til at rydde op i rodet.
05:33
When extra food becomes available --
88
321000
2000
Når der er ekstra føde tilgængeligt --
05:35
and this is what everybody knows about picnics --
89
323000
2000
og det er hvad alle ved om skovture --
05:37
then extra ants are allocated to collect the food.
90
325000
3000
så bliver der allokeret ekstra myrer til at samle føden.
05:40
So, with nobody telling anybody what to do, how is it that
91
328000
3000
Så, uden at der er nogen der fortæller dem hvad de skal gøre, hvordan er det
05:43
the colony manages to adjust the numbers of workers performing each task?
92
331000
4000
at kolonien formår at justere antallet af arbejdere til at udføre alle opgaver?
05:47
And that's the process that I call task allocation.
93
335000
3000
Og det er den process jeg kalder arbejdsfordeling.
05:51
And in harvester ants, I divide the tasks
94
339000
2000
Og hos arbejdermyrer deler jeg opgaverne
05:53
of the ants I see just outside the nest
95
341000
2000
af de myrer jeg ser uden for boet
05:55
into these four categories: where an ant is foraging,
96
343000
3000
i disse fire kategorier: hvor en myre fouragerer,
05:58
when it's out along the foraging trail, searching for food or bringing food back.
97
346000
5000
når den er på fourageringssporet, når den leder efter føde, eller bringer føde med tilbage.
06:03
The patrollers -- that's supposed to be a magnifying glass --
98
351000
3000
Der er dem der patruljerer -- det skal forestille en lup --
06:06
are an interesting group that go out early in the morning
99
354000
2000
er en interessant gruppe der kommer tidligt ud om morgenen
06:08
before the foragers are active.
100
356000
2000
før fødesamlerne er aktive.
06:10
They somehow choose the direction that the foragers will go,
101
358000
3000
De vælger på en måde den retning som fødesamlerne går,
06:13
and by coming back -- just by making it back --
102
361000
3000
og ved at komme tilbage -- bare ved at komme tilbage --
06:16
they tell the foragers that it's safe to go out.
103
364000
3000
fortæller de fødesamlerne at det er sikkert at gå derud.
06:19
Then the nest maintenance workers work inside the nest,
104
367000
3000
Så arbejder vedligeholdelsesarbejderne inden i boet,
06:22
and I wanted to say that the nests look a lot like Bill Lishman's house.
105
370000
5000
og jeg ville sige at boet ligner Bill Lishmans hus meget.
06:27
That is, that there are chambers inside,
106
375000
2000
Det vil sige, at der er rum derinde,
06:29
they line the walls of the chambers with moist soil
107
377000
4000
de forer væggen i rummene med fugtig jord
06:33
and it dries to a kind of an adobe-like surface in it.
108
381000
3000
og det tørrer til en form for tørret murstensagtig overflade.
06:36
It also looks very similar to some of the cave dwellings
109
384000
3000
Det er også meget lig nogle af de hule beboelser
06:39
of the Hopi people that are in that area.
110
387000
3000
som nogle af Hopi folket i det område bor i.
06:42
And the nest maintenance workers do that inside the nest,
111
390000
4000
Og boets vedligeholdelsesarbejdere gør det inde i boet,
06:46
and then they come out of the nest carrying bits of dry soil in their mandibles.
112
394000
3000
og så kommer de ud af boet, bærende på stykker tørret jord mellem kæberne.
06:49
So you see the nest maintenance workers come out with a bit of sand,
113
397000
3000
Så man ser vedligeholdelsesarbejderne komme ud med en smule sand,
06:52
put it down, turn around, and go back in.
114
400000
2000
lægger det ned, vender rundt, og går tilbage.
06:54
And finally, the midden workers put some kind of territorial chemical in the garbage.
115
402000
8000
Og til sidst, putter møddingsarbejderne en form for territorial kemikalie i affaldet.
07:02
So what you see the midden workers doing is making a pile of refuse.
116
410000
3000
Så det man kan se møddingsarbejderne gøre er, at de laver en stak med affald.
07:05
On one day, it'll all be here, and then the next day
117
413000
2000
Den ene vil det alt sammen være her, og den anden dag
07:07
they'll move it over there, and then they'll move it back.
118
415000
2000
flytter de det herover, og så flytter de det tilbage.
07:09
So that's what the midden workers do.
119
417000
4000
Så det er det møddingsarbejderne gør.
07:13
And these four groups are just the ants outside the nest.
120
421000
4000
Og disse fire grupper er bare myrer uden for boet.
07:17
So that's only about 25 percent of the colony, and they're the oldest ants.
121
425000
4000
Så det er kun cirka 25 procent af kolonien og det er de ældste myrer.
07:21
So, an ant starts out somewhere near the queen.
122
429000
3000
Så, en myre starter et eller andet sted i nærheden af dronningen.
07:24
And when we dig up nests we find they're about as deep
123
432000
3000
Og når vi graver boerne op, ser vi at de ligger omtrent lige så dybt
07:27
as the colony is wide, so about a meter deep for the big old nests.
124
435000
4000
som kolonierne er brede, så de store, gamle boer er cirka en meter dybe.
07:31
And then there's another long tunnel and a chamber, where we often find the queen,
125
439000
5000
Og så er der endnu en lang tunnel og et rum, hvor vi ofte finder dronningen,
07:36
after eight hours of hacking away at the rock with pickaxes.
126
444000
4000
efter vi har hakket løs på klipper i otte timer med hakker.
07:40
I don't think that chamber has evolved because of me and my backhoe
127
448000
4000
Jeg tror ikke at det rum er udviklet på grund af mig og min hakke
07:44
and my crew of students with pickaxes,
128
452000
2000
og mit hold af studerende med hakker,
07:46
but instead because when there's flooding,
129
454000
2000
men i stedet på grund af oversvømmelser,
07:48
occasionally the colony has to go down deep.
130
456000
3000
så skal kolonien af og til kravle dybt ned.
07:51
So there's this whole network of chambers.
131
459000
2000
Så der er dette store netværk af rum.
07:53
The queen's in there somewhere; she just lays eggs.
132
461000
3000
Dronningen er derinde et sted; hun lægger bare æg.
07:56
There's the larvae, and they consume most of the food.
133
464000
3000
Der er larverne og de æder det meste af maden.
07:59
And this is true of most ants --
134
467000
2000
Og dette er sandt om de fleste myrer --
08:01
that the ants you see walking around don't do much eating.
135
469000
2000
at de myrer man ser der går rundt spiser ikke særlig meget.
08:03
They bring it back and feed it to the larvae.
136
471000
2000
De tager det med tilbage og giver det til larverne.
08:05
When the foragers come in with food, they just drop it into the upper chamber,
137
473000
5000
Når fødesamlerne komme tilbage med maden, smider de det bare i det øverste rum,
08:10
and other ants come up from below, get the food,
138
478000
3000
og de andre myrer kommer op nedefra, tager maden,
08:13
bring it back, husk the seeds, and pile them up.
139
481000
3000
tager det med tilbage, tager skallen af frøene, og stakker dem.
08:16
There are nest maintenance workers working throughout the nest.
140
484000
3000
Der er vedligeholdelsesarbejdere der arbejder i hele boet.
08:19
And curiously, and interestingly, it looks as though at any time
141
487000
5000
Og mærkeligt nok, og interessant nok, ligner det at der på ethvert givent tidspunkt
08:24
about half the ants in the colony are just doing nothing.
142
492000
3000
omkring halvdelen af myrerne i kolonien der ikke laver noget.
08:27
So, despite what it says in the Bible,
143
495000
2000
Så, på trods af hvad der står i biblen,
08:29
about, you know, "Look to the ant, thou sluggard,"
144
497000
4000
om, I ved, "Kig på myren, du dovenkrop,"
08:33
in fact, you could think of those ants as reserves.
145
501000
3000
faktisk, kunne man se på myrer som reserver.
08:36
That is to say, if something happened -- and I've never seen anything like this happen,
146
504000
3000
Det vil sige, hvis der skete noget -- og jeg har aldrig set noget i den retning ske,
08:39
but I've only been looking for 20 years --
147
507000
2000
men jeg har kun kigget i 20 år --
08:41
if something happened, they might all come out if they were needed.
148
509000
4000
hvis noget skete, kunne de alle komme ud hvis der var brug for det.
08:45
But in fact, mostly they're just hanging around in there.
149
513000
2000
Men faktisk, hænger de for det meste bare rundt derinde.
08:47
And I think it's a very interesting question --
150
515000
2000
Og jeg synes det er et meget interessant spørgsmål --
08:49
what is there about the way the colony is organized
151
517000
3000
hvad er det ved måden kolonien er organiseret på,
08:52
that might give some function to a reserve of ants who are doing nothing?
152
520000
7000
der giver en funktion til en reserve af myrer der ikke laver noget?
08:59
And they sort of stand as a buffer in between
153
527000
4000
Og de står nærmest som en buffer mellem
09:03
the ants working deep inside the nest and the ants working outside.
154
531000
3000
myrerne der arbejder dybt nede i boet, og myrerne der arbejder udenfor.
09:06
And if you mark ants that are working outside, and dig up a colony,
155
534000
4000
Og hvis man mærker myrerne der arbejder udenfor, og graver en koloni op,
09:10
you never see them deep down.
156
538000
2000
ser man dem aldrig langt nede.
09:12
So what's happening is that the ants work inside the nest when they're younger.
157
540000
5000
Så det der sker er, at myrerne arbejder inde i boet når de er yngre.
09:17
They somehow get into this reserve.
158
545000
2000
De kommer på en eller anden måde ind i denne reserve.
09:19
And then eventually they get recruited to join this exterior workforce.
159
547000
4000
Og så bliver de med tiden rekrutteret til at være med i denne arbejdsstyrke udenfor.
09:23
And once they belong to the ants that work outside, they never go back down.
160
551000
4000
Og når de først hører til myrerne der arbejder udenfor, går de aldrig ned i boet igen.
09:28
Now ants -- most ants, including these, don't see very well.
161
556000
3000
Nu er myrer -- de fleste myrer, inklusive disse, ser ikke særlig godt.
09:31
They have eyes, they can distinguish between light and dark,
162
559000
3000
De har øjne, de kan se forskel på lys og mørke,
09:34
but they mostly work by smell.
163
562000
2000
men de arbejder for det meste via lugtesansen.
09:36
So just to reinforce that what you might have thought
164
564000
4000
Så bare for at forstærke det man måske havde troet
09:40
about ant queens isn't true --
165
568000
2000
om myredronninger ikke er sandt --
09:42
you know, even if the queen did have the intelligence
166
570000
3000
I ved, selv hvis dronningen havde intelligensen
09:45
to send chemical messages through this whole network of chambers
167
573000
4000
til at sende kemiske beskeder gennem hele dette netværk af rum
09:49
to tell the ants outside what to do,
168
577000
2000
til at fortælle myrerne udenfor hvad de skal gøre,
09:51
there is no way that such messages could make it in time to see
169
579000
4000
så er der ikke nogen måde hvorpå sådan en besked kunne nå ud i tide
09:55
the shifts in the allocation of workers that we actually see outside the nest.
170
583000
5000
til at sørge for det skift i allokeringen af myrer, som vi faktisk ser uden for boet.
10:00
So that's one way that we know the queen isn't directing the behavior of the colony.
171
588000
4000
Så det er en måde som vi ved dronningen ikke bruger til at dirigere koloniens adfærd med.
10:05
So when I first set out to work on task allocation,
172
593000
3000
Så da jeg først besluttede mig for at arbejde med arbejdsfordeling
10:08
my first question was, "What's the relationship
173
596000
3000
var mit første spørgsmål, "Hvad er forholdet
10:11
between the ants doing different tasks?
174
599000
3000
mellem myrerne der udfører forskellige opgaver?
10:14
Does it matter to the foragers what the nest maintenance workers are doing?
175
602000
3000
Gør det nogen forskel for fødesamlerne hvad vedligeholdelsesarbejderne laver?
10:17
Does it matter to the midden workers what the patrollers are doing?"
176
605000
3000
Gør det nogen forskel for møddingsarbejderne hvad patruljearbejderne gør?"
10:20
And I was working in the context of a view of ant colonies in which each ant
177
608000
6000
Og jeg arbejdede ud fra det syn på myrer kolonier, hvor hver enkelt myre
10:26
was somehow dedicated to its task from birth
178
614000
3000
på en eller anden måde fik tildelt en bestemt opgave fra fødslen
10:29
and sort of performed independently of the others,
179
617000
3000
og på sin vis optrådte uafhængigt af de andre,
10:32
knowing its place on the assembly line.
180
620000
2000
kendte sin plads ved samlebåndet.
10:34
And instead I wanted to ask, "How are the different task groups interdependent?"
181
622000
4000
Og i stedet ville jeg spørge, "Hvordan er de forskellige arbejdsgrupper interdependente?"
10:38
So I did experiments where I changed one thing.
182
626000
2000
Så jeg lavede nogle eksperimenter hvor jeg ændrede en ting.
10:40
So for example, I created more work for the nest maintenance workers
183
628000
4000
Så for eksempel, skabte jeg mere arbejde for vedligeholdelsesarbejderne
10:44
by putting out a pile of toothpicks near the nest entrance,
184
632000
4000
ved at lægge en stak tandstikker i nærheden af boets indgang,
10:48
early in the morning when the nest maintenance workers are first active.
185
636000
4000
tidligt om morgenen når vedligeholdelsesarbejderne begynder at være aktive.
10:52
This is what it looks like about 20 minutes later.
186
640000
2000
Sådan ser det ud cirka 20 minutter senere.
10:54
Here it is about 40 minutes later.
187
642000
2000
Det her er cirka 40 minutter senere.
10:56
And the nest maintenance workers just take all the toothpicks
188
644000
2000
Og vedligeholdelsesarbejderne tager bare alle tandstikkerne
10:58
to the outer edge of the nest mound and leave them there.
189
646000
3000
til den ydre del af boets indgang og lægger dem der.
11:01
And what I wanted to know was, "OK,
190
649000
3000
Og det jeg ville vide var, "OK,
11:04
here's a situation where extra nest maintenance workers were recruited --
191
652000
3000
her er en situation hvor ekstra vedligeholdelsesarbejdere blev rekrutteret --
11:07
is this going to have any effect on the workers performing other tasks?"
192
655000
4000
kommer det til at have nogen effekt på de andre opgaver arbejderne udfører?"
11:11
Then we repeated all those experiments with the ants marked.
193
659000
4000
Så gentager vi alle de eksperimenter når myrerne er mærkede.
11:15
So here's some blue nest maintenance workers.
194
663000
3000
Så her er nogle blå vedligeholdelsesarbejdere.
11:18
And lately we've gotten more sophisticated
195
666000
2000
Og på det seneste er vi blevet mere sofistikerede
11:20
and we have this three-color system.
196
668000
2000
og har dette tre farvede system.
11:22
And we can mark them individually so we know which ant is which.
197
670000
3000
Og vi kan markere dem individuelt, så vi ved hvilken myre der er hvilken.
11:25
We started out with model airplane paint
198
673000
2000
Vi begyndte at bruge model fly maling
11:27
and then we found these wonderful little Japanese markers,
199
675000
2000
og så fandt vi disse små, vidunderlige japanske markører,
11:29
and they work really well.
200
677000
2000
og de virker rigtig godt.
11:31
And so just to summarize the result,
201
679000
2000
Så bare for at opsummere resultatet,
11:33
well it turns out that yes, the different tasks are interdependent.
202
681000
3000
jamen det viser sig at ja, de forskellige arbejdsopgaver er gensidigt afhængige.
11:36
So, if I change the numbers performing one task,
203
684000
3000
Så, hvis jeg ændrer på antallet der udfører en opgave,
11:39
it changes the numbers performing another.
204
687000
2000
ændrer det på antallet der udfører en anden.
11:41
So for example, if I make a mess
205
689000
2000
Så for hvis jeg for eksempel roder,
11:43
that the nest maintenance workers have to clean up,
206
691000
2000
så vedligeholdelsesarbejderne skal rydde op,
11:45
then I see fewer ants out foraging.
207
693000
2000
så ser jeg færre myrer der fouragerer.
11:47
And this was true for all the pair-wise combinations of tasks.
208
695000
3000
Og dette var sandt for alle de parvise kombinationer af opgaver.
11:50
And the second result, which was surprising to a lot of people,
209
698000
5000
Og det andet resultat, der overraskede mange mennesker,
11:55
was that ants actually switch tasks.
210
703000
2000
var at myrer faktisk bytter opgaver.
11:57
The same ant doesn't do the same task over and over its whole life.
211
705000
4000
Den samme myre udfører ikke de samme opgaver igen og igen hele livet.
12:01
So for example, if I put out extra food, everybody else --
212
709000
3000
Så hvis jeg for eksempel lægger noget ekstra mad ud, alle andre --
12:04
the midden workers stop doing midden work and go get the food,
213
712000
2000
møddingsarbejderne holder op med at arbejde på møddingen og begynder at hente mad,
12:06
they become foragers.
214
714000
2000
de begynder at fouragere.
12:08
The nest maintenance workers become foragers.
215
716000
2000
Vedligeholdelsesarbejderne begynder at fouragere.
12:10
The patrollers become foragers.
216
718000
2000
Dem der går på patrulje begynder at fouragere.
12:12
But not every transition is possible. And this shows how it works.
217
720000
4000
Men ikke alle skift kan lade sig gøre. Og dette viser hvordan det fungerer.
12:16
Like I just said, if there is more food to collect, the patrollers, the midden workers,
218
724000
4000
Ligesom jeg lige sagde, hvis der er føde der skal indsamles, vil myrerne der patruljerer, møddingsarbejderne,
12:20
the nest maintenance workers will all change to forage.
219
728000
2000
vedligeholdelsesarbejderne alle sammen skifte til at fouragere.
12:22
If there's more patrolling to do --
220
730000
2000
Hvis der skal patruljeres mere --
12:24
so I created a disturbance, so extra patrollers were needed --
221
732000
4000
så jeg skabte en forstyrrelse, så der var brug for ekstra patruljer --
12:28
the nest maintenance workers will switch to patrol.
222
736000
2000
vedligeholdelsesarbejderne vil skifte til at patruljere.
12:30
But if more nest maintenance work is needed --
223
738000
3000
Men hvis der er brug for mere vedligeholdelsesarbejde --
12:33
for example, if I put out a bunch of toothpicks --
224
741000
2000
hvis jeg for eksempel lægger en stak tandstikker --
12:35
then nobody will ever switch back to nest maintenance,
225
743000
3000
så vil ingen nogensinde skifte tilbage til at lave vedligeholdelsesarbejde,
12:38
they have to get nest maintenance workers from inside the nest.
226
746000
3000
de skal få vedligeholdelsesarbejdere inde fra boet.
12:41
So foraging acts as a sink, and the ants inside the nest act as a source.
227
749000
6000
Så det at fouragere fungerer som et afløb, og myrerne inde i boet fungerer som en kilde.
12:48
And finally, it looks like each ant is deciding
228
756000
2000
Og til slut, det ser ud til at hver myre beslutter
12:50
moment to moment whether to be active or not.
229
758000
3000
fra øjeblik til øjeblik om de vil være aktive eller ikke.
12:53
So, for example, when there's extra nest maintenance work to do,
230
761000
4000
Så når der for eksempel er brug for ekstra vedligeholdelsesarbejdere,
12:57
it's not that the foragers switch over. I know that they don't do that.
231
765000
4000
er det ikke fødesamlerne der skifter. Jeg ved at de ikke gør det.
13:01
But the foragers somehow decide not to come out.
232
769000
2000
Men fødesamlerne beslutter på en eller anden måde at de ikke kommer ud.
13:03
And here was the most intriguing result: the task allocation.
233
771000
4000
Og her er det mest interessante resultat: arbejdsfordelingen.
13:07
This process changes with colony age, and it changes like this.
234
775000
4000
Denne process ændrer sig med koloniens alder, og det ændrer sig på denne måde.
13:11
When I do these experiments with older colonies --
235
779000
3000
Når jeg laver disse eksperimenter med ældre kolonier --
13:14
so ones that are five years or older --
236
782000
2000
så dem der er fem år eller mere --
13:16
they're much more consistent from one time to another
237
784000
3000
de er meget mere konsistente fra et tidspunkt til et andet
13:19
and much more homeostatic. The worse things get,
238
787000
2000
og meget mere homøostatiske. Jo værre tingene bliver,
13:21
the more I hassle them, the more they act like undisturbed colonies.
239
789000
3000
jo mere jeg plager dem, jo mere opfører de sig som uforstyrrede kolonier.
13:24
Whereas the young, small colonies --
240
792000
2000
Hvorimod de unge, små kolonier --
13:26
the two-year-old colonies of just 2,000 ants -- are much more variable.
241
794000
4000
de toårige kolonier med kun 2.000 myrer -- er meget mere variable.
13:30
And the amazing thing about this is that an ant lives only a year.
242
798000
5000
Og det forbløffende ved det er, at en myre kun lever et år.
13:35
It could be this year, or this year.
243
803000
2000
Det kunne være det ene år, eller det andet år.
13:37
So, the ants in the older colony that seem to be more stable
244
805000
4000
Så, myrerne i den ældre koloni der ser ud til at være mere stabil
13:41
are not any older than the ants in the younger colony.
245
809000
3000
er ikke ældre end myrerne i den yngre koloni.
13:44
It's not due to the experience of older, wiser ants.
246
812000
3000
Det er ikke på grund af deres erfaring fra ældre, klogere myrer.
13:47
Instead, something about the organization
247
815000
2000
I stedet handler det om at organisationen
13:49
must be changing as the colony gets older.
248
817000
3000
må ændre sig som kolonien bliver ældre.
13:52
And the obvious thing that's changing is its size.
249
820000
3000
Og den åbenlyse ting der ændrer sig, er størrelsen.
13:55
So since I've had this result, I've spent a lot of time trying to figure out
250
823000
6000
Siden jeg har haft dette resultat, har jeg brugt meget tid på at regne ud
14:01
what kinds of decision rules -- very simple, local, probably olfactory, chemical
251
829000
6000
hvilken slags regler -- meget simple, lokale, sikkert olfaktoriske, kemiske
14:07
rules could an ant could be using, since no ant can assess the global situation --
252
835000
5000
regler kunne en myre bruge, siden ingen myre kan vurdere den globale situation --
14:12
that would have the outcome that I see,
253
840000
3000
der ville have det udfald som jeg ser,
14:15
these predictable dynamics, in who does what task.
254
843000
3000
disse forudsigelige dynamikker, hvor hvem gør hvad.
14:18
And it would change as the colony gets larger.
255
846000
3000
Og det ville ændrer sig i takt med at kolonien blev større.
14:21
And what I've found out is that ants are using a network of antennal contact.
256
849000
7000
Og det jeg har fundet ud af er, at myrer bruger et netværk med antenne kontakt.
14:28
So anybody who's ever looked at ants has seen them touch antennae.
257
856000
3000
Så enhver der kigger på myrer, har set dem røre hinanden med antennerne.
14:31
They smell with their antennae.
258
859000
2000
De lugter med deres antenner.
14:33
When one ant touches another, it's smelling it,
259
861000
2000
Når en myre rører ved en anden, lugter den til den,
14:35
and it can tell, for example, whether the other ant is a nest mate
260
863000
4000
og den kan mærke, for eksempel, om den anden myre er en kammerat fra boet,
14:39
because ants cover themselves and each other, through grooming,
261
867000
4000
fordi myrer dækker sig selv og hinanden til, ved at soignere hinanden,
14:43
with a layer of grease, which carries a colony-specific odor.
262
871000
4000
med et lag fedt, som bærer en koloni specifik lugt.
14:47
And what we're learning is that an ant uses the pattern of its antennal contacts,
263
875000
5000
Og det vi lærer er, at en myre bruger et mønster af antenne kontakt,
14:52
the rate at which it meets ants of other tasks, in deciding what to do.
264
880000
5000
med den hastighed den møder myrer med andre opgaver, til at beslutte sig for det den skal gøre.
14:57
And so what the message is, is not any message
265
885000
3000
Så beskeden er, er ikke en tilfældig besked
15:00
that they transmit from one ant to another, but the pattern.
266
888000
4000
som de sender fra en myre til en anden, men mønsteret.
15:04
The pattern itself is the message.
267
892000
2000
Mønsteret er beskeden.
15:06
And I'll tell you a little bit more about that.
268
894000
2000
Og det fortæller jeg lidt mere om.
15:08
But first you might be wondering:
269
896000
2000
Men først undrer I jer måske:
15:10
how is it that an ant can tell, for example, I'm a forager.
270
898000
5000
hvordan er det en myre kan fortælle, for eksempel, jeg fouragerer.
15:15
I expect to meet another forager every so often.
271
903000
2000
Jeg forventer at møde en anden der fouragerer så og så ofte.
15:17
But if instead I start to meet a higher number of nest maintenance workers,
272
905000
4000
Men hvis jeg i stedet begynder at møde et stort antal vedligeholdelsesarbejdere,
15:21
I'm less likely to forage.
273
909000
2000
er det mindre sandsynligt at jeg fouragerer.
15:23
So it has to know the difference between
274
911000
2000
Så den skal kunne kende forskellen mellem
15:25
a forager and a nest maintenance worker.
275
913000
2000
en der fouragerer og en vedligeholdelsesarbejder.
15:27
And we've learned that, in this species --
276
915000
3000
Og vi har lært at, i denne art --
15:30
and I suspect in others as well --
277
918000
3000
og jeg tror også i andre --
15:33
these hydrocarbons, this layer of grease on the outside of ants,
278
921000
4000
denne kulbrinte, dette lag fedt uden på myrerne,
15:37
is different as ants perform different tasks.
279
925000
3000
er anderledes når myrerne udfører andre opgaver.
15:40
And we've done experiments that show that
280
928000
2000
Og vi har foretaget eksperimenter der viser at
15:42
that's because the longer an ant stays outside,
281
930000
2000
det er fordi jo længere en myre bliver udenfor,
15:44
the more these simple hydrocarbons on its surface change,
282
932000
4000
jo mere forandres disse simple kulbrinter på dens overflade,
15:48
and so they come to smell different by doing different tasks.
283
936000
3000
så de kommer til at lugte forskellige ved at udføre forskellige opgaver.
15:51
And they can use that task-specific odor in cuticular hydrocarbons --
284
939000
4000
Og de kan bruge den opgave specifikke lugt i cuticulare kulbrinter --
15:55
they can use that in their brief antennal contacts to somehow
285
943000
4000
de kan bruge det i deres korte antenne kontakt til på en eller anden måde
15:59
keep track of the rate at which they're meeting ants of certain tasks.
286
947000
4000
at holde styr på den hyppighed de møder andre myrer med bestemte opgaver med.
16:03
And we've just recently demonstrated this
287
951000
3000
Og vi har for nylig demonstreret dette
16:06
by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,
288
954000
4000
ved at putte kulbrinte ekstrakter på små glas perler,
16:10
and dropping the beads gently down into the nest entrance at the right rate.
289
958000
4000
og kaste perlerne forsigtigt ned ved boets indgang med den rigtige hyppighed.
16:14
And it turns out that ants will respond to the right rate of contact
290
962000
4000
Og det viser sig at myrer svarer på den rigtige kontakt hyppighed
16:18
with a glass bead with hydrocarbon extract on it,
291
966000
3000
med en glas perle med kulbrinte ekstrakt på,
16:21
as they would to contact with real ants.
292
969000
3000
ligesom de ville kontakte rigtige myrer.
16:26
So I want now to show you a bit of film --
293
974000
3000
Så jeg vil vise jeg en lille stump film --
16:33
and this will start out, first of all, showing you the nest entrance.
294
981000
5000
og det vil begynde med, for det første, at vise jer boets indgang.
16:38
So the idea is that ants are coming in and out of the nest entrance.
295
986000
3000
Så ideen er at myrerne kommer ind og ud af boets indgang.
16:41
They've gone out to do different tasks, and the rate at which they meet
296
989000
5000
De er taget afsted for at lave forskellige opgaver, og hyppigheden hvormed de møder hinanden
16:46
as they come in and out of the nest entrance determines, or influences,
297
994000
4000
i takt med at de kommer ind og ud af boets indgang bestemmer, eller påvirker,
16:50
each ant's decision about whether to go out, and which task to perform.
298
998000
4000
hver myrer beslutning om de skal gå ind eller ud, og hvilken opgave de skal udføre.
16:54
This is taken through a fiber optics microscope. It's down inside the nest.
299
1002000
4000
Dette er taget gennem et fiberoptisk mikroskop. Det er nede i boet.
16:58
In the beginning you see the ants
300
1006000
2000
I begyndelsen ser man myrerne
17:00
just kind of engaging with the fiber optics microscope.
301
1008000
2000
der på en måde angriber det fiberoptiske mikroskop.
17:02
But the idea is that the ants are in there,
302
1010000
4000
Men ideen er at myrerne er derinde,
17:06
and each ant is experiencing a certain flow of ants past it --
303
1014000
5000
og hver myre oplever et bestemt flow af myrer der kommer forbi sig --
17:11
a stream of contacts with other ants.
304
1019000
3000
en strøm af kontakt med andre myrer.
17:14
And the pattern of these interactions determines
305
1022000
3000
Og mønsteret af disse interaktioner bestemmer
17:17
whether the ant comes back out, and what it does when it comes back out.
306
1025000
5000
om myren kommer med ud, og hvad den gør når den kommer ud.
17:22
You can also see this in the ants just outside the nest entrance like these.
307
1030000
7000
Man kan også se dette i myrerne lige udenfor boets indgang ligesom her.
17:29
Each ant, then, as it comes back in, is contacting other ants.
308
1037000
4000
Hver myre kontakter så, når den kommer tilbage, andre myrer.
17:33
And the ants that are waiting just inside the nest entrance
309
1041000
3000
Og myrerne der venter indenfor boets indgang
17:36
to decide whether to go out on their next trip,
310
1044000
3000
der beslutter om de skal ud på deres næste tur,
17:39
are contacting the ants coming in.
311
1047000
2000
kontakter myrerne der kommer ind.
17:41
So, what's interesting about this system is that it's messy.
312
1049000
4000
Så, det der er interessant ved dette system er, at det er rodet.
17:45
It's variable. It's noisy. And, in particular, in two ways.
313
1053000
5000
Det er variabelt. Det er larmende. Og på to måder især.
17:50
The first is that the experience of the ant -- of each ant -- can't be very predictable.
314
1058000
5000
Det første er myrens oplevelse -- hver myre -- kan ikke være særlig forudsigelig.
17:55
Because the rate at which ants come back depends on
315
1063000
3000
Fordi hyppigheden som myrerne kommer tilbage med, afhænger af
17:58
all the little things that happen to an ant as it goes out and does its task outside.
316
1066000
5000
alle de små ting som sker med en myre når den går ud og udfører sin opgave.
18:03
And the second thing is that an ant's ability to assess this pattern
317
1071000
5000
Og den anden ting er at en myre evne til at vurdere dette mønster
18:08
must be very crude because no ant can do any sophisticated counting.
318
1076000
6000
må være ret primitiv, fordi ingen myre kan udføre nogen avanceret optælling.
18:15
So, we do a lot of simulation and modeling, and also experimental work,
319
1083000
4000
Så, vi udfører en masse simulationer og modeller, og også eksperimentelt arbejde,
18:19
to try to figure out how those two kinds of noise combine to,
320
1087000
6000
for at prøve at regne ud hvordan disse to former for støj kombinerer sig til,
18:25
in the aggregate, produce the predictable behavior of ant colonies.
321
1093000
4000
i sidste ende, at producere myre koloniernes forudsigelige adfærd.
18:31
Again, I don't want to say that this kind of haphazard pattern of interactions
322
1099000
5000
Igen, jeg vil ikke sige at denne form for vilkårlige interaktions mønstre
18:36
produces a factory that works with the precision and efficiency of clockwork.
323
1104000
7000
producerer en fabrik der virker med præcision og en effektivitet der kører på skinner.
18:43
In fact, if you watch ants at all, you end up trying to help them
324
1111000
3000
Faktisk, hvis man overhovedet kigger på myrer, ender man med at prøve at hjælpe dem,
18:46
because they never seem to be doing anything
325
1114000
2000
fordi de aldrig ser ud til at gøre noget
18:48
exactly the way that you think that they ought to be doing it.
326
1116000
3000
præcis på en måde man synes de burde gøre det.
18:51
So it's not really that out of these haphazard contacts, perfection arises.
327
1119000
7000
Så det er ikke rigtig tilfældet, at der ud af disse tilfældige kontakter opstår perfektion.
18:58
But it works pretty well.
328
1126000
2000
Men det virker ret godt.
19:00
Ants have been around for several hundred million years.
329
1128000
3000
Myrer har været der i adskillige hundrede millioner år.
19:03
They cover the earth, except for Antarctica.
330
1131000
3000
De dækker jorden, bortset fra Antarktisk.
19:06
Something that they're doing is clearly successful enough
331
1134000
4000
De gør øjensynligt noget der er succesfuldt nok
19:10
that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,
332
1138000
3000
siden dette mønster af tilfældige kontakter, sammenlagt,
19:13
produces something that allows ants to make a lot more ants.
333
1141000
4000
producerer noget der tillader myrerne at skabe mange flere myrer.
19:17
And one of the things that we're studying is how natural selection
334
1145000
3000
Og en af de ting som vi studerer er hvordan den naturlige selektion
19:20
might be acting now to shape this use of interaction patterns --
335
1148000
7000
måske træder i kraft nu, for at skabe denne brug af interaktive mønstre --
19:27
this network of interaction patterns --
336
1155000
2000
dette netværk af interaktive mønstre --
19:29
to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.
337
1157000
5000
til måske at forøge fouragerings effektiviteten af myre kolonier.
19:34
So the one thing, though, that I want you to remember about this
338
1162000
3000
Så en ting, dog, som jeg vil have jer til at huske om dette
19:37
is that these patterns of interactions
339
1165000
3000
er at disse interaktions mønstre
19:40
are something that you'd expect to be closely connected to colony size.
340
1168000
5000
er noget som man ville forvente t være tæt forbundet med koloniens størrelse.
19:45
The simplest idea is that when an ant is in a small colony --
341
1173000
5000
Den simpleste ide er at når en myre er i en lille koloni --
19:50
and an ant in a large colony can use the same rule,
342
1178000
4000
og en myre i en stor koloni kan bruge den samme regel,
19:54
like "I expect to meet another forager every three seconds."
343
1182000
4000
ligesom "Jeg forventer at møde en anden fouragerer hvert tredje sekund."
19:58
But in a small colony, it's likely to meet fewer foragers,
344
1186000
3000
Men i en lille koloni, er det sandsynligt at den møder færre der fouragerer,
20:01
just because there are fewer other foragers there to meet.
345
1189000
4000
simpelthen fordi der er færre andre der fouragerer den kan møde.
20:05
So this is the kind of rule that, as the colony develops and gets older and larger,
346
1193000
6000
Så dette er den slags regel der, i takt med at en koloni udvikler sig og bliver ældre og større,
20:11
will produce different behavior in an old colony and a small young one.
347
1199000
5000
vil producere forskellig adfærd i en gammel koloni, og en lille ny.
20:16
Thank you.
348
1204000
2000
Tak.
20:18
(Applause)
349
1206000
2000
(Bifald)
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