هوش شگفت‌انگیز مورچه‌ها: چگونه مورچه‌ها موانع را پیش‌بینی و برنامه‌ریزی می‌کنند؟

1

در میان ده‌ها هزار گونه مورچه در جهان، بسیاری از آن‌ها رفتارهای پیچیده‌ای مانند کشاورزی و استفاده از ابزار از خود نشان می‌دهند. اما مورچه‌های بلندشاخ دیوانه (Longhorn Crazy Ants) داستان جدیدی به این رفتارهای شگفت‌انگیز اضافه می‌کنند.

این مورچه‌ها با مغزهای بسیار کوچک خود، موفق به انجام اقداماتی هماهنگ و هدفمند می‌شوند که تاکنون در دنیای حشرات کمتر دیده شده است.

برنامه‌ریزی مورچه‌ها قبل از مواجهه با موانع

کشف علمی جدید

مطالعه‌ای که به‌تازگی انجام شده نشان می‌دهد که این مورچه‌ها می‌توانند موانع مسیر را حتی پیش از رسیدن غذا به آن نقطه برطرف کنند. این رفتار نشان‌دهنده نوعی برنامه‌ریزی است، هرچند هیچ مورچه‌ای نقشه ذهنی مشخصی ندارد.

نظر محقق اصلی

دکتر «اِهود فونیُو» (Ehud Fonio) از مؤسسه علمی وایزمن (Weizmann Institute of Science) که نویسنده اصلی این تحقیق است، می‌گوید:
«برای اولین بار نشان دادیم که مورچه‌های بلندشاخ دیوانه می‌توانند موانع مسیر را پیش از اینکه به مشکل تبدیل شوند، برطرف کنند. آن‌ها پیش‌بینی می‌کنند که یک غذای بزرگ باید از آن مسیر عبور کند و از قبل مسیر را آماده می‌کنند.»

اولین مورد ثبت شده از این رفتار در مورچه‌ها

او افزود: «این نخستین مورد مستندی است که مورچه‌ها چنین رفتار آینده‌نگرانه‌ای را هنگام حمل گروهی نشان می‌دهند.»

مشاهدات میدانی و آزمایشات علمی

مشاهده تصادفی مورچه‌ها در حال پیشگیری

در هنگام کار میدانی در مؤسسه وایزمن، تیم تحقیقاتی مشاهده کردند که مورچه‌ها سنگ‌ریزه‌ها را قبل از رسیدن گروه حمل غذا جابه‌جا می‌کنند. این موضوع نشان می‌داد که احتمالاً مورچه‌ها از قبل شرایط را پیش‌بینی می‌کنند.

دکتر «اُفر فاینرمن» (Ofer Feinerman)، نویسنده همکار این تحقیق می‌گوید:
«وقتی برای اولین بار دیدیم که مورچه‌ها موانع کوچک را قبل از رسیدن بار در حال حرکت پاک‌سازی می‌کنند، شگفت‌زده شدیم. به نظر می‌رسید که این موجودات کوچک، سختی‌های پیش رو را درک می‌کنند و از قبل به دوستانشان کمک می‌کنند.»

انجام آزمایشات کنترل شده

این مشاهده منجر به انجام آزمایشی بزرگ با 83 بار تکرار شد. در این آزمایش، سنگ‌ریزه‌ها با مهره‌های پلاستیکی جایگزین شدند و غذای گربه به‌عنوان طعمه در نظر گرفته شد.

مورچه‌ها مهره‌هایی را که مسیر بین غذا و لانه را مسدود می‌کردند، جابه‌جا می‌کردند؛ اما فقط زمانی که غذای کامل وجود داشت.

مورچه‌های دیوانه برای غذاهای بزرگ راه باز می‌کنند

حساسیت به شرایط

مورچه‌ها عمدتاً زمانی مهره‌ها را جابه‌جا می‌کردند که یک گلوله بزرگ غذا وجود داشت. در مواردی که غذا به صورت خرده‌ریز بود، به ندرت چیزی جابه‌جا می‌کردند. این رفتار نشان‌دهنده حساسیت به موقعیت و ضرورت است.

جابه‌جایی مهره‌ها فقط زمانی اتفاق می‌افتاد که به نفع کل گروه بود. مورچه‌ها مهره‌ها را معمولاً حدود 50 میلی‌متر دورتر می‌بردند و آن‌ها را خارج از مسیر رفت‌وآمد بین لانه و غذا قرار می‌دادند. این اقدام باعث می‌شد زمان حمل غذا تا 15 برابر کاهش یابد.

واکنش متفاوت در موقعیت‌های مختلف

حتی زمانی که گلوله‌های بزرگ غذا ثابت و غیرقابل حرکت بودند، مورچه‌ها باز هم موانع را پاک‌سازی می‌کردند. اما وقتی غذایی وجود نداشت یا فقط خرده‌ریزها موجود بود، مهره‌ها را کاملاً نادیده می‌گرفتند.

مورچه‌ها به بو واکنش نشان می‌دهند، نه به دیدن غذا

نقش کلیدی فرمون‌ها

یکی از یافته‌های شگفت‌انگیز این تحقیق این بود که مورچه‌ها حتی بدون دیدن یا لمس کردن غذا، کار پاک‌سازی را آغاز می‌کردند.
محرک این رفتار؟ اثرات تازه فرمون‌هایی بود که توسط مورچه‌های راهنما روی زمین باقی می‌ماند.

حتی بدون وجود غذا، این سیگنال‌های شیمیایی باعث می‌شد برخی مورچه‌ها شروع به جابه‌جایی مهره‌ها کنند. از میان 155 تعامل مورچه-مهره مشاهده شده، 97.2 درصد آن‌ها پس از حضور یک اثر بویایی در نزدیکی انجام شده بود.

محرک اجتماعی، نه برنامه‌ریزی فردی

تماس مستقیم با غذا اصلاً ضروری نبود. صرفاً برخورد با یک اثر فرمونی در شعاع 20 میلی‌متری یک مهره باعث شروع پاک‌سازی می‌شد.
این موضوع نشان می‌دهد که رفتار مورچه‌ها بر اساس نشانه‌های اجتماعی است، نه بر اساس برنامه‌ریزی ذهنی فردی.

هوش جمعی در کلونی مورچه‌ها

تفکر به سبک غیرمتمرکز

تحقیقات نشان داد که مورچه‌های دیوانه از نوعی شناخت غیرمتمرکز استفاده می‌کنند. به جای برنامه‌ریزی فردی، کلونی مورچه‌ها مثل یک مغز عمل می‌کند.

هر مورچه به‌عنوان یک واحد مجزا به علائم شیمیایی پاسخ می‌دهد. در مجموع، آن‌ها موانع را طوری پاک‌سازی می‌کنند که انگار هدف نهایی را درک می‌کنند.

نگاه جدید به رفتار مورچه‌ها

دکتر «دانیل مرش» (Danielle Mersch)، نویسنده همکار این تحقیق می‌گوید:
«این نتایج نشان می‌دهد که تصور اولیه ما اشتباه بود. در واقع، کارگران فردی اصلاً شرایط را درک نمی‌کنند. این رفتار هوشمندانه در سطح کلونی اتفاق می‌افتد، نه در سطح فردی.»

او ادامه داد: «هر مورچه فقط از علائم ساده مثل اثرهای بوی تازه پیروی می‌کند، بدون اینکه نیاز باشد تصویر کلی را درک کند، اما در نهایت نتیجه‌ای هوشمندانه و هدفمند به دست می‌آید.»

فاینرمن هم افزود: «ما این موضوع را حتی شگفت‌انگیزتر از حدس اولیه خود می‌دانیم.»

قوانین ساده، رفتارهای پیچیده

مورچه‌های زنجیره‌ای

جالب است که برخی مورچه‌ها مهره‌های متعددی را پشت سر هم پاک‌سازی می‌کردند. یک مورچه حتی 64 مهره را جابه‌جا کرد.

این «پاک‌کننده‌های زنجیره‌ای» معمولاً روی یک بخش خاص اطراف غذا تمرکز می‌کردند و بارها به همان مسیر بازمی‌گشتند. برخی از آن‌ها بخش خود را تغییر می‌دادند، اما مجدداً به مسیرهای قبلی برمی‌گشتند.

این الگو احتمال وجود حافظه کوتاه‌مدت یا پیروی از مسیرهای شیمیایی را نشان می‌دهد. محققان معتقدند این مورچه‌ها احتمالاً از شیب فرمون‌ها بارها پیروی می‌کنند.

نقش حافظه خارجی

این پژوهش نشان می‌دهد که چگونه رفتارهای پیچیده می‌توانند از قوانین بسیار ساده شکل بگیرند و بر اهمیت حافظه خارجی تأکید می‌کند.

مسیرهای فرمونی به‌عنوان بانک‌های اطلاعاتی مشترک که در محیط ثبت شده‌اند عمل می‌کنند. در این سیستم، حافظه و عمل جمعی هستند. هیچ مورچه‌ای به‌تنهایی برنامه‌ریزی نمی‌کند، اما رفتار مشترک آن‌ها، توهم پیش‌بینی را ایجاد می‌کند.

این موضوع شبیه نحوه عملکرد نورون‌ها در مغز انسان برای تولید افکار هوشمندانه است.

اهمیت هوش مورچه‌ها

بازنگری در مفهوم برنامه‌ریزی در طبیعت

این تحقیق درک ما از برنامه‌ریزی در دنیای طبیعت را تغییر می‌دهد. نشان می‌دهد که هماهنگی مؤثر لزوماً به قصد آگاهانه نیاز ندارد.

در مورچه‌ها، نتایج هوشمندانه مرتبط با غذا از طریق اقدامات پراکنده و نشانه‌های مشترک به‌دست می‌آید. این یافته‌ها درک ما از رفتار جمعی را عمیق‌تر می‌کند.

الهام‌بخش رباتیک آینده

این تحقیق همچنین مسیرهای جدیدی برای علم رباتیک پیشنهاد می‌کند؛ جایی که ماشین‌ها می‌توانند بدون کنترل مرکزی و تنها با استفاده از سیگنال‌های ساده با یکدیگر همکاری کنند.

این مطالعه در مجله Frontiers in Behavioral Neuroscience منتشر شده است.