TED2003
Deborah Gordon: The emergent genius of ant colonies
Deborah Gordon cava y disfruta de las hormigas
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Con una excavadora polvorienta, un puñado de marcadores japoneses y unos pocos estudiantes que la secundan, Deborah Gordon desentierra colonias de hormigas en el desierto de Arizona en busca de claves para entender sistemas complejos.
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
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00:13
I study ants, and that's because I like to think about how organizations work.
0
1000
5000
Yo estudio a las hormigas porque me gusta pensar cómo funcionan las organizaciones.
00:18
And in particular, how the simple parts of organizations
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6000
6000
Particularmente, como las partes simples de la organización
00:24
interact to create the behavior of the whole organization.
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12000
4000
interactúan y crean el comportamiento de toda la organización.
00:29
So, ant colonies are a good example of an organization like that,
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17000
6000
Y… las colonias de hormigas son un buen ejemplo de una organización como esa,
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and there are many others. The web is one.
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23000
2000
pero hay muchas otras. La web es una.
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There are many biological systems like that --
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25000
2000
Existen muchos sistemas biológicos como ese:
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brains, cells, developing embryos.
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27000
3000
cerébros, células, embriones en desarrollo.
00:42
There are about 10,000 species of ants.
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30000
3000
Hay alrededor de 10.000 especies de hormigas.
00:45
They all live in colonies consisting of one or a few queens,
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33000
5000
Todas viven en colonias de una o unas pocas reinas,
00:50
and then all the ants you see walking around are sterile female workers.
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38000
5000
Y por eso todas las hormigas que ven caminando por ahí son trabajadoras hembras estériles.
00:55
And all ant colonies have in common that there's no central control.
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43000
4000
Y todas las colonias de hormigas tienen en común que no hay un centro de control.
00:59
Nobody tells anybody what to do.
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47000
2000
Nadie le dice al otro que hacer.
01:01
The queen just lays the eggs. There's no management.
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49000
4000
La reina solo pone los huevos. No hay administración.
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No ant directs the behavior of any other ant.
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53000
4000
Ninguna hormiga dirige el comportamiento de otra hormiga.
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And I try to figure out how that works.
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57000
2000
Y trato de entender como eso funciona.
01:13
And I've been working for the past 20 years
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61000
2000
Y he estado trabajando los últimos 20 años
01:15
on a population of seed-eating ants in southeastern Arizona.
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63000
4000
en una población de hormigas “come-semillas” en el sudeste de Arizona.
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Here's my study site. This is really a picture of ants,
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67000
2000
Este es mi lugar de estudio. En realidad es una foto de hormigas,
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and the rabbit just happens to be there.
18
69000
3000
y el conejo solo está ahí por casualidad.
01:25
And these ants are called harvester ants because they eat seeds.
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73000
4000
Y estas hormigas se llaman “cosechadoras” por que se alimentan de semillas.
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This is the nest of the mature colony, and there's the nest entrance.
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77000
4000
Este es el nido de una colonia madura, y allí está la entrada al nido.
01:33
And they forage maybe for about 20 meters away,
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81000
3000
Y juntan el forraje de alrededor de 20 metros.
01:36
gather up the seeds and bring them back to the nest, and store them.
22
84000
4000
juntan las semillas, las cargan hasta el nido, y las almacenan.
01:40
And every year I go there and make a map of my study site.
23
88000
2000
Todos los años voy ahí y hago un mapa de mi lugar de estudio.
01:42
This is just a road. And it's not very big:
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90000
3000
Este es solo un camino. No muy grande,
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it's about 250 meters on one side, 400 on the other.
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93000
3000
tiene cerca de 250 metros de un lado y 400 del otro.
01:48
And every colony has a name, which is a number,
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96000
2000
Y todas las colonias tienen un nombre, que es un número.
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which is painted on a rock. And I go there every year
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98000
3000
Que está pintado en una piedra. Y voy allá cada año
01:53
and look for all the colonies that were alive the year before,
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101000
3000
y busco todas las colonias que estaban vivas un año antes,
01:56
and figure out which ones have died, and put all the new ones on the map.
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104000
4000
y descifro cuales han muerto, y pongo las nuevas en el mapa.
02:00
And by doing this I know how old they all are.
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108000
2000
Y mediante esto determino la edad de todas ellas.
02:02
And because of that, I've been able to study how their behavior changes
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110000
4000
Y por lo mismo he podido estudiar cómo cambia su comportamiento
02:06
as the colony gets older and larger.
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114000
3000
a medida que la colonia crece y envejece.
02:09
So I want to tell you about the life cycle of a colony.
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117000
2000
Entonces quiero contarles sobre el ciclo de vida de las colonias.
02:11
Ants never make more ants; colonies make more colonies.
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119000
4000
Las hormigas nunca hacen más hormigas, las colonias hacen más colonias.
02:15
And they do that by each year sending out the reproductives --
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123000
3000
Y lo hacen todos los años enviando a sus reproductoras
02:18
those are the ones with wings -- on a mating flight.
36
126000
3000
--aquellas con alas-- a un vuelo de apareamiento.
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So every year, on the same day -- and it's a mystery exactly how that happens --
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130000
4000
Cada año, en el mismo día -- es un misterio exactamente como esto ocurre--
02:26
each colony sends out its virgin, unmated queens with wings, and the males,
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134000
6000
cada colonia envía a sus vírgenes, reinas no apareadas con alas y a los machos,
02:32
and they all fly to a common place. And they mate.
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140000
4000
y todos vuelan a un lugar común. Y se aparean.
02:36
And this shows a recently virgin queen. Here's her wings.
40
144000
6000
Y esto muestra una reina “recientemente” virgen. Aquí están sus alas.
02:42
And she's in the process of mating with this male,
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150000
4000
Y ella está en proceso de aparearse con este macho,
02:47
and there's another male on top waiting his turn.
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155000
3000
y hay otro macho arriba esperando su turno.
02:50
Often the queens mate more than once.
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158000
2000
A menudo las reinas se aparean más de una vez.
02:52
And after that, the males all die. That's it for them.
44
160000
3000
Y después de esto, todos los machos mueren. Eso es todo para ellos!
02:55
(Laughter)
45
163000
2000
(Risas)
02:57
And then the newly mated queens fly off somewhere, drop their wings,
46
165000
5000
Y luego las recién apareadas reinas vuelan a algún lugar, dejan sus alas,
03:02
dig a hole and go into that hole and start laying eggs.
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170000
4000
cavan un hoyo y entran a poner sus huevos.
03:06
And they will live for 15 or 20 years, continuing to lay eggs
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174000
5000
Y van a vivir por 15 o 20 años, poniendo huevos
03:11
using the sperm from that original mating.
49
179000
2000
usando el esperma del apareamiento original.
03:14
So the queen goes down in there.
50
182000
2000
Y la reina se interna ahí abajo.
03:16
She lays eggs, she feeds the larvae -- so an ant starts as an egg, then it's a larva.
51
184000
5000
Ella pone los huevos, alimenta las larvas --una hormiga empieza como huevo, luego se convierte en larva--
03:21
She feeds the larvae by regurgitating from her fat reserves.
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189000
4000
ella alimenta las larvas regurgitando sus reservas de grasa.
03:25
Then, as soon as the ants -- the first group of ants -- emerge,
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193000
4000
Luego, tan pronto como las hormigas -- el primer grupo de hormigas-- emerge,
03:29
they're larvae. Then they're pupae. Then they come out as adult ants.
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197000
3000
son larvas. Luego son crisálidas. Luego como hormigas adultas
03:32
They go out, they get the food, they dig the nest,
55
200000
3000
salen, buscan comida, y cavan su nido,
03:35
and the queen never comes out again.
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203000
2000
y la reina nunca vuelve a salir.
03:37
So this is a one-year-old colony -- this happens to be 536.
57
205000
4000
Entonces esta es una colonia de un año -- resulta ser la 536.
03:41
There's the nest entrance, there's a pencil for scale.
58
209000
2000
Allí está la entrada al nido, hay un lápiz de referencia.
03:43
So this is the colony founded by a queen the previous summer.
59
211000
4000
Esta es una colonia fundada por una reina el verano pasado.
03:47
This is a three-year-old colony.
60
215000
2000
Esta es una colonia de tres años.
03:49
There's the nest entrance, there's a pencil for scale.
61
217000
4000
Allí está la entrada al nido, hay un lápiz de referencia.
03:53
They make a midden, a pile of refuse -- mostly the husks of the seeds that they eat.
62
221000
5000
Montan un “conchal”, un montículo de residuos -- en su mayor parte son cáscaras de semillas con las que se alimentan.
03:58
This is a five-year-old colony. This is the nest entrance, here's a pencil for scale.
63
226000
5000
Esta es una colonia de cinco años. Esta es la entrada al nido, hay un lápiz de referencia.
04:03
This is about as big as they get, about a meter across.
64
231000
3000
Este es más o menos el tamaño que alcanza, un metro de largo aproximadamente.
04:07
And then this is how colony size and numbers of worker ants changes --
65
235000
5000
Y aqui vemos como el tamaño de la colonia y el número de hormigas trabajadoras cambia --
04:12
so this is about 10,000 worker ants --
66
240000
3000
estas son alrededor de 10.000 hormigas trabajadoras --
04:15
changes as a function of colony age, in years.
67
243000
3000
cambia en función a la edad de la colonia, en años.
04:18
So it starts out with zero ants, just the founding queen,
68
246000
5000
Empieza con cero hormigas, tan solo la reina fundadora,
04:23
and it grows to a size of about 10 or 12 thousand ants when the colony is five.
69
251000
4000
y crece a un tamaño de 10 o 12 mil hormigas cuando la colonia tiene cinco años.
04:27
And it stays that size until the queen dies
70
255000
3000
Y se mantiene de este tamaño hasta que la reina muere
04:30
and there's nobody to make more ants, when she's about 15 or 20 years old.
71
258000
5000
y ya no hay quien haga más hormigas, cuando ella tiene alrededor de 15 o 20 años.
04:35
And it's when they reach this stable size, in numbers of ants,
72
263000
4000
Es cuando alcanzan este tamaño estable, en número de hormigas,
04:39
that they start to reproduce.
73
267000
2000
que se empiezan a reproducir.
04:41
That is, to send more winged queens and males to that year's mating flight.
74
269000
6000
Es decir, a enviar más reinas con alas y machos al vuelo anual de apareamiento.
04:47
And I know how colony size changes as a function of colony age
75
275000
5000
Yo sé como varía el tamaño de la colonia en función a su edad,
04:52
because I've dug up colonies of known age and counted all the ants. (Laughter)
76
280000
5000
porque he cavado colonias y contado las hormigas.
04:59
So that's not the most fun part of this research, although it's interesting.
77
287000
5000
Y esa claramente no es la parte más divertida de esta investigación, aunque es interesante.
05:04
(Laughter)
78
292000
1000
(Risas)
05:05
Really the question that I think about with these ants is what I call task allocation.
79
293000
5000
Realmente la pregunta que me surge cuando pienso en estas hormigas es lo que llamo “asignación de tareas”.
05:10
That's not just how is the colony organized,
80
298000
3000
Eso no es solo como la colonia se organiza,
05:13
but how does it change what it's doing?
81
301000
2000
sino también cómo cambia lo que está haciendo?
05:15
How is it that the colony manages to adjust
82
303000
4000
¿Cómo es que la colonia consigue ajustar
05:19
the numbers of workers performing each task as conditions change?
83
307000
4000
el número de trabajadores ejecutando cada tarea, a medida que cambian las condiciones?
05:23
So, things happen to an ant colony.
84
311000
2000
Entonces, le ocurren cosas a una colonia de hormigas.
05:25
When it rains in the summer, it floods in the desert.
85
313000
3000
Cuando llueve en el verano, el desierto se inunda.
05:28
There's a lot of damage to the nest,
86
316000
2000
Hay muchos daños en el nido,
05:30
and extra ants are needed to clean up that mess.
87
318000
3000
y una cantidad extra de hormigas es necesaria para limpiar ese desorden.
05:33
When extra food becomes available --
88
321000
2000
Cuando repentinamente hay más alimento disponible --
05:35
and this is what everybody knows about picnics --
89
323000
2000
y esto es lo que todos saben sobre picnics --
05:37
then extra ants are allocated to collect the food.
90
325000
3000
entonces una cantidad extra de hormigas son asignadas para recolectar el alimento.
05:40
So, with nobody telling anybody what to do, how is it that
91
328000
3000
Entonces, si nadie le dice a nadie que hacer, ¿cómo es que
05:43
the colony manages to adjust the numbers of workers performing each task?
92
331000
4000
la colonia consigue ajustar el número de trabajadores desempeñando cada tarea?
05:47
And that's the process that I call task allocation.
93
335000
3000
Y ese es el proceso que llamo “asignación de tareas”.
05:51
And in harvester ants, I divide the tasks
94
339000
2000
En las hormigas cosechadoras he dividido las tareas
05:53
of the ants I see just outside the nest
95
341000
2000
de las hormigas que veo fuera del nido
05:55
into these four categories: where an ant is foraging,
96
343000
3000
en estas cuatro categorías: en busca de forraje,
05:58
when it's out along the foraging trail, searching for food or bringing food back.
97
346000
5000
cuando está en la senda de búsqueda, buscando o trayendo alimento.
06:03
The patrollers -- that's supposed to be a magnifying glass --
98
351000
3000
Las patrulleras -- se supone que eso es una lupa --
06:06
are an interesting group that go out early in the morning
99
354000
2000
son un grupo interesante que sale temprano en la mañana
06:08
before the foragers are active.
100
356000
2000
antes de que las forrajeras estén activas.
06:10
They somehow choose the direction that the foragers will go,
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358000
3000
Ellas de alguna manera determinan la dirección que las forrajeras seguirán,
06:13
and by coming back -- just by making it back --
102
361000
3000
y por el hecho de regresar -- solo por el hecho de volver a salvo--
06:16
they tell the foragers that it's safe to go out.
103
364000
3000
transmiten a las forrajeras que es seguro salir.
06:19
Then the nest maintenance workers work inside the nest,
104
367000
3000
Y las trabajadoras de mantenimiento del nido trabajan dentro,
06:22
and I wanted to say that the nests look a lot like Bill Lishman's house.
105
370000
5000
y quería decir que el nido se parece mucho a la casa de Bill Lishman.
06:27
That is, that there are chambers inside,
106
375000
2000
Me refiero a que hay recámaras dentro,
06:29
they line the walls of the chambers with moist soil
107
377000
4000
forran los muros de las recámaras con tierra húmeda
06:33
and it dries to a kind of an adobe-like surface in it.
108
381000
3000
que al secar se transforma en una superficie tipo adobe.
06:36
It also looks very similar to some of the cave dwellings
109
384000
3000
También es muy similar a algunas de las cuevas usadas como vivienda
06:39
of the Hopi people that are in that area.
110
387000
3000
de los Hopi, residentes de esta zona.
06:42
And the nest maintenance workers do that inside the nest,
111
390000
4000
Las trabajadoras de mantenimiento hacen esto dentro del nido,
06:46
and then they come out of the nest carrying bits of dry soil in their mandibles.
112
394000
3000
y salen del nido transportando trozos de tierra seca en sus mandíbulas.
06:49
So you see the nest maintenance workers come out with a bit of sand,
113
397000
3000
Entonces ven que las trabajadoras de mantenimiento del nido salen con un poco de arena,
06:52
put it down, turn around, and go back in.
114
400000
2000
la dejan, dan la vuelta, y vuelven a entrar.
06:54
And finally, the midden workers put some kind of territorial chemical in the garbage.
115
402000
8000
Y finalmente, las trabajadoras de desechos, le ponen algún tipo de químico territorial a los residuos.
07:02
So what you see the midden workers doing is making a pile of refuse.
116
410000
3000
Entonces lo que las trabajadoras de desechos hacen es formar montículos de residuos.
07:05
On one day, it'll all be here, and then the next day
117
413000
2000
Un día, todo esta aquí, y al día siguiente
07:07
they'll move it over there, and then they'll move it back.
118
415000
2000
todo estará en otro lugar, y luego lo moverán nuevamente.
07:09
So that's what the midden workers do.
119
417000
4000
Y eso es lo que las trabajadoras de desechos hacen.
07:13
And these four groups are just the ants outside the nest.
120
421000
4000
Y estos cuatro grupos son solo las hormigas de fuera del nido.
07:17
So that's only about 25 percent of the colony, and they're the oldest ants.
121
425000
4000
Eso es solo cerca del 25 por ciento de la colonia, y son las hormigas más viejas.
07:21
So, an ant starts out somewhere near the queen.
122
429000
3000
Entonces, una hormiga empieza su vida cerca de la reina.
07:24
And when we dig up nests we find they're about as deep
123
432000
3000
Y cuando excavamos los nidos, encontramos que son tan profundos
07:27
as the colony is wide, so about a meter deep for the big old nests.
124
435000
4000
como amplias son las colonias, como un metro de profundidad para los grandes nidos viejos.
07:31
And then there's another long tunnel and a chamber, where we often find the queen,
125
439000
5000
Y luego hay otro túnel largo y una recámara, donde a menudo encontramos a la reina,
07:36
after eight hours of hacking away at the rock with pickaxes.
126
444000
4000
luego de ocho horas de avanzar penosamente por la roca con piquetas.
07:40
I don't think that chamber has evolved because of me and my backhoe
127
448000
4000
No creo que la recámara haya evolucionado por mi culpa o la de mi pala
07:44
and my crew of students with pickaxes,
128
452000
2000
o por mi equipo de estudiantes con piquetas,
07:46
but instead because when there's flooding,
129
454000
2000
sino porque, cuando hay inundaciones,
07:48
occasionally the colony has to go down deep.
130
456000
3000
ocasionalmente toda la colonia debe descender.
07:51
So there's this whole network of chambers.
131
459000
2000
Entonces vemos toda esta red de recámaras.
07:53
The queen's in there somewhere; she just lays eggs.
132
461000
3000
La reina esta ahí en algún lugar, ella solo pone huevos.
07:56
There's the larvae, and they consume most of the food.
133
464000
3000
Ahí están las larvas, y ellas consumen gran parte del alimento.
07:59
And this is true of most ants --
134
467000
2000
Y esto es cierto de muchas hormigas --
08:01
that the ants you see walking around don't do much eating.
135
469000
2000
que las hormigas que vemos merodeando no se alimentan mucho.
08:03
They bring it back and feed it to the larvae.
136
471000
2000
Ellas tan solo lo acarrean y se lo dan de comer a las larvas.
08:05
When the foragers come in with food, they just drop it into the upper chamber,
137
473000
5000
Cuando las forrajeras regresan con los alimentos, lo dejan en la recamara superior,
08:10
and other ants come up from below, get the food,
138
478000
3000
y otras hormigas suben, toman los alimentos,
08:13
bring it back, husk the seeds, and pile them up.
139
481000
3000
lo llevan abajo, descascaran las semillas, y las amontonan.
08:16
There are nest maintenance workers working throughout the nest.
140
484000
3000
Hay trabajadoras de mantenimiento del nido trabajando en todos lados.
08:19
And curiously, and interestingly, it looks as though at any time
141
487000
5000
Y curiosamente y de modo interesante, parece que a cualquier hora
08:24
about half the ants in the colony are just doing nothing.
142
492000
3000
la mitad de las hormigas de la colonia simplemente no hace nada.
08:27
So, despite what it says in the Bible,
143
495000
2000
Entonces, y a pesar de lo que dice la Biblia,
08:29
about, you know, "Look to the ant, thou sluggard,"
144
497000
4000
sobre, ya saben, "Mira a la hormiga, tú que eres perezoso”...
08:33
in fact, you could think of those ants as reserves.
145
501000
3000
de hecho, uno puede pensar en esas hormigas como reservas.
08:36
That is to say, if something happened -- and I've never seen anything like this happen,
146
504000
3000
Es decir, si algo fuera a ocurrir -- y jamás he visto algo así ocurrir,
08:39
but I've only been looking for 20 years --
147
507000
2000
pero solo he buscado durante 20 años --
08:41
if something happened, they might all come out if they were needed.
148
509000
4000
si algo ocurriese, todas podrían salir si fuese necesario.
08:45
But in fact, mostly they're just hanging around in there.
149
513000
2000
Pero de hecho, la mayoría esta holgazaneando por ahí.
08:47
And I think it's a very interesting question --
150
515000
2000
Y creo que es una pregunta muy interesante --
08:49
what is there about the way the colony is organized
151
517000
3000
¿Que hay sobre la forma en que la colonia se organiza
08:52
that might give some function to a reserve of ants who are doing nothing?
152
520000
7000
que pueda dar sentido a una reserva de hormigas que no trabajan?
08:59
And they sort of stand as a buffer in between
153
527000
4000
... ellas permanecen en una especie de “reserva” entre
09:03
the ants working deep inside the nest and the ants working outside.
154
531000
3000
las hormigas que trabajan en la profundidad del nido y las hormigas que trabajan fuera del nido.
09:06
And if you mark ants that are working outside, and dig up a colony,
155
534000
4000
Y si se marcan aquellas hormigas que trabajan fuera del nido, y se excava la colonia,
09:10
you never see them deep down.
156
538000
2000
nunca las verán en lo profundo.
09:12
So what's happening is that the ants work inside the nest when they're younger.
157
540000
5000
Entonces lo que ocurre es que las hormigas trabajan dentro del nido cuando son jóvenes.
09:17
They somehow get into this reserve.
158
545000
2000
De alguna forma entran en esta “reserva”.
09:19
And then eventually they get recruited to join this exterior workforce.
159
547000
4000
Y eventualmente, son reclutadas para unirse a la fuerza de trabajo exterior.
09:23
And once they belong to the ants that work outside, they never go back down.
160
551000
4000
Y una vez que pertenecen a las hormigas que trabajan afuera, nunca vuelven a bajar.
09:28
Now ants -- most ants, including these, don't see very well.
161
556000
3000
Ahora, las hormigas -- gran parte de las hormigas, incluyendo estas --, no ven muy bien.
09:31
They have eyes, they can distinguish between light and dark,
162
559000
3000
Tienen ojos, pueden distinguir entre la luz y la oscuridad,
09:34
but they mostly work by smell.
163
562000
2000
pero normalmente trabajan por medio del olfato.
09:36
So just to reinforce that what you might have thought
164
564000
4000
Entonces, solo para reforzar aquello que pudieron haber pensado
09:40
about ant queens isn't true --
165
568000
2000
sobre las hormigas reinas, no es cierto --
09:42
you know, even if the queen did have the intelligence
166
570000
3000
ya saben, aun si las reinas tuviesen la inteligencia
09:45
to send chemical messages through this whole network of chambers
167
573000
4000
para enviar mensajes químicos por toda esta red de recámaras
09:49
to tell the ants outside what to do,
168
577000
2000
para decirles a las hormigas de afuera lo que deben hacer,
09:51
there is no way that such messages could make it in time to see
169
579000
4000
no hay forma de que estos mensajes lleguen a tiempo para que se observen
09:55
the shifts in the allocation of workers that we actually see outside the nest.
170
583000
5000
los cambios en asignación de trabajadoras que en realidad vemos fuera del nido.
10:00
So that's one way that we know the queen isn't directing the behavior of the colony.
171
588000
4000
Entonces, esta es una forma de saber que la reina no está dirigiendo el comportamiento de la colonia.
10:05
So when I first set out to work on task allocation,
172
593000
3000
Así que, cuando empecé a trabajar en la asignación de tareas,
10:08
my first question was, "What's the relationship
173
596000
3000
mi primera pregunta fue, ¿Cuál es la relación
10:11
between the ants doing different tasks?
174
599000
3000
entre las hormigas haciendo diferentes tareas?
10:14
Does it matter to the foragers what the nest maintenance workers are doing?
175
602000
3000
¿Le importa a las forrajeras lo que las trabajadoras de mantenimiento de nido están haciendo?
10:17
Does it matter to the midden workers what the patrollers are doing?"
176
605000
3000
¿Le importa a las trabajadoras de desechos lo que las patrulleras están haciendo?
10:20
And I was working in the context of a view of ant colonies in which each ant
177
608000
6000
Y yo estaba trabajando en el contexto de la perspectiva de las colonias donde cada hormiga,
10:26
was somehow dedicated to its task from birth
178
614000
3000
de alguna manera, se dedica a una tarea desde su nacimiento.
10:29
and sort of performed independently of the others,
179
617000
3000
y en cierto modo trabaja de forma independiente de las otras,
10:32
knowing its place on the assembly line.
180
620000
2000
conociendo su lugar en la línea de ensamblaje.
10:34
And instead I wanted to ask, "How are the different task groups interdependent?"
181
622000
4000
Y en cambio yo queria preguntar, ¿Cómo son los diferentes grupos de trabajo interdependientes?
10:38
So I did experiments where I changed one thing.
182
626000
2000
Entonces hice experimentos donde cambiaba una cosa,
10:40
So for example, I created more work for the nest maintenance workers
183
628000
4000
por ejemplo, creé más trabajo para las trabajadoras de mantenimiento del nido
10:44
by putting out a pile of toothpicks near the nest entrance,
184
632000
4000
dejando un montón de palillos de diente cerca de la entrada del nido
10:48
early in the morning when the nest maintenance workers are first active.
185
636000
4000
temprano en la mañana cuando las trabajadoras de mantenimiento empiezan su actividad
10:52
This is what it looks like about 20 minutes later.
186
640000
2000
Esto es como se ve alrededor de 20 minutos después.
10:54
Here it is about 40 minutes later.
187
642000
2000
Aquí está cerca de 40 minutos después.
10:56
And the nest maintenance workers just take all the toothpicks
188
644000
2000
Y las trabajadoras de mantenimiento acarrean los palillos de diente
10:58
to the outer edge of the nest mound and leave them there.
189
646000
3000
al extremo externo del hormiguero y los dejan allí.
11:01
And what I wanted to know was, "OK,
190
649000
3000
Y lo que quería saber era... "OK,
11:04
here's a situation where extra nest maintenance workers were recruited --
191
652000
3000
esta es una situación donde un número extra de trabajadoras de mantenimiento fueron reclutadas --
11:07
is this going to have any effect on the workers performing other tasks?"
192
655000
4000
¿Habrá algún efecto sobre las trabajadoras de otras tareas?"
11:11
Then we repeated all those experiments with the ants marked.
193
659000
4000
Luego repetimos todos esos experimentos con las hormigas marcadas.
11:15
So here's some blue nest maintenance workers.
194
663000
3000
Entonces aquí hay algunas trabajadoras de mantenimiento azules.
11:18
And lately we've gotten more sophisticated
195
666000
2000
Y últimamente nos hemos vuelto más sofisticados
11:20
and we have this three-color system.
196
668000
2000
y tenemos este sistema de tres colores.
11:22
And we can mark them individually so we know which ant is which.
197
670000
3000
Y podemos marcarlas individualmente, y entonces sabemos cual hormiga es cual.
11:25
We started out with model airplane paint
198
673000
2000
Empezamos con pinturas para maquetas de aviones
11:27
and then we found these wonderful little Japanese markers,
199
675000
2000
y luego encontramos estos pequeños y fabulosos rotuladores japoneses,
11:29
and they work really well.
200
677000
2000
que funcionan realmente bien.
11:31
And so just to summarize the result,
201
679000
2000
Solo para resumir los resultados,
11:33
well it turns out that yes, the different tasks are interdependent.
202
681000
3000
bueno resulta que si, las diferentes tareas son interdependientes.
11:36
So, if I change the numbers performing one task,
203
684000
3000
Entonces, si cambio la cantidad ejecutando una tarea,
11:39
it changes the numbers performing another.
204
687000
2000
cambia el número ejecutando otra.
11:41
So for example, if I make a mess
205
689000
2000
Por ejemplo, si hago un desorden
11:43
that the nest maintenance workers have to clean up,
206
691000
2000
que las trabajadoras de mantenimiento deben limpiar,
11:45
then I see fewer ants out foraging.
207
693000
2000
luego observo menos hormigas forrajeras afuera.
11:47
And this was true for all the pair-wise combinations of tasks.
208
695000
3000
Y esto resultó cierto para todos los pares de combinaciones de tareas.
11:50
And the second result, which was surprising to a lot of people,
209
698000
5000
El segundo resultado, que fue sorprendente para mucha gente,
11:55
was that ants actually switch tasks.
210
703000
2000
fue que la hormigas realmente intercambian de tarea.
11:57
The same ant doesn't do the same task over and over its whole life.
211
705000
4000
La misma hormiga no hace el mismo trabajo una y otra vez durante toda su vida.
12:01
So for example, if I put out extra food, everybody else --
212
709000
3000
Por ejemplo, si coloco más alimento, todas las demás --
12:04
the midden workers stop doing midden work and go get the food,
213
712000
2000
las trabajadoras de desechos paran el trabajo con los residuos y salen a buscar el alimento,
12:06
they become foragers.
214
714000
2000
se convierten en forrajeras.
12:08
The nest maintenance workers become foragers.
215
716000
2000
Las trabajadoras de mantenimiento se convierten en forrajeras.
12:10
The patrollers become foragers.
216
718000
2000
Las patrulleras se convierten en forrajeras.
12:12
But not every transition is possible. And this shows how it works.
217
720000
4000
Pero no todas las transiciones son posibles. Y esto muestra como funciona.
12:16
Like I just said, if there is more food to collect, the patrollers, the midden workers,
218
724000
4000
Como acabo de decir, si hay más alimentos que recolectar, las patrulleras, las trabajadoras de desechos,
12:20
the nest maintenance workers will all change to forage.
219
728000
2000
las trabajadoras de mantenimiento, van a cambiar a colectoras de forraje.
12:22
If there's more patrolling to do --
220
730000
2000
Si hay más patrullaje que hacer --
12:24
so I created a disturbance, so extra patrollers were needed --
221
732000
4000
entonces creé un disturbio, para que más patrulleras fueran necesarias --
12:28
the nest maintenance workers will switch to patrol.
222
736000
2000
las trabajadoras de mantenimiento se cambian a patrullaje.
12:30
But if more nest maintenance work is needed --
223
738000
3000
Pero si más trabajo de mantenimiento es necesario --
12:33
for example, if I put out a bunch of toothpicks --
224
741000
2000
por ejemplo, si dejo un montón de palillos de dientes --
12:35
then nobody will ever switch back to nest maintenance,
225
743000
3000
entonces nadie vuelve a cambiarse a trabajo de mantenimiento,
12:38
they have to get nest maintenance workers from inside the nest.
226
746000
3000
deben conseguir trabajadoras de mantenimiento desde adentro del nido.
12:41
So foraging acts as a sink, and the ants inside the nest act as a source.
227
749000
6000
Por lo tanto la recolección de forraje actúa como un drenaje, y las hormigas dentro del nido actúan como una fuente.
12:48
And finally, it looks like each ant is deciding
228
756000
2000
Y finalmente, parece que cada hormiga está decidiendo
12:50
moment to moment whether to be active or not.
229
758000
3000
momento a momento entre estar activa o no.
12:53
So, for example, when there's extra nest maintenance work to do,
230
761000
4000
Entonces, por ejemplo, cuando hay más trabajo de mantenimiento que hacer,
12:57
it's not that the foragers switch over. I know that they don't do that.
231
765000
4000
no es que las forrajeras se cambian. Sé que no hacen eso.
13:01
But the foragers somehow decide not to come out.
232
769000
2000
Pero las forrajeras de alguna manera deciden no salir.
13:03
And here was the most intriguing result: the task allocation.
233
771000
4000
Y aquí está el resultado más intrigante: la asignación de tareas.
13:07
This process changes with colony age, and it changes like this.
234
775000
4000
Este proceso cambia con la edad de la colonia, y cambia de la siguiente manera.
13:11
When I do these experiments with older colonies --
235
779000
3000
Cuando hago experimentos con la colonias más antiguas --
13:14
so ones that are five years or older --
236
782000
2000
las que tienen cinco o más años --
13:16
they're much more consistent from one time to another
237
784000
3000
son más consistentes entre un momento y el otro.
13:19
and much more homeostatic. The worse things get,
238
787000
2000
Y mucho mas homeostáticas. Cuanto peor se ponen las cosas,
13:21
the more I hassle them, the more they act like undisturbed colonies.
239
789000
3000
y cuanto más las molesto, mas actúan como una colonia no perturbada.
13:24
Whereas the young, small colonies --
240
792000
2000
A diferencia de las jóvenes, pequeñas colonias --
13:26
the two-year-old colonies of just 2,000 ants -- are much more variable.
241
794000
4000
las colonias de dos años de solo 2.000 hormigas -- son mucho más variables.
13:30
And the amazing thing about this is that an ant lives only a year.
242
798000
5000
Y los más impresionante de esto es que las hormigas viven tan solo un año.
13:35
It could be this year, or this year.
243
803000
2000
Puede ser este año, o el otro.
13:37
So, the ants in the older colony that seem to be more stable
244
805000
4000
Entonces, las hormigas en las colonias antiguas, que parecen más estables,
13:41
are not any older than the ants in the younger colony.
245
809000
3000
no son mayores que las hormigas de las colonias más jóvenes.
13:44
It's not due to the experience of older, wiser ants.
246
812000
3000
No se debe a la experiencia de hormigas más viejas o sabias.
13:47
Instead, something about the organization
247
815000
2000
En vez de eso, algo sobre la organización
13:49
must be changing as the colony gets older.
248
817000
3000
debe cambiar a medida que envejece la colonia.
13:52
And the obvious thing that's changing is its size.
249
820000
3000
Y lo obvio es que cambia su tamaño.
13:55
So since I've had this result, I've spent a lot of time trying to figure out
250
823000
6000
Entonces con base en este resultado, he ocupado mucho tiempo tratando de determinar
14:01
what kinds of decision rules -- very simple, local, probably olfactory, chemical
251
829000
6000
que clase de reglas de decisión -- muy simples, locales, probablemente olfativas, químicas...
14:07
rules could an ant could be using, since no ant can assess the global situation --
252
835000
5000
reglas que una hormiga podría estar usando, ya que ninguna puede evaluar la situación global --
14:12
that would have the outcome that I see,
253
840000
3000
que puedan derivar en los resultados que observo.
14:15
these predictable dynamics, in who does what task.
254
843000
3000
Dinámicas predecibles, sobre quien hace cual tarea.
14:18
And it would change as the colony gets larger.
255
846000
3000
Y que cambie a medida que crece la colonia.
14:21
And what I've found out is that ants are using a network of antennal contact.
256
849000
7000
Y lo que encontré es que las hormigas usan una red de contactos de antena.
14:28
So anybody who's ever looked at ants has seen them touch antennae.
257
856000
3000
Entonces cualquiera que haya observado a las hormigas, ha visto cuando se tocan con las antenas.
14:31
They smell with their antennae.
258
859000
2000
Ellas olfatean con sus antenas.
14:33
When one ant touches another, it's smelling it,
259
861000
2000
Cuando una toca a la otra, la está olfateando.
14:35
and it can tell, for example, whether the other ant is a nest mate
260
863000
4000
Y puede decir, por ejemplo, si la otra hormiga es compañera de nido,
14:39
because ants cover themselves and each other, through grooming,
261
867000
4000
pues las hormigas se cubren unas a las otras acicalándose
14:43
with a layer of grease, which carries a colony-specific odor.
262
871000
4000
con una capa de grasa que lleva el olor especifico de la colonia.
14:47
And what we're learning is that an ant uses the pattern of its antennal contacts,
263
875000
5000
Y lo que estamos aprendiendo es que una hormiga usa el patrón de sus contactos de antena,
14:52
the rate at which it meets ants of other tasks, in deciding what to do.
264
880000
5000
el ritmo al que se encuentra con hormigas de otras tareas, para decidir qué hacer.
14:57
And so what the message is, is not any message
265
885000
3000
Y entonces el mensaje, no es cualquier mensaje
15:00
that they transmit from one ant to another, but the pattern.
266
888000
4000
el que se trasmite de una hormiga a otra, sino que es un patrón.
15:04
The pattern itself is the message.
267
892000
2000
El patrón en si mismo es el mensaje.
15:06
And I'll tell you a little bit more about that.
268
894000
2000
Y les explicaré un poco más sobre eso.
15:08
But first you might be wondering:
269
896000
2000
Pero primero, deben estar preguntándose...
15:10
how is it that an ant can tell, for example, I'm a forager.
270
898000
5000
cómo puede un hormiga saber -- por ejemplo -- soy una forrajera
15:15
I expect to meet another forager every so often.
271
903000
2000
espero encontrarme con otra forrajera cada cierto tiempo.
15:17
But if instead I start to meet a higher number of nest maintenance workers,
272
905000
4000
Pero si al contrario empiezo a encontrarme con un número mayor de trabajadoras de mantenimiento,
15:21
I'm less likely to forage.
273
909000
2000
es menos probable que recolecte forraje.
15:23
So it has to know the difference between
274
911000
2000
Entonces tiene que saber la diferencia entre
15:25
a forager and a nest maintenance worker.
275
913000
2000
una forrajera y una trabajadora de mantenimiento.
15:27
And we've learned that, in this species --
276
915000
3000
Y hemos aprendido que, en esta especie --
15:30
and I suspect in others as well --
277
918000
3000
y sospecho que en otras también --
15:33
these hydrocarbons, this layer of grease on the outside of ants,
278
921000
4000
estos hidrocarburos, esta capa de grasa exterior de las hormigas,
15:37
is different as ants perform different tasks.
279
925000
3000
es diferente a medida que ejecutan diferentes tareas.
15:40
And we've done experiments that show that
280
928000
2000
Y hemos llevado a cabo experimentos que muestran que
15:42
that's because the longer an ant stays outside,
281
930000
2000
esto ocurre porque, cuanto más tiempo una hormiga está en el exterior,
15:44
the more these simple hydrocarbons on its surface change,
282
932000
4000
mayor es el cambio de estos simples hidrocarburos,
15:48
and so they come to smell different by doing different tasks.
283
936000
3000
y entonces huelen diferente por hacer diferentes tareas.
15:51
And they can use that task-specific odor in cuticular hydrocarbons --
284
939000
4000
Y pueden usar el olor específico de la tarea en los hidrocarburos cutáneos --
15:55
they can use that in their brief antennal contacts to somehow
285
943000
4000
pueden usar eso en sus breves contactos de antena para, de alguna manera,
15:59
keep track of the rate at which they're meeting ants of certain tasks.
286
947000
4000
llevar la cuenta del ritmo al que se encuentran con hormigas de ciertas tareas.
16:03
And we've just recently demonstrated this
287
951000
3000
Y hace poco hemos demostrado esto
16:06
by putting extract of hydrocarbons on little glass beads,
288
954000
4000
colocando extractos de hidrocarburos en pequeños gránulos de vidrio,
16:10
and dropping the beads gently down into the nest entrance at the right rate.
289
958000
4000
y soltando los gránulos suavemente dentro de la entrada del nido al ritmo correcto.
16:14
And it turns out that ants will respond to the right rate of contact
290
962000
4000
... resulta que las hormigas responden a ese ritmo correcto de contacto,
16:18
with a glass bead with hydrocarbon extract on it,
291
966000
3000
usando los gránulos de vidrio con extracto de hidrocarburos,
16:21
as they would to contact with real ants.
292
969000
3000
como lo harían en contacto con verdaderas hormigas.
16:26
So I want now to show you a bit of film --
293
974000
3000
Ahora quiero mostrarles una breve película --
16:33
and this will start out, first of all, showing you the nest entrance.
294
981000
5000
Y comienza, primero que todo, mostrando la entrada al nido.
16:38
So the idea is that ants are coming in and out of the nest entrance.
295
986000
3000
La idea es que las hormigas entran y salen por la entrada del nido.
16:41
They've gone out to do different tasks, and the rate at which they meet
296
989000
5000
Han estado afuera haciendo diferentes tareas, y el ritmo al que se topan,
16:46
as they come in and out of the nest entrance determines, or influences,
297
994000
4000
a medida que salen y entran, determina o influencia,
16:50
each ant's decision about whether to go out, and which task to perform.
298
998000
4000
la decisión de cada hormiga de salir o no, y que tarea ejecutar.
16:54
This is taken through a fiber optics microscope. It's down inside the nest.
299
1002000
4000
Esta toma es de un microscópio de fibra óptica. Está dentro del nido.
16:58
In the beginning you see the ants
300
1006000
2000
Al comienzo solo vemos a las hormigas
17:00
just kind of engaging with the fiber optics microscope.
301
1008000
2000
En una especie de interacción con el microscópio de fibra óptica.
17:02
But the idea is that the ants are in there,
302
1010000
4000
Pero la idea es que las hormigas están ahí,
17:06
and each ant is experiencing a certain flow of ants past it --
303
1014000
5000
y cada una experimenta una cierta cantidad de hormigas que pasan --
17:11
a stream of contacts with other ants.
304
1019000
3000
un flujo de contactos con otras hormigas.
17:14
And the pattern of these interactions determines
305
1022000
3000
Y el patrón de estas interacciones determina
17:17
whether the ant comes back out, and what it does when it comes back out.
306
1025000
5000
si la hormiga vuelve a salir del nido y que hace cuando vuelve a salir
17:22
You can also see this in the ants just outside the nest entrance like these.
307
1030000
7000
También pueden verlo aquí, en las hormigas justo fuera de la entrada del nido como estas
17:29
Each ant, then, as it comes back in, is contacting other ants.
308
1037000
4000
Cada hormiga, a medida que vuelve a entrar al nido, se contacta con otras hormigas.
17:33
And the ants that are waiting just inside the nest entrance
309
1041000
3000
Y las hormigas que esperan justo dentro del nido, cerca de la entrada,
17:36
to decide whether to go out on their next trip,
310
1044000
3000
tomando la decisión de salir o no al próximo viaje,
17:39
are contacting the ants coming in.
311
1047000
2000
se contactan con las hormigas que entran.
17:41
So, what's interesting about this system is that it's messy.
312
1049000
4000
Entonces lo interesante de este sistema es que es desordenado.
17:45
It's variable. It's noisy. And, in particular, in two ways.
313
1053000
5000
Es variable. Es ruidoso. Particularmente en dos formas:
17:50
The first is that the experience of the ant -- of each ant -- can't be very predictable.
314
1058000
5000
la primera es que la experiencia de la hormiga -- de cada hormiga -- no es muy predecible,
17:55
Because the rate at which ants come back depends on
315
1063000
3000
porque el ritmo al que vuelven las hormigas depende de
17:58
all the little things that happen to an ant as it goes out and does its task outside.
316
1066000
5000
todas las pequeñas cosas que le ocurren a una hormiga cuando esta hace su labor en el exterior.
18:03
And the second thing is that an ant's ability to assess this pattern
317
1071000
5000
Y la segunda, es que la habilidad de una hormiga de evaluar este patrón
18:08
must be very crude because no ant can do any sophisticated counting.
318
1076000
6000
tiene que ser muy rudimentaria, ya que ninguna hormiga puede hacer un conteo sofisticado.
18:15
So, we do a lot of simulation and modeling, and also experimental work,
319
1083000
4000
Entonces, hacemos mucha simulación y modelaje, y también trabajo experimental
18:19
to try to figure out how those two kinds of noise combine to,
320
1087000
6000
para entender como estos dos tipos de ruido se combinan para,
18:25
in the aggregate, produce the predictable behavior of ant colonies.
321
1093000
4000
en conjunto, producir el comportamiento esperado de las colonias de hormigas.
18:31
Again, I don't want to say that this kind of haphazard pattern of interactions
322
1099000
5000
De nuevo, no estoy diciendo que este patrón desordenado de interacciones
18:36
produces a factory that works with the precision and efficiency of clockwork.
323
1104000
7000
produzca una fábrica que trabaje con la precisión y eficiencia de un reloj.
18:43
In fact, if you watch ants at all, you end up trying to help them
324
1111000
3000
De hecho, si uno observa a las hormigas termina tratando de ayudarlas,
18:46
because they never seem to be doing anything
325
1114000
2000
porque nunca parecen estar haciendo algo
18:48
exactly the way that you think that they ought to be doing it.
326
1116000
3000
exactamente como uno piensa que lo deben estar haciendo.
18:51
So it's not really that out of these haphazard contacts, perfection arises.
327
1119000
7000
Entonces no es que de estos contactos desordenados surja la perfección.
18:58
But it works pretty well.
328
1126000
2000
Pero funciona bastante bien.
19:00
Ants have been around for several hundred million years.
329
1128000
3000
Las hormigas han existido por varios cientos de millones de años.
19:03
They cover the earth, except for Antarctica.
330
1131000
3000
Cubren toda la tierra, exceptuando la Antártica.
19:06
Something that they're doing is clearly successful enough
331
1134000
4000
Claramente algo de lo que hacen es lo suficientemente exitoso
19:10
that this pattern of haphazard contacts, in the aggregate,
332
1138000
3000
para que este patrón de contactos desordenados, en conjunto,
19:13
produces something that allows ants to make a lot more ants.
333
1141000
4000
produzca algo que permite a las hormigas hacer muchas más hormigas.
19:17
And one of the things that we're studying is how natural selection
334
1145000
3000
Y una de las cosas que estamos estudiando es como la selección natural
19:20
might be acting now to shape this use of interaction patterns --
335
1148000
7000
puede estar actuando para dar forma al uso de patrones de interacción --
19:27
this network of interaction patterns --
336
1155000
2000
esta red de patrones de interacción --
19:29
to perhaps increase the foraging efficiency of ant colonies.
337
1157000
5000
para tal vez aumentar la eficiencia forrajera de las colonias de hormigas.
19:34
So the one thing, though, that I want you to remember about this
338
1162000
3000
Sin embargo, lo más importante que quiero que recuerden
19:37
is that these patterns of interactions
339
1165000
3000
es que, estos patrones de interacción
19:40
are something that you'd expect to be closely connected to colony size.
340
1168000
5000
son algo que uno esperaría esté cercanamente relacionado al tamaño de la colonia.
19:45
The simplest idea is that when an ant is in a small colony --
341
1173000
5000
La idea más simple es que cuando una hormiga está en una colonia pequeña --
19:50
and an ant in a large colony can use the same rule,
342
1178000
4000
o en una colonia grande, puede usar la misma regla,
19:54
like "I expect to meet another forager every three seconds."
343
1182000
4000
como, "espero encontrar a otra forrajera cada tres segundos"
19:58
But in a small colony, it's likely to meet fewer foragers,
344
1186000
3000
Pero en una colonia pequeña, es más probable que encuentre a menos forrajeras,
20:01
just because there are fewer other foragers there to meet.
345
1189000
4000
ya que hay menos forrajeras que encontrar.
20:05
So this is the kind of rule that, as the colony develops and gets older and larger,
346
1193000
6000
Este es el tipo de regla que, a medida que la colonia envejece y crece,
20:11
will produce different behavior in an old colony and a small young one.
347
1199000
5000
producirá un comportamiento diferente en una colonia antigua y en una pequeña y joven.
20:16
Thank you.
348
1204000
2000
(Gracias)
20:18
(Applause)
349
1206000
2000
(Aplausos)
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