TED2014
Deborah Gordon: What ants teach us about the brain, cancer and the Internet
Deborah Gordon: O que as formigas nos ensinam a respeito do cérebro, do câncer e da Internet
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A ecologista Deborah Gordon estuda as formigas onde quer que as possa encontrar: no deserto, nos trópicos, em sua própria cozinha... Nesta palestra fascinante, ela explica sua obsessão por insetos que a maioria de nós enxotaria sem hesitar. Ela argumenta que a vida das formigas fornece um modelo útil para aprendermos sobre muitas outras questões, incluindo doenças, tecnologia e o cérebro humano.
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
0
1099
1619
Eu estudo formigas
00:14
in the desert, in the tropical forest
1
2718
3297
no deserto, na floresta tropical,
00:18
and in my kitchen,
2
6015
1528
na minha cozinha
00:19
and in the hills around Silicon Valley where I live.
3
7543
4020
e nas colinas ao redor
do Vale do Silício, onde moro.
do Vale do Silício, onde moro.
00:23
I've recently realized that ants
4
11563
1676
Recentemente, descobri que as formigas
00:25
are using interactions differently
5
13239
2278
usam as interações de forma diferente,
00:27
in different environments,
6
15517
1828
em ambientes diferentes,
00:29
and that got me thinking
that we could learn from this
that we could learn from this
7
17345
2000
o que me fez pensar isso
poderia nos ensinar
poderia nos ensinar
00:31
about other systems,
8
19345
1555
a respeito de outros sistemas,
00:32
like brains and data networks that we engineer,
9
20900
5588
como sobre o cérebro,
sobre redes de dados que criamos
sobre redes de dados que criamos
00:38
and even cancer.
10
26488
2846
e até sobre o câncer.
O que todos esses sistemas têm em comum
00:41
So what all these systems have in common
11
29334
1752
00:43
is that there's no central control.
12
31086
2857
é que não existe
qualquer controle central.
qualquer controle central.
00:45
An ant colony consists of sterile female workers --
13
33943
3820
Uma colônia de formigas consiste
de fêmeas operárias estéreis,
de fêmeas operárias estéreis,
00:49
those are the ants you see walking around —
14
37763
2386
que são as formigas
que vemos andando por aí,
que vemos andando por aí,
00:52
and then one or more reproductive females
15
40149
2156
e também uma ou mais fêmeas reprodutoras,
00:54
who just lay the eggs.
16
42305
2103
que apenas põem os ovos.
00:56
They don't give any instructions.
17
44408
2009
Elas não dão qualquer instrução.
00:58
Even though they're called queens,
18
46417
1984
Embora sejam chamadas de rainhas,
01:00
they don't tell anybody what to do.
19
48401
2165
elas não dizem às outras o que fazer.
01:02
So in an ant colony, there's no one in charge,
20
50566
3276
Então, em uma colônia de formigas,
não há ninguém no comando,
não há ninguém no comando,
01:05
and all systems like this without central control
21
53842
2778
e todos os sistemas como esse,
sem um controle central,
sem um controle central,
01:08
are regulated using very simple interactions.
22
56620
3919
são regulados através
de interações muito simples.
de interações muito simples.
01:12
Ants interact using smell.
23
60549
2727
As formigas interagem usando o cheiro.
01:15
They smell with their antennae,
24
63276
2187
Elas sentem o cheiro
através de suas antenas,
através de suas antenas,
01:17
and they interact with their antennae,
25
65463
2761
e interagem com suas antenas.
01:20
so when one ant touches another with its antennae,
26
68224
3009
Quando uma formiga toca outra
com suas antenas,
com suas antenas,
ela pode saber, por exemplo,
se a outra formiga é uma colega de ninho
se a outra formiga é uma colega de ninho
01:23
it can tell, for example, if the other ant
27
71233
1607
01:24
is a nestmate
28
72840
1634
01:26
and what task that other ant has been doing.
29
74474
4236
e que tarefa essa outra
formiga está realizando.
formiga está realizando.
01:30
So here you see a lot of ants moving around
30
78710
3200
Aqui, vemos um monte
de formigas se movendo
de formigas se movendo
01:33
and interacting in a lab arena
31
81910
1933
e interagindo na arena do laboratório,
01:35
that's connected by tubes to two other arenas.
32
83843
3438
que é conectada por tubos
a duas outras arenas.
a duas outras arenas.
01:39
So when one ant meets another,
33
87281
2504
Quando uma formiga encontra outra,
01:41
it doesn't matter which ant it meets,
34
89785
2089
não importa que formiga ela encontra...
01:43
and they're actually not transmitting
35
91874
1885
e não estão transmitindo
01:45
any kind of complicated signal or message.
36
93759
3465
qualquer tipo de sinal
ou mensagem complicada.
ou mensagem complicada.
01:49
All that matters to the ant is the rate
37
97224
2111
O que importa para a formiga
é a frequência
é a frequência
01:51
at which it meets other ants.
38
99335
2821
com que ela encontra outras formigas.
01:54
And all of these interactions, taken together,
39
102156
2757
Todas essas interações, juntas,
01:56
produce a network.
40
104913
2505
produzem uma rede.
01:59
So this is the network of the ants
41
107418
2210
Esta é a rede de formigas
02:01
that you just saw moving around in the arena,
42
109628
2644
que acabamos de ver se movendo na arena,
02:04
and it's this constantly shifting network
43
112272
3287
e é esta rede em constante mudança
02:07
that produces the behavior of the colony,
44
115559
2520
que produz o comportamento da colônia,
02:10
like whether all the ants are hiding inside the nest,
45
118079
2881
como, por exemplo, se todas as formigas
vão se esconder dentro do ninho,
vão se esconder dentro do ninho,
02:12
or how many are going out to forage.
46
120960
2694
ou quantas vão sair em busca de alimento.
02:15
A brain actually works in the same way,
47
123654
1759
Na verdade, o cérebro funciona
da mesma forma,
da mesma forma,
02:17
but what's great about ants is
48
125413
1500
mas o interessante nas formigas
02:18
that you can see the whole network as it happens.
49
126913
4867
é que você pode toda
a rede enquanto ela funciona.
a rede enquanto ela funciona.
02:23
There are more than 12,000 species of ants,
50
131780
3100
Existem mais de 12 mil
espécies de formigas,
espécies de formigas,
02:26
in every conceivable environment,
51
134880
2125
em todos os ambiente
que se possa imaginar,
que se possa imaginar,
02:29
and they're using interactions differently
52
137005
2649
e elas usam interações de forma diferente
02:31
to meet different environmental challenges.
53
139654
2768
para lidar com os desafios
de cada ambiente.
de cada ambiente.
02:34
So one important environmental challenge
54
142422
2305
Um desafio ambiental importante
02:36
that every system has to deal with
55
144727
1870
com que qualquer sistema tem de lidar
02:38
is operating costs, just what it takes
56
146597
2083
são os custos de operação,
aquilo que é preciso
aquilo que é preciso
02:40
to run the system.
57
148680
2265
para que o sistema funcione.
02:42
And another environmental challenge is resources,
58
150945
2548
Outro desafio ambiental são os recursos:
02:45
finding them and collecting them.
59
153493
2336
encontrá-los e coletá-los.
02:47
In the desert, operating costs are high
60
155829
2783
No deserto, os custos
de operação são altos
de operação são altos
02:50
because water is scarce,
61
158612
1773
porque a água é escassa,
02:52
and the seed-eating ants that I study in the desert
62
160385
2499
e as formigas comedoras de sementes
que estudo no deserto
que estudo no deserto
02:54
have to spend water to get water.
63
162884
2900
precisam gastar água para consegui-la.
02:57
So an ant outside foraging,
64
165784
2139
Então, uma formiga em busca de alimento,
02:59
searching for seeds in the hot sun,
65
167923
2037
procurando sementes sob sol quente,
03:01
just loses water into the air.
66
169960
2007
simplesmente perde água no ar.
03:03
But the colony gets its water
67
171967
1664
Mas a colônia obtém água
03:05
by metabolizing the fats out of the seeds
68
173631
1766
metabolizando as gorduras das sementes
03:07
that they eat.
69
175397
1934
que suas formigas comem.
03:09
So in this environment, interactions are used
70
177331
3159
Então, nesse ambiente,
as interações servem
as interações servem
03:12
to activate foraging.
71
180490
1549
para ativar a busca por alimento.
03:14
An outgoing forager doesn't go out unless
72
182039
2264
Uma formiga catadora de alimento não sai,
03:16
it gets enough interactions with returning foragers,
73
184303
2573
a não ser que interaja o suficiente
com as outras que retornam,
com as outras que retornam,
03:18
and what you see are the returning foragers
74
186876
1990
e o que você vê
são as que estão retornando
são as que estão retornando
03:20
going into the tunnel, into the nest,
75
188866
1824
e entrando no túnel, indo para o ninho,
03:22
and meeting outgoing foragers on their way out.
76
190690
2636
encontrando formigas
que saem em busca de alimento.
que saem em busca de alimento.
Isso faz sentido na colônia de formigas,
03:25
This makes sense for the ant colony,
77
193326
1623
03:26
because the more food there is out there,
78
194949
2323
porque quanto mais alimento
houver do lado de fora,
houver do lado de fora,
03:29
the more quickly the foragers find it,
79
197272
1851
mais rápido as formigas o encontrarão,
03:31
the faster they come back,
80
199123
1236
mais rápido voltarão
03:32
and the more foragers they send out.
81
200359
2801
e mais catadoras são enviadas para fora.
03:35
The system works to stay stopped,
82
203160
2507
O sistema é programado para ficar inerte,
03:37
unless something positive happens.
83
205667
2015
a não ser que algo positivo aconteça.
03:39
So interactions function to activate foragers.
84
207682
3881
Então, as catadoras de alimento
são ativadas pelas interações.
são ativadas pelas interações.
03:43
And we've been studying
the evolution of this system.
the evolution of this system.
85
211563
2907
Temos estudado a evolução desse sistema.
Em primeiro lugar, há variação.
03:46
First of all, there's variation.
86
214470
1091
03:47
It turns out that colonies are different.
87
215561
2479
As colônias são diferentes.
03:50
On dry days, some colonies forage less,
88
218040
2696
Em dias secos, algumas colônias
buscam menos alimento.
buscam menos alimento.
03:52
so colonies are different in how
89
220736
1505
As colônias são diferentes
na forma como gerenciam esse equilíbrio
03:54
they manage this trade-off
90
222241
1354
03:55
between spending water to search for seeds
91
223595
3168
entre gasto de água buscando por sementes
03:58
and getting water back in the form of seeds.
92
226763
3320
e a reobtenção de água
através das sementes.
através das sementes.
04:02
And we're trying to understand why
93
230083
1719
Estamos tentando entender
por que algumas colônias
buscam alimento menos que outras,
buscam alimento menos que outras,
04:03
some colonies forage less than others
94
231802
2140
04:05
by thinking about ants as neurons,
95
233942
2325
pensando nas formigas como neurônios,
04:08
using models from neuroscience.
96
236267
2338
utilizando modelos da neurociência.
04:10
So just as a neuron adds up its stimulation
97
238605
2674
Assim como um neurônio recebe estímulo
04:13
from other neurons to decide whether to fire,
98
241279
2006
de outros neurônios
para decidir se vai disparar,
para decidir se vai disparar,
04:15
an ant adds up its stimulation from other ants
99
243285
2885
uma formiga recebe estímulo
de outras formigas
de outras formigas
04:18
to decide whether to forage.
100
246170
2023
para decidir se vai sair
em busca de alimento.
em busca de alimento.
04:20
And what we're looking for is whether there might be
101
248193
1637
Estamos tentando descobrir se pode haver
04:21
small differences among colonies
102
249830
1992
pequenas diferenças entre colônias
04:23
in how many interactions each ant needs
103
251822
3314
sobre quantas interações
cada formiga precisa
cada formiga precisa
04:27
before it's willing to go out and forage,
104
255136
1926
para que se disponham a sair
em busca de alimento,
em busca de alimento,
04:29
because a colony like that would forage less.
105
257062
3767
porque uma colônia assim cataria menos.
04:32
And this raises an analogous question about brains.
106
260829
3139
E isso levanta uma questão análoga
sobre o cérebro.
sobre o cérebro.
04:35
We talk about the brain,
107
263968
1412
Nós falamos sobre o cérebro,
04:37
but of course every brain is slightly different,
108
265380
2890
mas é claro que cada cérebro
é ligeiramente diferente dos outros,
é ligeiramente diferente dos outros,
04:40
and maybe there are some individuals
109
268270
1379
e talvez existam alguns indivíduos
04:41
or some conditions
110
269649
1319
ou algumas condições
04:42
in which the electrical properties of neurons are such
111
270968
3222
em que as propriedades elétricas
dos neurônios sejam tais
dos neurônios sejam tais
04:46
that they require more stimulus to fire,
112
274190
3870
que necessitem de mais
estímulo para disparar,
estímulo para disparar,
04:50
and that would lead to differences in brain function.
113
278060
3726
e isso resultaria em diferenças
no funcionamento do cérebro.
no funcionamento do cérebro.
04:53
So in order to ask evolutionary questions,
114
281786
2334
Para fazermos perguntas evolucionárias,
04:56
we need to know about reproductive success.
115
284120
2679
precisamos saber
sobre sucesso reprodutivo.
sobre sucesso reprodutivo.
04:58
This is a map of the study site
116
286799
2325
Este é um mapa do local de estudo
05:01
where I have been tracking this population
117
289124
2553
em que tenho rastreado uma população
05:03
of harvester ant colonies for 28 years,
118
291677
3293
de uma colônia de formigas
colhedoras por 28 anos,
colhedoras por 28 anos,
05:06
which is about as long as a colony lives.
119
294970
2262
que é mais ou menos
o tempo de vida de uma colônia.
o tempo de vida de uma colônia.
05:09
Each symbol is a colony,
120
297232
2099
Cada ponto é uma colônia,
05:11
and the size of the symbol is
how many offspring it had,
how many offspring it had,
121
299331
3266
e o tamanho do ponto indica
quantas crias ela teve,
quantas crias ela teve,
porque conseguimos usar variação genética
05:14
because we were able to use genetic variation
122
302597
1913
05:16
to match up parent and offspring colonies,
123
304510
2711
para detectar as colônias dos pais
e as colônias das crias,
e as colônias das crias,
05:19
that is, to figure out which colonies
124
307221
3297
ou seja, descobrir quais colônias
05:22
were founded by a daughter queen
125
310518
1925
foram estabelecidas por uma rainha filha
05:24
produced by which parent colony.
126
312443
2068
produzida por determinada colônia de pais.
05:26
And this was amazing for me, after all these years,
127
314511
2002
Foi incrível para mim,
depois de todos esses anos,
depois de todos esses anos,
05:28
to find out, for example, that colony 154,
128
316513
3128
descobrir, por exemplo, que a colônia 154,
05:31
whom I've known well for many years,
129
319641
2176
que conheço bem há muitos anos,
05:33
is a great-grandmother.
130
321817
1819
é bisavó.
05:35
Here's her daughter colony,
131
323636
1740
Esta é sua colônia filha,
05:37
here's her granddaughter colony,
132
325376
2684
esta é sua colônia neta,
05:40
and these are her great-granddaughter colonies.
133
328060
2392
e estas são suas colônias bisnetas.
05:42
And by doing this, I was able to learn
134
330452
2025
Fazendo isso, pude aprender
05:44
that offspring colonies resemble parent colonies
135
332477
3283
que as colônias das crias
se parecem com as colônias dos pais
se parecem com as colônias dos pais
05:47
in their decisions about which days are so hot
136
335760
2217
em suas decisões quanto
a que dias são quentes demais
a que dias são quentes demais
05:49
that they don't forage,
137
337977
1778
para saírem em busca de alimento,
05:51
and the offspring of parent colonies
138
339755
1464
e as colônias de crias e de pais
05:53
live so far from each other that the ants never meet,
139
341219
2906
vivem tão longe uma da outra
que as formigas nunca se encontram.
que as formigas nunca se encontram.
05:56
so the ants of the offspring colony
140
344125
2289
Então, as formigas da colônia das crias
05:58
can't be learning this from the parent colony.
141
346414
2244
não puderam aprender isso
da colônia dos pais.
da colônia dos pais.
06:00
And so our next step is to look
142
348658
1381
Nosso próximo passo é procurar
06:02
for the genetic variation
underlying this resemblance.
underlying this resemblance.
143
350039
5276
a variação genética
por trás dessa semelhança.
por trás dessa semelhança.
06:07
So then I was able to ask, okay, who's doing better?
144
355315
4125
Então, pude perguntar:
"Certo, quem se sai melhor?"
"Certo, quem se sai melhor?"
06:11
Over the time of the study,
145
359440
1460
Durante o tempo do estudo,
06:12
and especially in the past 10 years,
146
360900
1465
especialmente nos últimos dez anos,
06:14
there's been a very severe and deepening drought
147
362365
3308
houve uma seca muito severa e profunda
06:17
in the Southwestern U.S.,
148
365673
2127
no sudoeste dos Estados Unidos,
06:19
and it turns out that the
colonies that conserve water,
colonies that conserve water,
149
367800
3053
e as colônias que conservam água,
06:22
that stay in when it's really hot outside,
150
370853
4429
que não saem quando está
muito quente do lado de fora,
muito quente do lado de fora,
06:27
and thus sacrifice getting as much food as possible,
151
375282
2632
e, assim, acabam não pegando
tanto alimento,
tanto alimento,
06:29
are the ones more likely to have offspring colonies.
152
377914
2945
são as mais propensas
a gerar colônias de crias.
a gerar colônias de crias.
06:32
So all this time, I thought that colony 154
153
380859
2269
Durante todo esse tempo,
pensei que a colônia 154
pensei que a colônia 154
06:35
was a loser, because on really dry days,
154
383128
2670
fosse uma perdedora,
porque, em dias realmente secos,
porque, em dias realmente secos,
06:37
there'd be just this trickle of foraging,
155
385798
1868
apresentava pouquíssima
busca por alimento,
busca por alimento,
06:39
while the other colonies were out
156
387666
1591
enquanto as outras colônias saíam,
06:41
foraging, getting lots of food,
157
389257
2117
conseguindo muito alimento.
06:43
but in fact, colony 154 is a huge success.
158
391374
3020
Na verdade, a colônia 154
é um grande sucesso.
é um grande sucesso.
06:46
She's a matriarch.
159
394394
1332
Ela é uma matriarca.
06:47
She's one of the rare great-grandmothers on the site.
160
395726
3052
É uma das raras bisavós no local.
06:50
To my knowledge, this is the first time
161
398778
2785
Até onde sei, é a primeira vez
06:53
that we've been able to track
162
401563
1639
que fomos capazes de rastrear
06:55
the ongoing evolution of collective behavior
163
403202
3001
a evolução de comportamento
coletivo em curso
coletivo em curso
06:58
in a natural population of animals
164
406203
2117
em uma população natural de animais
07:00
and find out what's actually working best.
165
408320
4657
e descobrir o que, de fato,
funciona melhor.
funciona melhor.
07:04
Now, the Internet uses an algorithm
166
412977
2421
Bem, a internet utiliza um algoritmo
07:07
to regulate the flow of data
167
415398
2853
para regular o fluxo de dados
07:10
that's very similar to the one
168
418251
2227
que é muito similar
ao que as formigas segadoras
utilizam para regular
utilizam para regular
07:12
that the harvester ants are using to regulate
169
420478
2376
07:14
the flow of foragers.
170
422854
1541
o fluxo de formigas catadoras.
07:16
And guess what we call this analogy?
171
424395
3366
Advinha como chamamos essa analogia?
07:19
The anternet is coming.
172
427761
1518
A "formiganet" vem por aí.
07:21
(Applause)
173
429279
1721
(Aplausos)
07:23
So data doesn't leave the source computer
174
431000
3454
Então, os dados não deixam
o computador fonte,
o computador fonte,
07:26
unless it gets a signal that there's enough bandwidth
175
434454
2861
a não ser que receba um sinal
de que há banda larga suficiente
de que há banda larga suficiente
07:29
for it to travel on.
176
437315
2729
para que eles possam transitar.
07:32
In the early days of the Internet,
177
440044
1441
No início da internet,
07:33
when operating costs were really high
178
441485
2274
quando os custos de operação
eram muito altos
eram muito altos
07:35
and it was really important not to lose any data,
179
443759
3227
e era realmente importante
que dado algum se perdesse,
que dado algum se perdesse,
07:38
then the system was set up for interactions
180
446986
2157
o sistema foi configurado
para que interações
para que interações
07:41
to activate the flow of data.
181
449143
3062
ativassem o fluxo de dados.
07:44
It's interesting that the ants are using an algorithm
182
452205
2385
É interessante que as formigas
estejam usando um algoritmo
estejam usando um algoritmo
07:46
that's so similar to the one that we recently invented,
183
454590
3896
que seja tão parecido
com o que inventamos recentemente,
com o que inventamos recentemente,
07:50
but this is only one of a handful of ant algorithms
184
458486
2953
mas esse é apenas um
de vários algoritmos de formigas
de vários algoritmos de formigas
07:53
that we know about,
185
461439
1419
que conhecemos,
07:54
and ants have had 130 million years
186
462858
3193
e as formigas tiveram 130 milhões de anos
07:58
to evolve a lot of good ones,
187
466051
2026
para desenvolver vários bons algoritmos,
08:00
and I think it's very likely
188
468077
1506
e acho muito provável
08:01
that some of the other 12,000 species
189
469583
2557
que algumas das outras 12 mil espécies
08:04
are going to have interesting algorithms
190
472140
2697
tenham algoritmos interessantes
08:06
for data networks
191
474837
1024
para redes de dados,
08:07
that we haven't even thought of yet.
192
475861
2697
os quais ainda nem imaginamos.
08:10
So what happens when operating costs are low?
193
478558
3085
O que acontece quando os custos
de operação são baixos?
de operação são baixos?
08:13
Operating costs are low in the tropics,
194
481643
1787
O custos de operação
são baixos nos trópicos,
são baixos nos trópicos,
08:15
because it's very humid, and it's easy for the ants
195
483430
2096
por estes serem muito úmidos,
sendo fácil para as formigas
sendo fácil para as formigas
08:17
to be outside walking around.
196
485526
2824
saírem e andarem do lado de fora.
08:20
But the ants are so abundant
197
488350
1653
Mas as formigas são tão abudantes
08:22
and diverse in the tropics
198
490003
1818
e diversas nos trópicos
08:23
that there's a lot of competition.
199
491821
2598
que há muita competição.
08:26
Whatever resource one species is using,
200
494419
1952
Seja qual for o recurso
que uma espécie use,
que uma espécie use,
08:28
another species is likely to be using that
201
496371
3172
é provável que outra espécie o use
08:31
at the same time.
202
499543
2379
ao mesmo tempo.
08:33
So in this environment, interactions are used
203
501922
2608
Então, nesse ambiente,
as interações são usadas
as interações são usadas
08:36
in the opposite way.
204
504530
1945
da forma oposta.
08:38
The system keeps going
205
506475
1395
O sistema prossegue,
08:39
unless something negative happens,
206
507870
1554
a não ser que algo negativo aconteça,
08:41
and one species that I study makes circuits
207
509424
2167
e uma espécie que estudo
cria circuitos nas árvores,
cria circuitos nas árvores,
08:43
in the trees of foraging ants
208
511591
2159
de formigas catadoras de alimento,
08:45
going from the nest to a food source and back,
209
513750
2981
que vão do ninho à fonte
de alimento, e de volta,
de alimento, e de volta,
08:48
just round and round,
210
516731
1329
indo e voltando,
08:50
unless something negative happens,
211
518060
1442
a não ser que algo negativo aconteça,
08:51
like an interaction
212
519502
1609
como uma interação
08:53
with ants of another species.
213
521111
2739
com formigas de outra espécie.
08:55
So here's an example of ant security.
214
523850
2937
Então, eis um exemplo
de segurança de formiga.
de segurança de formiga.
08:58
In the middle, there's an ant
215
526787
1858
No meio, há uma formiga
09:00
plugging the nest entrance with its head
216
528645
2463
bloqueando a entrada
do ninho com a cabeça,
do ninho com a cabeça,
09:03
in response to interactions with another species.
217
531108
2993
devido a interações com outra espécie.
09:06
Those are the little ones running around
218
534101
1659
São as pequenas correndo
09:07
with their abdomens up in the air.
219
535760
2751
com o abdômen suspenso.
09:10
But as soon as the threat is passed,
220
538511
2046
Mas, logo que ameaça passa,
09:12
the entrance is open again,
221
540557
2755
a entrada é aberta novamente.
09:15
and maybe there are situations
222
543312
1790
Talvez haja situações
em segurança de computadores
em segurança de computadores
09:17
in computer security
223
545102
1089
09:18
where operating costs are low enough
224
546191
2206
em que os custos de operações
sejam baixos o suficiente
sejam baixos o suficiente
09:20
that we could just block access temporarily
225
548397
3375
para que pudéssemos simplesmente
bloquear temporariamente o acesso,
bloquear temporariamente o acesso,
09:23
in response to an immediate threat,
226
551772
2193
devido a uma ameaça imediata,
09:25
and then open it again,
227
553965
2026
e depois abri-lo novamente,
em vez de tentar incluir
09:27
instead of trying to build
228
555991
1269
um firewall
ou uma fortaleza permanente.
ou uma fortaleza permanente.
09:29
a permanent firewall or fortress.
229
557260
3980
09:33
So another environmental challenge
230
561240
1940
Outro desafio ambiental
09:35
that all systems have to deal with
231
563180
1695
com que todos os sistemas têm de lidar
09:36
is resources, finding and collecting them.
232
564875
5452
são os recursos:
encontrá-los e coletá-los.
encontrá-los e coletá-los.
Para fazer isso, as formigas
resolvem a questão
resolvem a questão
09:42
And to do this, ants solve the problem
233
570327
1673
09:44
of collective search,
234
572000
1258
da busca coletiva,
09:45
and this is a problem that's of great interest
235
573258
1576
e essa é uma questão de grande interesse
09:46
right now in robotics,
236
574834
1484
neste momento, na robótica,
09:48
because we've understood that,
237
576318
1732
porque entendemos
que, em vez de enviar um único,
09:50
rather than sending a single,
238
578050
1614
09:51
sophisticated, expensive robot out
239
579664
3495
caro e sofisticado robô
para explorar outro planeta
09:55
to explore another planet
240
583159
1417
09:56
or to search a burning building,
241
584576
2567
ou fazer uma busca em um prédio em chamas,
09:59
that instead, it may be more effective
242
587143
2600
pode ser mais eficaz
10:01
to get a group of cheaper robots
243
589743
4377
termos um grupo de robôs mais baratos
10:06
exchanging only minimal information,
244
594120
2545
trocando apenas o mínimo de informações,
10:08
and that's the way that ants do it.
245
596665
2799
como as formigas fazem.
10:11
So the invasive Argentine ant
246
599464
1765
A formiga-argentina invasora
10:13
makes expandable search networks.
247
601229
2330
cria redes de busca expansíveis.
10:15
They're good at dealing with the main problem
248
603559
2273
Elas são boas em lidar
com o problema principal
com o problema principal
10:17
of collective search,
249
605832
1331
da busca coletiva,
10:19
which is the trade-off between
250
607163
2566
que é o equilíbro
entre buscar minuciosamente
10:21
searching very thoroughly
251
609729
1336
10:23
and covering a lot of ground.
252
611065
1997
e cobrir grandes espaços.
10:25
And what they do is,
253
613062
895
Quando há muitas formigas
num espaço pequeno,
num espaço pequeno,
10:25
when there are many ants in a small space,
254
613957
2387
cada uma delas pode buscar minuciosamente
10:28
then each one can search very thoroughly
255
616344
2213
10:30
because there will be another ant nearby
256
618557
1624
porque haverá outra formiga por perto,
10:32
searching over there,
257
620181
1357
procurando por ali.
10:33
but when there are a few ants
258
621538
1647
Mas quando há poucas formigas
10:35
in a large space,
259
623185
2055
em uma grande espaço,
10:37
then they need to stretch out their paths
260
625240
2414
elas precisam ampliar seu campo de busca
10:39
to cover more ground.
261
627654
1803
para cobrir um espaço maior.
10:41
I think they use interactions to assess density,
262
629457
2954
Acho que elas usam as interações
para avaliar a densidade.
para avaliar a densidade.
Quando estão muito aglomeradas,
10:44
so when they're really crowded,
263
632411
1229
encontram-se com mais frequência
e buscam mais minuciosamente.
e buscam mais minuciosamente.
10:45
they meet more often,
264
633640
1102
10:46
and they search more thoroughly.
265
634742
2465
10:49
Different ant species must use different algorithms,
266
637207
3400
Diferentes espécies de formigas
devem usar diferentes algoritmos,
devem usar diferentes algoritmos,
10:52
because they've evolved to deal with
267
640607
2522
porque elas evoluíram para lidar
com recursos diferentes,
10:55
different resources,
268
643129
1671
10:56
and it could be really useful to know about this,
269
644800
2559
e poderia ser muito útil sabermos isso.
10:59
and so we recently asked ants
270
647359
1642
Por isso, recentemente,
pusemos as formigas
pusemos as formigas
11:01
to solve the collective search problem
271
649001
2450
para resolverem o problema
da busca coletiva
da busca coletiva
11:03
in the extreme environment
272
651451
1368
no ambiente extremo
11:04
of microgravity
273
652819
1558
da microgravidade,
11:06
in the International Space Station.
274
654377
1976
na Estação Espacial Internacional.
11:08
When I first saw this picture, I thought,
275
656353
1545
Quando vi essa imagem, pensei:
11:09
Oh no, they've mounted the habitat vertically,
276
657898
2857
"Ah, não! Construíram
o habitat verticalmente!,
o habitat verticalmente!,
11:12
but then I realized that, of course, it doesn't matter.
277
660755
2618
mas me dei conta de que, claro,
não faz diferença.
não faz diferença.
11:15
So the idea here is that the ants
278
663373
2637
A ideia aqui é de que as formigas
11:18
are working so hard to hang on
279
666010
1970
estão se esforçando tanto
para se segurar à parede
para se segurar à parede
11:19
to the wall or the floor or whatever you call it
280
667980
3057
ou ao chão, ou seja lá o quê,
11:23
that they're less likely to interact,
281
671037
3009
que ficam menos propensas a interagir.
11:26
and so the relationship between
282
674046
1244
Então, a relação
11:27
how crowded they are and how often they meet
283
675290
2120
entre o nível de aglomeração delas
e a frequência com que se encontram
e a frequência com que se encontram
11:29
would be messed up.
284
677410
1725
ficaria desregulada.
11:31
We're still analyzing the data.
285
679135
1395
Ainda estamos analisando os dados.
11:32
I don't have the results yet.
286
680530
1964
Ainda não tenho os resultados.
Mas seria interessante saber
11:34
But it would be interesting to know
287
682494
1694
11:36
how other species solve this problem
288
684188
2459
como outras espécies
resolvem esse problema
resolvem esse problema
11:38
in different environments on Earth,
289
686647
2564
nos diferentes ambientes da Terra.
Estamos desenvolvendo um programa
11:41
and so we're setting up a program
290
689211
1266
11:42
to encourage kids around the world
291
690477
2160
para estimular crianças em todo o mundo
11:44
to try this experiment with different species.
292
692637
2536
a fazer esta experiência
com diferentes espécies.
com diferentes espécies.
11:47
It's very simple.
293
695173
1767
É muito simples.
Pode ser feita com materiais baratos.
11:48
It can be done with cheap materials.
294
696940
2090
11:51
And that way, we could make a global map
295
699030
2833
E assim, poderíamos criar um mapa global
11:53
of ant collective search algorithms.
296
701863
3347
de algoritmos
da busca coletiva das formigas.
da busca coletiva das formigas.
11:57
And I think it's pretty likely that the invasive species,
297
705210
2483
E acho bem provável
que as espécies invasoras,
que as espécies invasoras,
11:59
the ones that come into our buildings,
298
707693
2149
aquelas que entram em nossas casas,
12:01
are going to be really good at this,
299
709842
1742
mostrarão um ótimo desempenho,
12:03
because they're in your kitchen
300
711584
1848
porque estão em sua cozinha
12:05
because they're really good
at finding food and water.
at finding food and water.
301
713432
3907
por serem muito boas
em encontrar comida e água.
em encontrar comida e água.
12:09
So the most familiar resource for ants
302
717339
3265
O recurso mais familiar para as formigas
12:12
is a picnic,
303
720604
1315
é o piquenique,
12:13
and this is a clustered resource.
304
721919
2145
e é um recurso aglomerado.
12:16
When there's one piece of fruit,
305
724064
999
Quando um pedaço de fruta,
12:17
there's likely to be another piece of fruit nearby,
306
725063
2515
é provável que haja
outro pedaço por perto,
outro pedaço por perto,
12:19
and the ants that specialize on clustered resources
307
727578
3432
e as formigas que se especializaram
em recursos aglomerados
em recursos aglomerados
12:23
use interactions for recruitment.
308
731010
1942
usam interações para recrutamento.
12:24
So when one ant meets another,
309
732952
1277
Quando uma formiga encontra outra,
12:26
or when it meets a chemical deposited
310
734229
1625
ou encontra uma substância
química depositada no chão
química depositada no chão
12:27
on the ground by another,
311
735854
1736
por outra formiga,
12:29
then it changes direction to follow
312
737590
1833
ela muda sua direção para seguir
12:31
in the direction of the interaction,
313
739423
1573
na direção da interação,
12:32
and that's how you get the trail of ants
314
740996
1977
e é por isso que vemos
uma trilha de formigas
uma trilha de formigas
12:34
sharing your picnic.
315
742973
1413
invadindo nosso piquenique.
12:36
Now this is a place where I think we might be able
316
744386
1695
É aí que acredito que possamos conseguir
12:38
to learn something from ants about cancer.
317
746081
3741
aprender algo com as formigas
a respeito do câncer.
a respeito do câncer.
Quero dizer, primeiro, é óbvio
que poderíamos fazer muito
que poderíamos fazer muito
12:41
I mean, first, it's obvious that we could do a lot
318
749822
1981
12:43
to prevent cancer
319
751803
1610
para prevenir o câncer
12:45
by not allowing people to spread around
320
753413
2577
não permitindo que as pessoas
se espalhem por aí
se espalhem por aí
12:47
or sell the toxins that promote
321
755990
1944
ou vendam as toxinas que promovem
12:49
the evolution of cancer in our bodies,
322
757934
2780
a evolução do câncer em nosso corpo,
mas não acho que as formigas
possam nos ajudar muito nisso,
possam nos ajudar muito nisso,
12:52
but I don't think the ants can help us much with this
323
760714
2346
12:55
because ants never poison their own colonies.
324
763060
3358
porque elas nunca envenenam
suas próprias colônias.
suas próprias colônias.
Mas talvez consigamos
aprender algo com elas
aprender algo com elas
12:58
But we might be able to learn something from ants
325
766418
1332
12:59
about treating cancer.
326
767750
1763
sobre como tratar o câncer.
13:01
There are many different kinds of cancer.
327
769513
2225
Existem muitos tipos diferentes de câncer.
13:03
Each one originates in a particular part of the body,
328
771738
2978
Cada um deles surge
em uma parte específica do corpo.
em uma parte específica do corpo.
13:06
and then some kinds of cancer will spread
329
774716
2966
Alguns tipos de câncer se espalham
13:09
or metastasize to particular other tissues
330
777682
2830
ou entram em metástase
em outros tecidos específicos,
em outros tecidos específicos,
13:12
where they must be getting
resources that they need.
resources that they need.
331
780512
2880
onde vão obter os recursos
de que precisam.
de que precisam.
13:15
So if you think from the perspective
332
783392
1808
Se pensarmos da perspectiva
13:17
of early metastatic cancer cells
333
785200
1950
de novas células metastáticas de câncer
13:19
as they're out searching around
334
787150
1623
enquanto estão à procura
13:20
for the resources that they need,
335
788773
2317
dos recursos de que precisam,
13:23
if those resources are clustered,
336
791090
1983
se esses recursos estiverem aglomerados,
13:25
they're likely to use interactions for recruitment,
337
793073
3013
é provável que elas usem
interações de recrutamento.
interações de recrutamento.
13:28
and if we can figure out how
cancer cells are recruiting,
cancer cells are recruiting,
338
796086
3093
Se pudermos entender
como as células de câncer recrutam,
como as células de câncer recrutam,
13:31
then maybe we could set traps
339
799179
2347
talvez possamos criar armadilhas
para pegá-las antes que se estabeleçam.
13:33
to catch them before they become established.
340
801526
4049
13:37
So ants are using interactions in different ways
341
805575
3235
As formigas estão usando
as interações de diferentes maneiras,
as interações de diferentes maneiras,
13:40
in a huge variety of environments,
342
808810
2602
numa enorme variedade de locais,
13:43
and we could learn from this
343
811412
1821
e poderíamos aprender com isso
13:45
about other systems that operate
344
813233
1777
sobre outros sistemas que operam
13:47
without central control.
345
815010
2337
sem um controle central.
13:49
Using only simple interactions,
346
817347
1979
Usando apenas interações simples,
13:51
ant colonies have been performing
347
819326
1795
as colônias de formigas têm realizado
13:53
amazing feats for more than 130 million years.
348
821121
3633
feitos incríveis por mais
de 130 milhões de anos.
de 130 milhões de anos.
13:56
We have a lot to learn from them.
349
824754
2140
Temos muito a apender com elas.
13:58
Thank you.
350
826894
2738
Obrigada.
(Aplausos)
14:01
(Applause)
351
829632
2733
ABOUT THE SPEAKER
Deborah Gordon - EcologistBy studying how ant colonies work without any one leader, Deborah Gordon has identified striking similarities in how ant colonies, brains, cells and computer networks regulate themselves.
Why you should listen
Ecologist Deborah M. Gordon has learned that ant colonies can work without central control by using simple interactions like how often the insects touch antennae. Contrary to the notion that colonies are organized by efficient ants, she has instead discovered that evolution has produced “noisy” systems that tolerate accident and respond flexibly to the environment. When conditions are tough, natural selection favors colonies that conserve resources.
Her studies of ant colonies have led her and her Stanford colleagues to the discovery of the “Anternet,” which regulates foraging in ants in the same way the internet regulates data traffic. But as she said to Wired in 2013, "Insect behavior mimicking human networks ... is actually not what’s most interesting about ant networks. What’s far more interesting are the parallels in the other direction: What have the ants worked out that we humans haven’t thought of yet?" Her latest exploration: How do ants behave in space?
Deborah Gordon | Speaker | TED.com