Nauka o mravima ukrštenica od 12 slova. "Distribuirani mozak" porodice mrava

Mravi su jedni od najorganizovanijih insekata na planeti. Njihova sposobnost saradnje i samopožrtvovanja za dobro kolonije, visoka prilagodljivost i aktivnost koja po složenosti podsjeća na inteligenciju - sve je to dugo privlačilo pažnju naučnika. I danas znanost zna brojne zanimljive činjenice o mravima, od kojih su neke poznate samo uskom krugu stručnjaka, a neke pobijaju ustaljene mitove. Na primjer…

Mravi su najbrojniji insekti na Zemlji

Prema procjenama jednog od najcjenjenijih svjetskih mirmekologa, Edwarda Wilsona, danas na Zemlji živi između 1 i 10 kvadriliona pojedinačnih mrava – odnosno od 10 do 15. stepena do 10. do 16. stepena pojedinačnih mrava.

Nevjerovatno, ali istinito - na svaku živu osobu postoji oko milion ovih stvorenja, a njihova ukupna masa je približno jednaka ukupnoj masi svih ljudi.

Napomenu

Mirmekologija je nauka o mravima. Shodno tome, mirmekolog je naučnik koji se prvenstveno bavi proučavanjem ove grupe insekata. Zahvaljujući radovima takvih naučnika, postale su poznate vrlo zanimljive činjenice o mravima, proširivši razumijevanje nauke o ovim insektima.

Na pacifičkom ostrvu Božić ima oko 2.200 mrava i 10 ulaza u gnijezda po kvadratnom metru površine tla. I, na primjer, u savanama zapadne Afrike, na svaki kvadratni kilometar površine ima 2 milijarde mrava i 740.000 gnijezda!

Nijedna druga grupa insekata ne dostiže takvu veličinu i gustinu populacije.

Među mravima su najopasniji insekti na svijetu

Možda se stanovnici ekvatorijalne Afrike ne boje otrovnih zmija, velikih grabežljivaca ili pauka kao oni - kolona od nekoliko miliona insekata, čiji su vojnici naoružani snažnim čeljustima, uništava gotovo sav život na svom putu. Takva putovanja su ključ opstanka mravinjaka.

Još zanimljivosti: mravi lutalice su jedni od najčešćih. Vojnik može doseći dužinu od 3 cm, maternica - 5 cm.

Kada žitelji nekog sela saznaju da će takva kolonija proći kroz njihovo naselje, napuštaju svoje domove, uzimajući sa sobom sve svoje domaće životinje. Ako zaboravite kozu u štali, mravi će je ugristi na smrt. Ali oni uništavaju sve žohare, pacove i miševe u selima.

Ali mrav metak se smatra najopasnijim mravom na svijetu: 30 njegovih ugriza na 1 kg tjelesne težine žrtve je smrtonosno. Bol od ugriza nadmašuje onu od ujeda bilo koje ose i osjeća se tokom cijelog dana.

Kod indijanskih plemena Južne Amerike, da bi se dječak inicirao u muškarca, na ruku inicijata stavlja se rukav sa živim mravima. Nakon ujeda, dječakove ruke postaju paralizovane i otečene nekoliko dana, ponekad dođe do šoka i prsti pocrne.

Jaja mrava zapravo nisu jaja

Ono što se obično naziva mravljim jajima zapravo su larve mrava u razvoju. Sama jaja mrava su vrlo mala i nisu od praktičnog interesa za ljude.

Ali larve se lako jedu u Africi i Aziji - takvo jelo je bogato proteinima i mastima. Osim toga, larve mrava su idealna hrana za piliće raznih ukrasnih ptica.

Mravi su poznata poslastica

Najpoznatije jelo od mrava je sos od drvenog mrava, koji se koristi kao začin u jugoistočnoj Aziji.

Medeni mravi su u tom pogledu veoma interesantni. U svakom mravinjaku ima od nekoliko desetina do nekoliko stotina mrava koje preostali članovi kolonije koriste kao rezervoare za hranu. Posebno se hrane tokom kišne sezone; trbuh im je ispunjen mješavinom vode i šećera i nabubri do te veličine da se insekt ne može pomaknuti.

Tokom sušne sezone, druge jedinke iz mravinjaka ližu sekret koji neprestano luče ove žive bačve i mogu bez vanjskih izvora hrane. Takvi mravi se aktivno sakupljaju tamo gdje žive - u Meksiku i južnim Sjedinjenim Državama - i jedu. Imaju ukus meda.

Još jedna zanimljiva gastronomska činjenica: na Tajlandu i u Mjanmaru, larve mrava se konzumiraju kao delikatesa i prodaju na pijace po težini. A u Meksiku se larve velikih mrava jedu na isti način kao i riblja jaja u Rusiji.

Mravi i termiti su potpuno različiti insekti

Zaista, mravi pripadaju redu Hymenoptera, a njihovi najbliži rođaci su ose, pčele, pile i ihneumonske ose.

Termiti su prilično izolirana grupa insekata bliskih žoharima. Neki naučnici ih čak uključuju u red žohara.

Ovo je zanimljivo

Složena društvena struktura termitskog humka, koja podsjeća na onu mravinjaka, samo je jedan primjer konvergencije u životinjskom carstvu, razvoja sličnih osobina kod pripadnika različitih grupa koji se suočavaju sa sličnim uslovima.

Važno je napomenuti da u ekvatorijalnoj Africi živi sisavac - goli krtica - čije kolonije također podsjećaju na kolonije mrava: kod krtica se razmnožava samo jedna ženka, a ostali jedinci joj služe, hrane je i šire svoje jazbine.

Velika većina mrava su ženke

Svi mravi radnici i mravi vojnici u svakom mravinjaku su ženke koje nisu sposobne za reprodukciju. Razvijaju se iz oplođenih jaja, dok se neoplođena jaja razvijaju u mužjake.

Zanimljiva činjenica o mravima: hoće li iz jajeta rasti mrav radnik ili buduća matica ovisi o tome kako se larva hrani. Mravi radnici mogu sami odlučiti kako će hraniti leglo i koliko će budućih matica hraniti.

Neke nemaju maticu kao takvu, ali sve ženke koje rade mogu se razmnožavati. Postoje i vrste u čijim gnijezdima živi nekoliko matica. Klasičan primjer za to su gnijezda kućnih mrava (faraonskih mrava).

Kraljice mrava mogu da žive i do 20 godina

Uobičajeni životni vijek matice koja je uspjela uspostaviti koloniju je 5-6 godina, ali neke žive i do 12 ili čak 20 godina! U svijetu insekata ovo je rekord: većina pojedinačnih insekata, čak i većih, živi najviše nekoliko mjeseci. Samo kod nekih cikada i buba, puni životni vijek, uključujući stadij larve, može doseći 6-7 godina.

Ova zanimljivost uopće ne znači da sve matice imaju takav životni vijek: većina oplođenih ženki ugine nakon ljeta, a značajan dio uspostavljenih kolonija također izumire iz različitih razloga u prvoj godini svog postojanja.

Postoje mravi robovi

Veze različitih mrava međusobno su toliko raznolike da im čak i ljudi ponekad mogu pozavidjeti.

Na primjer, u cijelom rodu amazonskih mrava, mravi radnici ne znaju kako se sami hraniti i brinuti o gnijezdu. Ali znaju kako napasti gnijezda drugih, manjih vrsta mrava i ukrasti im larve. Mravi koji se razvijaju iz ovih larvi će se kasnije brinuti za druge osim za svoju kraljicu i vojnike.

Kod drugih vrsta ovakvo ponašanje je otišlo toliko daleko da matica jednostavno uđe u tuđi mravinjak, ubije maticu koja tu živi, ​​a mravi radnici je prepoznaju kao svoju i brinu o njoj i njenom potomstvu. Nakon toga, sam mravinjak je osuđen na propast: iz jaja takve ženke razvijat će se samo ženke sposobne uhvatiti mravinjak druge vrste, a sa smrću svih mrava koje rade, kolonija će biti prazna.

Postoje i benigni slučajevi ropstva. Na primjer, kraljica ukrade nekoliko lutki kako bi osnovala koloniju, a mravi koji se iz njih razvijaju pomažu joj u samom početnom stadiju razvoja kolonije. Nadalje, kolonija se razvija uz pomoć potomaka same kraljice.

Mravi mogu naučiti

Zanimljive činjenice o mravima vezane za fenomen učenja privlače veliku pažnju mnogih naučnika.

Na primjer, kod nekih vrsta mrava, oni pojedinci koji su uspjeli pronaći hranu uče druge da nađu mjesto s hranom. Štoviše, ako se, na primjer, kod pčela ova informacija prenosi tokom posebnog plesa, tada mrav posebno uči drugog da slijedi određenu rutu.

Video: mravi svojim telima grade živi most

Eksperimenti su takođe potvrdili da tokom treninga mrav učitelj dostiže željenu tačku četiri puta sporije nego što bi je dostigao sam.

Mravi znaju da se bave farmom

Ova zanimljiva osobina mrava poznata je već duže vrijeme - južnoamerički mravi koriste najsloženiji lanac ishrane u životinjskom svijetu:

• neki članovi kolonije odgrizu veliki komad lista drveta i donesu ga u mravinjak

• manje jedinke koje nikada ne napuštaju koloniju žvaću listove, miješaju ih s izmetom i dijelovima posebnog micelija
• Dobijena masa se skladišti u posebnim delovima mravinjaka - pravim lejama - gde se na njoj razvijaju gljive, obezbeđujući mravima proteinsku hranu.

Zanimljivost kod mrava je da oni sami ne jedu plodna tijela - hrane se posebnim izraslinama micelija. Neki članovi kolonije stalno odgrizu plodna tijela koja se pojavljuju, sprječavajući micelij da troši hranjive tvari na beskorisne stabljike i klobuke.

Ovo je zanimljivo

Kada oplođena mlada ženka napusti gnijezdo, ona nosi mali komadić micelija u posebnom džepu na glavi. Upravo ta rezerva je osnova za dobrobit buduće kolonije.

Osim mrava, samo ljudi i termiti su naučili da uzgajaju druge žive organizme za svoju korist.

Odnos mrava i lisnih uši

Sklonosti mrava u stadi su mnogima poznate: neki mravinjaci su toliko ovisni o rojevima lisnih uši da kada ove druge izumru, i one umiru. Naučnici vjeruju da je oslobađanje sekreta u jednom trenutku bilo zaštitna reakcija lisnih uši od napada neprijatelja, samo što je sama tajna bila oštrog mirisa i otrovna.

Ali jednog dana prirodna selekcija je sugerirala štetočinama da se mravi ne mogu uplašiti, već namamiti i prisiliti da se zaštite. Tako je nastao jedinstven primjer simbioze dvije potpuno različite grupe insekata: lisne uši dijele slatke, zdrave i zadovoljavajuće izlučevine s mravima, a mravi ih štite.

Izluci lisnih uši koji privlače mrave nazivaju se medljikom. Osim lisnih uši, s mravima ga dijele ljuskavi insekti, ljuskavi insekti i neke cikade.

Zanimljivo je da su mnogi insekti naučili da odaju tajnu koja je privlačna mravima kako bi prodrli u njihova gnijezda. Neke bube, gusjenice i leptiri hrane se rezervama samih mrava u mravinjaku, dok ih mravi ne diraju upravo zbog njihove sposobnosti dijeljenja medljike. Neki takvi gosti u mravinjacima jednostavno proždiru larve mrava, a sami su mravi spremni oprostiti svoju izdaju za kap slatkog sekreta.

Gore navedene su samo neke zanimljive činjenice o mravima. U biologiji svake vrste ovih insekata možete pronaći nešto jedinstveno i originalno.

Upravo zahvaljujući ovoj jedinstvenosti i obilju specifičnih adaptivnih karakteristika uspjeli su postati jedna od najbrojnijih i najnaprednijih grupa artropoda uopće.

Zanimljiv video: bitka između dvije kolonije mrava

Iako su mali, vrlo su složena stvorenja. Mravi su sposobni da sami sebi stvore složene domove sa toaletima, koriste lekove za borbu protiv infekcija i uče jedni druge novim veštinama.

Evo 15 vrlo zanimljivih i iznenađujućih činjenica o ovim insektima:

1. Mravi nisu uvek vredni.

Uprkos njihovoj reputaciji posvećenih radnika, ne vuku svi mravi u porodici više od sopstvene težine.

U jednoj studiji o mravinjaku u Sjevernoj Americi, naučnici su pratili mrave iz roda Temnothorax. Otkrili su da je skoro četvrtina mrava bila prilično pasivna tokom čitavog perioda istraživanja. Za sada naučnici ne mogu reći zašto su neki mravi neaktivni.

2. Mravi uživaju u brzoj hrani.

Naučnici su 2014. ostavili viršle, čips i druge artikle brze hrane na njujorškom trotoaru da vide koliko mravi ljudi žele da jedu.

Dan kasnije vratili su se na mjesto i izmjerili preostalu hranu kako bi shvatili koliko su mravi pojeli. Izračunali su da mravi (i drugi insekti) pojedu skoro 1.000 kg odbačene hrane godišnje.

3. Ponekad mravi uzgajaju larve leptira. Borovnica i mirmik.

Alcon borovnica, dnevni leptir iz porodice Bluebirds, ponekad prevari myrmics - rod malih zemljanih mrava - da odgaja svoje mlade za njih.

Mravi ponekad brkaju miris larve gusjenice s mirisom svog mravinjaka, vjerujući da je larva dio njihove porodice. Larvu nose sa sobom u mravinjak, snabdjevaju je potrebnom hranom i štite je za strane vrste.

4. Mravi prave toalete u svojim mravinjacima.

Mravi ne hodaju samo naprijed-nazad. Neki obavljaju nuždu izvan mravinjaka u gomili koja se zove jama za smeće.

Drugi, kako su naučnici nedavno otkrili, vrše nuždu na posebnim mestima u svojim domovima.

Primjer su crni vrtni mravi, koji, iako ostavljaju smeće i mrtve insekte izvan mravinjaka, svoj otpad drže u uglovima svojih domova - mjestu koje izgleda kao mali klozet.

5. Mravi uzimaju lijekove kada su bolesni.

U nedavnoj studiji, naučnici su otkrili da kada mravi naiđu na smrtonosnu gljivicu, počinju da konzumiraju hranu bogatu slobodnim radikalima, što pomaže u borbi protiv infekcije.

6. Mravi mogu napasti plijen mnogo puta veći i teži od njih samih.

Mravi koji grizu iz roda Leptogenys, potporodica Ponerina, prvenstveno se hrane stonogama, koje su višestruko veće od samih mrava. Potrebno je desetak ovih insekata da bi se pobijedila stonoga, a sam proces napada je prilično zanimljiv za promatranje.

7. Mravi se mogu osjećati nesigurno.

Istraživanje crnih baštenskih mrava iz 2015. pokazalo je da mravi mogu reći kada nešto ne znaju.

Kada su naučnici doveli mrave u nepredvidivu situaciju, vjerovatnoća da će insekti ostaviti feromonski trag kako bi ih njihovi rođaci pratili bila je značajno smanjena.

Prema naučnicima, to znači da insekti shvataju da nisu sigurni da li idu u pravom smeru.

8. Zašto mravi hodaju po vodi?

Jeste li primijetili da se mravi ne dave kada pada kiša? Toliko su lagani da čak ne mogu prekinuti površinski napon vode. Mravi samo hodaju po njemu.

9. Mravi imaju najbrže reflekse u čitavom životinjskom carstvu.

Mravi iz roda Odontomachus (“borba zubima”) su grabežljivci i žive u Južnoj i Srednjoj Americi. Oni mogu zalupiti čeljusti pri brzini od 233 km/h.

10. Muški mravi nemaju oca.

Mužjaci izlaze iz neoplođenih jajašaca i imaju samo jedan set hromozoma koje dobijaju od majke. Ženke mrava, s druge strane, izlaze iz oplođenih jajašaca i imaju dva seta hromozoma: jedan od majke i jedan od oca.

11. Mravi broje svoje korake.

U vjetrovitim pustinjskim prostranstvima, mravi se vraćaju kući nakon traženja hrane, brojeći korake kako bi se vratili u mravinjak.

Godine 2006. sprovedena je studija koja je dokazala da mravi rade iste korake, čak i ako su im noge produžene ili skraćene.

12. Mravi su bili u svemiru.

Grupa mrava je 2014. stigla na Međunarodnu svemirsku stanicu da prouči kako se insekti ponašaju u mikrogravitaciji. Uprkos neobičnom okruženju, mravi su nastavili da rade zajedno, istražujući svoju teritoriju.

13. Mravi su jedine neljudske životinje koje mogu podučavati.

U studiji iz 2006. godine, naučnici su otkrili da mali mravi vrste Temnothorax albipennis vode druge mrave svoje vrste do hrane, pokazujući im na taj način put da pamte. Prema naučnicima, ovo je prvi put da jedna neljudska životinja trenira drugu.

14. Mravi mogu igrati ulogu pesticida.

Naučnici su izvršili detaljan pregled više od 70 studija koje su analizirale mogućnost korištenja mrava po mjeri za zaštitu poljoprivrednog zemljišta. Otkrili su da ovi insekti tjeraju štetočine s citrusa i drugih voćnih kultura.

Mravi krojači žive u gnijezdima koja grade na drveću. Studija je otkrila da su voćnjaci sa stablima u kojima se nalaze mravi krojači imali manje štete, što je zauzvrat rezultiralo obilnim žetvama.

15. Mravi mogu klonirati jedni druge.

Amazonski mravi se razmnožavaju kloniranjem. U koloniji mrava nema mužjaka, a naučnici ih nikada nisu pronašli, ali su umjesto toga otkrili da je čitava kolonija ovih mrava sastavljena od klonova kraljice.

Složenost života porodice mrava iznenađuje čak i specijaliste, a za neupućene općenito izgleda kao čudo. Teško je povjerovati da životom cijele mravlje zajednice i svakog pojedinog njenog člana upravljaju samo urođene instinktivne reakcije. Naučnicima još nije jasno kako dolazi do koordinacije kolektivnih akcija desetina i stotina hiljada stanovnika mravinjaka, kako porodica mrava prima i analizira informacije o stanju životne sredine potrebne za održavanje održivosti mravinjaka. Hipoteza koja razmatra ova pitanja sa gledišta izvan mirmekologije, koristeći ideje iz teorije informacija i kontrole, može izgledati fantastično. Međutim, smatramo da ima pravo na raspravu.

Nauka o mravima - mirmekologija - prikupila je ogromnu količinu materijala za promatranje koji opisuje karakteristike života mravinjaka. Prilikom proučavanja ovog materijala uočava se jasna nesklad između visokog „intelektualnog nivoa“ funkcioniranja mravinjaka u cjelini i mikroskopskih dimenzija nervnog sistema pojedinog mrava.

Mravinjak kao jedan objekt je visoko racionalan i vješt „organizam“ koji vrlo efikasno koristi krajnje ograničena sredstva koja su mu dostupna za održavanje života. Dobro se prilagođava ne samo cikličnim promjenama u okolišu (promjene godišnjih doba i doba dana), već i njegovim slučajnim poremećajima (vremenske promjene, oštećenja uslijed vanjskih utjecaja itd.).

Porodica mrava ima strogu unutrašnju strukturu sa jasno utvrđenim ulogama za svakog mrava, a te uloge se mogu mijenjati s njegovim godinama, ili mogu ostati konstantne. Organizaciona struktura mravinjaka omogućava vam da fleksibilno odgovorite na bilo kakve smetnje i izvršite sve potrebne poslove, brzo privlačeći potrebne radne resurse za njegovo izvođenje.

Aktivnost porodice mrava je izrazito fokusirana. Mravi se, na primjer, uspješno bave "stočarstvom" uzgojem lisnih uši. Izluci lisnih uši, takozvana medljika, služe kao izvor hrane bogate ugljikohidratima za mrave. Redovno “muzu” lisne uši, a mravi “hrabri” nose medljiku u svojim usjevima kako bi prehranili ostale mrave. U isto vrijeme, mravi se aktivno brinu o lisnim ušima: štite ih od štetočina i napada drugih insekata, premještaju ih u najpogodnija područja biljke, grade nadstrešnice za zaštitu od sunca, a ženke lisnih uši odvode u topli mravinjak za zimu. Mravi su vješti "uzgajivači životinja", stoga je u kolonijama o kojima se brinu, stopa razvoja i razmnožavanja lisnih uši mnogo veća nego u "nezavisnim" kolonijama lisnih uši iste vrste.

Kod nekih vrsta mrava značajan dio njihove hrane sastoji se od sjemenki raznih biljaka. Mravi ih sakupljaju i čuvaju u posebnim suhim skladišnim prostorima u svojim gnijezdima. Prije jela, sjemenke se ogule i samelju u brašno. Brašno se pomiješa sa pljuvačkom insekata koji se hrane i ovim tijestom se hrane larve. Poduzimaju se posebne mjere kako bi se osigurala sigurnost zrna tokom dugotrajnog skladištenja. Na primjer, nakon kiše, sjeme se izvlači iz skladišta na površinu i suši.

Sićušni amazonski mravi mogu napraviti zamke za insekte mnogo veće od njih samih. Omjeri veličina su takvi da živo podsjećaju na lov na mamute od strane primitivnih ljudi. Odsijecajući tanka vlakna dlake zeljaste biljke u kojoj žive insekti, mravi od njih pletu čahuru. Oni prave mnogo malih rupa u zidovima čahure. Čahura je postavljena na izlazu iz šupljine unutar kućne biljke, a u njoj se kriju stotine mrava radnika. Zabadaju glave u rupe u zidovima čahure, djelujući kao male žive zamke, i čekaju žrtvu. Kada insekt sleti na čahuru kamufliranu u šupljini biljke, mravi ga zgrabe za noge, mandibule i antene i drže je dok ne stigne pojačanje. Novopridošli mravi počinju da bodu plijen i to rade dok se potpuno ne paralizira. Insekt se zatim raskomada i nosi komad po komad u gnijezdo. Vrlo je zanimljivo da mravi pri izgradnji zamke koriste „kompozitne“ materijale. Kako bi povećali čvrstoću čahure, po njenoj površini šire poseban kalup. Pojedina vlakna dlake su zalijepljena ovim "ljepilom", zidovi čahure postaju kruti, a njihova čvrstoća značajno se povećava.

Još više iznenađuje ono što radi još jedan amazonski mrav. U amazonskim šumama postoje područja šuma u kojima raste samo jedna vrsta drveća. U amazonskoj džungli, gdje na svakom komadu zemlje rastu biljke desetina, pa čak i stotina različitih vrsta, takva područja ne samo da su zadivljujuća, već i zastrašujuća u svojoj neobičnosti. Nije uzalud što lokalna indijanska plemena takva mjesta zovu "đavolji vrtovi" i vjeruju da tamo živi zao šumski duh. Biolozi koji su proučavali ovaj fenomen nedavno su otkrili da su krivci za pojavu "bašta" mravi određene vrste koji žive u stablima drveća. Dugoročna opažanja su pokazala da mravi jednostavno ubijaju klice drugih biljaka ubrizgavanjem mravlje kiseline u njihovo lišće. Da bi se provjerila ova pretpostavka, izvršene su probne sadnje drugih biljaka na području jedne od „đavoljih bašta“: sve su sadnice uginule u roku od 24 sata. Biljke posađene za kontrolu izvan takvih „bašta“ su se normalno razvijale i dobro su se ukorijenile. Ova naizgled čudna aktivnost mrava ima jednostavno objašnjenje: mravi proširuju svoj „životni prostor“. Oni uklanjaju konkurentske biljke, omogućavajući drveću u kojem žive da slobodno raste. Prema istraživačima, jedan od najvećih "đavoljih vrtova" postoji više od osam stoljeća.

Neke vrste mrava postavljaju plantaže gljiva u svojim mravinjacima kako bi ih snabdjele visokokaloričnom proteinskom hranom. Tako se mravi rezači listova, koji grade ogromna podzemna gnijezda, hrane gotovo isključivo gljivama, pa se stoga u svakom gnijezdu nužno stvara plantaža gljiva. Ove gljive rastu samo na posebnom tlu - mravi radnici ga prave od zgnječenog zelenog lišća i vlastitog izmeta. Kako bi održali "plodnost tla", mravi stalno obnavljaju tlo u miceliju. Prilikom stvaranja novog mravinjaka, matica mrava u svojim ustima prenosi gljivičnu kulturu sa starog mravinjaka i tako postavlja temelj za opskrbu porodice hranom.

Mravi pažljivo prate stanje svog doma. Mravinjak srednje veličine sastoji se od 4-6 miliona iglica i grančica. Svakodnevno ih stotine mrava nose odozgo u dubinu mravinjaka, i od nižih spratova do vrha. To osigurava stabilan režim vlažnosti gnijezda, te stoga kupola mravinjaka ostaje suha nakon kiše i ne trune i ne plijesni.

Mravi na originalan način rješavaju problem zagrijavanja mravinjaka nakon zime. Toplotna provodljivost zidova mravinjaka je vrlo mala, a prirodno zagrijavanje u proljeće trajalo bi jako dugo. Kako bi ubrzali ovaj proces, mravi unose toplinu unutar mravinjaka na sebe. Kada sunce počne da grije i snijeg se otopi sa mravinjaka, njegovi stanovnici ispužu na površinu i počinju da se "sunčaju". Vrlo brzo temperatura tijela mrava poraste za 10-15 stepeni i on se vraća nazad u hladni mravinjak, grijući ga svojom toplinom. Hiljade mrava koji se "kupaju" u takvim "kupkama" brzo podižu temperaturu unutar mravinjaka.

Raznolikost mrava je beskrajna. U tropima postoje takozvani mravi lutalice, koji lutaju u velikom broju. Na svom putu uništavaju sve živo, i nemoguće ih je zaustaviti. Stoga ovi mravi užasavaju stanovnike tropske Amerike. Kada se kolona mrava lutalica približi, stanovnici i njihovi ljubimci bježe iz sela. Nakon što kolona prođe kroz selo, u njemu više nema ništa živog: ni pacova, ni miševa, ni insekata. Krećući se u koloni, mravi lutalice održavaju strogi red. Rubove kolone čuvaju mravi vojnici sa ogromnim čeljustima, u sredini su ženke i radnici. Radnici nose larve i lutke. Kretanje se nastavlja tokom cijelog dana. Noću kolona staje i mravi se skupljaju. Da bi se razmnožili, mravi privremeno prelaze na sjedilački život, ali ne grade mravinjak, već od vlastitog tijela gnijezdo u obliku lopte, šuplje iznutra, s nekoliko kanala za ulazak i izlazak. U to vrijeme matica počinje da polaže jaja. Mravi radnici brinu o njima i iz njih izlegu ličinke. Odredi mrava sakupljača s vremena na vrijeme napuštaju gnijezdo kako bi prikupili hranu za porodicu. Sjedilački život se nastavlja sve dok ličinke ne odrastu. Tada porodica mrava ponovo kreće.

O čudima porodice mrava može se reći još puno toga, ali svaki pojedinačni stanovnik mravinjaka je, začudo, samo mali, izbirljivi insekt, u čijem je djelovanju često teško pronaći logiku i svrhu.

Mrav se kreće neočekivanim putanjama, vuče sam ili u grupi neke terete (komad trave, mravlje jaje, grumen zemlje, itd.), ali je obično teško pratiti njegov rad od početka do rezultata. Njegove, da tako kažem, „radne makrooperacije“ izgledaju značajnije: mrav spretno hvata vlat trave ili komadić borovih iglica, pridružuje se „grupnom“ nošenju, vješto i očajnički se bori u mravljim bitkama.

Ono što upada u oči nije to da se iz ovog haosa i naizgled besciljne vreve oblikuje višestruki i odmjereni život mravinjaka. Ako pogledate bilo koju ljudsku konstrukciju s visine od stotine metara, slika će biti vrlo slična: i tamo stotine radnika obavljaju desetke naizgled nepovezanih operacija, a kao rezultat toga se pojavljuje neboder, visoka peć ili brana.

Još jedna stvar je iznenađujuća: u porodici mrava ne postoji „mozgani centar“ koji bi upravljao zajedničkim naporima da se postigne željeni rezultat, bilo da se radi o popravci mravinjaka, nabavci hrane ili zaštiti od neprijatelja. Štoviše, anatomija pojedinog mrava - izviđača, radnika ili mrava kraljice - ne dopušta postavljanje ovog "moždanog centra" u pojedinog mrava. Fizičke dimenzije njegovog nervnog sistema su premale, a obim programa i podataka akumuliranih generacijama neophodnih za kontrolu životne aktivnosti mravinjaka prevelik.

Može se pretpostaviti da je pojedinačni mrav sposoban da autonomno izvodi mali skup "radnih makro-operacija" na instinktivnom nivou. To mogu biti radne i borbene operacije, od kojih se, poput elementarnih cigli, formira radni i borbeni vijek mravinjaka. Ali to nije dovoljno za život u porodici mrava.

Da bi postojala u svom staništu, porodica mrava mora biti sposobna procijeniti i svoje stanje i stanje okoline, biti sposobna da te procjene pretoči u specifične zadatke održavanja homeostaze, postavlja prioritete za te zadatke, prati njihovu implementaciju i, u realnom vremenu, preurediti rad kao odgovor na vanjske i unutrašnje smetnje.

Kako mravi to rade? Ako prihvatimo pretpostavku instinktivnih reakcija, onda bi prilično uvjerljiv algoritam ponašanja mogao izgledati ovako. U sjećanju živog bića, u ovom ili onom obliku, trebalo bi postojati nešto slično tablici „situacija – instinktivni odgovor na situaciju“. U svakoj životnoj situaciji, informacije koje dolaze iz čula obrađuje nervni sistem i „sliku situacije“ koju on kreira upoređuje sa „tabelarnim situacijama“. Ako se “slika situacije” poklapa sa bilo kojom “tabelarnom situacijom”, izvršava se odgovarajući “odgovor na situaciju”. Ako nema podudaranja, ponašanje se ne ispravlja ili se izvodi neki “standardni” odgovor. Situacije i odgovori u takvoj „tablici“ mogu se generalizirati, ali će čak i tada njen obim informacija biti vrlo velik čak i za obavljanje relativno jednostavnih funkcija upravljanja.

„Tablica“ koja kontroliše život mravinjaka i koja navodi varijante radnih situacija i kontakata sa okolinom uz učešće desetina hiljada mrava postaje jednostavno ogromna, a za njeno skladištenje bi bile potrebne kolosalne količine „uređaja za skladištenje“ nervnog sistema. Osim toga, vrijeme za dobivanje “odgovora” prilikom pretraživanja u takvoj “tablici” također će biti jako dugo, jer se mora odabrati iz ogromnog niza sličnih situacija. Ali u stvarnom životu, ove odgovore treba dobiti prilično brzo. Naravno, put kompliciranja instinktivnog ponašanja ubrzo vodi u ćorsokak, posebno u slučajevima kada su potrebne instinktivne vještine kolektivnog ponašanja.

Da bismo procijenili složenost "tabele instinktivnog ponašanja", pogledajmo barem koje osnovne operacije mravi "uzgajivači životinja" moraju obaviti kada se brinu za lisne uši. Očigledno je da mravi moraju biti u stanju pronaći „bogate pašnjake“ na listovima i razlikovati ih od „siromašnih“ kako bi pravovremeno i ispravno kretali lisne uši oko biljke. Moraju znati prepoznati insekte koji su opasni za lisne uši i znati kako se boriti protiv njih. Istovremeno, sasvim je moguće da se metode borbe protiv različitih neprijatelja razlikuju jedni od drugih, a to, naravno, povećava potrebnu količinu znanja. Također je važno znati prepoznati ženke lisnih uši kako biste ih u određenom trenutku (na početku zime) prenijeli u mravinjak, smjestili na posebna mjesta i održavali tokom cijele zime. U proljeće je potrebno odrediti mjesta njihovog ponovnog naseljavanja i organizirati život nove kolonije.

Vjerovatno nema potrebe za nastavkom - već navedene operacije daju predstavu o količini znanja i vještina potrebnih mravu. Treba uzeti u obzir da su sve takve operacije kolektivne i da ih u različitim situacijama može izvesti različit broj mrava. Stoga je nemoguće obavljati ovaj posao po krutom šablonu i mora se moći prilagoditi promjenjivim uvjetima kolektivnog rada. Na primjer, mrav "stočar" mora znati ne samo kako se brinuti o lisnim ušima, već i kako sudjelovati u kolektivnom životu mravinjaka, kada i gdje raditi i odmarati se, u koje vrijeme započeti i završiti radni dan, itd. Da bi se koordinirale akcije desetina i stotina hiljada mrava u ogromnom okeanu mogućnosti za kolektivnu radnu aktivnost, potreban je nivo kontrole koji je za redove veličine veći od onog koji je moguć instinktivnim ponašanjem.

Elementarne intelektualne sposobnosti pojavile su se među predstavnicima životinjskog svijeta Zemlje upravo kao način da se zaobiđe ovo temeljno ograničenje. Umjesto rigidnog izbora iz „stole“, počela je da se koristi metoda konstruisanja „odgovora“ na nastalu situaciju iz relativno malog skupa elementarnih reakcija. Algoritam za takvu konstrukciju je pohranjen u „memoriji“, a posebni blokovi nervnog sistema u skladu s njim grade neophodan „odgovor“. Naravno, onaj dio strukture nervnog sistema koji je odgovoran za reakcije na vanjske smetnje postaje znatno komplikovaniji. Ali ova komplikacija se isplati jer omogućava, bez potrebe za nerealno velikim volumenima nervnog sistema, da se gotovo neograničeno diverzificira ponašanje pojedinca i zajednice. Ovladavanje novim tipom ponašanja sa ove tačke gledišta zahteva samo dodavanje u „memoriju“ novog algoritma za generisanje „odgovora“ i minimalne količine novih podataka. Sa instinktivnim ponašanjem, sposobnosti nervnog sistema brzo postavljaju granicu takvom razvoju.

Očigledno je da se gore navedene funkcije upravljanja kolonijom mrava, neophodne za održavanje ravnoteže sa okolinom i preživljavanje, ne mogu obavljati na instinktivnom nivou. Oni su bliski onome što smo navikli da nazivamo razmišljanjem.

Ali da li je razmišljanje dostupno mravu? Prema nekim izvještajima, njegov nervni sistem sadrži samo oko 500 hiljada neurona. Poređenja radi: u ljudskom mozgu postoji oko 100 milijardi neurona. Pa zašto mravinjak može da radi ono što radi i da živi kako radi? Gdje se nalazi “centar razmišljanja” porodice mrava ako se ne može locirati u mravljem nervnom sistemu? Odmah ću reći da se misteriozna „psihopolja” i „intelektualna aura” kao kontejner ovog „centra” ovde neće razmatrati. Tražit ćemo realne lokacije za moguću lokaciju takvog “centra” i načine njegovog funkcioniranja.

Zamislimo da su programi i podaci hipotetičkog mozga dovoljne snage podijeljeni na veliki broj malih segmenata, od kojih se svaki nalazi u nervnom sistemu jednog mrava. Da bi ovi segmenti radili kao jedan mozak, potrebno ih je povezati komunikacijskim linijama i uključiti u skup moždanih programa „supervizorski“ program koji bi pratio prijenos podataka između segmenata i osiguravao potreban slijed njihovog rad. Osim toga, prilikom “gradnje” takvog mozga mora se uzeti u obzir i činjenica da neki mravi - nosioci programskih segmenata - mogu umrijeti od starosti ili umrijeti u teškoj borbi za opstanak, a s njima i segmenti mozga koji se nalaze u njima. umrijet će. Da bi mozak bio otporan na takve gubitke, potrebno je imati rezervne kopije segmenata.

Programi samoizlječenja i optimalna strategija redundancije omogućavaju, općenito govoreći, stvaranje mozga vrlo visoke pouzdanosti koji može raditi dugo vremena, uprkos vojnim i domaćim gubicima i promjenama u generacijama mrava. Takav „mozak“ raspoređen među desetinama i stotinama hiljada mrava nazvaćemo raspoređenim mozgom mravinjaka, središnjim mozgom ili supermozakom. Mora se reći da u modernoj tehnologiji sistemi slični po strukturi supermozgu nisu novi. Tako američki univerziteti već koriste hiljade računara povezanih na Internet za rješavanje hitnih naučnih problema koji zahtijevaju velike računarske resurse.

Pored segmenata raspoređenog mozga, nervni sistem svakog mrava mora da sadrži i programe „radnih makro-operacija“ koje se izvode prema komandama ovog mozga. Sastav programa "radnih makrooperacija" određuje ulogu mrava u hijerarhiji mravinjaka, a segmenti raspoređenog mozga rade kao jedinstven sistem, kao da su izvan svijesti mrava (ako je ima) .

Dakle, pretpostavimo da zajednicu kolektivnih insekata kontroliše distribuirani mozak, a svaki član zajednice je nosilac čestice ovog mozga. Drugim riječima, u nervnom sistemu svakog mrava postoji mali segment centralnog mozga, koji je kolektivno vlasništvo zajednice i osigurava postojanje te zajednice u cjelini. Osim toga, sadrži programe autonomnog ponašanja („radne makrooperacije“), koji su takoreći opis njegove „ličnosti“ i koje je logično nazvati njegovim vlastitim segmentom. Kako je volumen nervnog sistema svakog mrava mali, mali je i obim individualnog programa „radnih makrooperacija“. Stoga takvi programi mogu osigurati neovisno ponašanje insekta samo pri izvođenju elementarne radnje i zahtijevaju obavezni kontrolni signal nakon njegovog završetka.

Govoreći o supermozgu, ne možemo zanemariti problem komunikacije između njegovih segmenata koji se nalaze u nervnom sistemu pojedinačnih mrava. Ako prihvatimo hipotezu o distribuiranom mozgu, moramo uzeti u obzir da se, kako bi se kontrolirao sistem mravinjaka, velike količine informacija moraju brzo prenijeti između segmenata mozga i pojedinačni mravi moraju često primati kontrolne i korektivne komande. Međutim, dugoročna istraživanja mrava (i drugih kolektivnih insekata) nisu otkrila nikakve moćne sisteme za prijenos informacija: pronađene „komunikacijske linije“ pružaju brzinu prijenosa reda veličine nekoliko bita u minuti i mogu biti samo pomoćne.

Danas znamo samo za jedan kanal koji bi mogao zadovoljiti zahtjeve distribuiranog mozga: elektromagnetne oscilacije u širokom rasponu frekvencija. Iako do danas takvi kanali nisu pronađeni kod mrava, termita ili pčela, ne znači da ih nema. Ispravnije bi bilo reći da nam korištene metode istraživanja i oprema nisu omogućile da otkrijemo ove komunikacijske kanale.

Moderna tehnologija, na primjer, daje primjere potpuno neočekivanih komunikacijskih kanala u naizgled dobro proučenim područjima koji se mogu otkriti samo posebno razvijenim metodama. Dobar primjer bi bilo hvatanje slabih zvučnih vibracija ili, jednostavno rečeno, prisluškivanje. Rješenje za ovaj problem traženo je i pronađeno kako u arhitekturi drevnih egipatskih hramova tako i u modernim usmjerenim mikrofonima, no pojavom lasera odjednom je postalo jasno da postoji još jedan pouzdan i kvalitetan kanal za prijem vrlo slabih akustičnih vibracija. . Štaviše, mogućnosti ovog kanala daleko nadmašuju sve što se u principu smatralo mogućim i čini se fantastičnim. Ispostavilo se da možete jasno čuti, bez mikrofona ili radio predajnika, sve što se govori tihim glasom u zatvorenoj prostoriji, i to sa udaljenosti od 50-100 metara. Da biste to učinili, dovoljno je da soba ima zastakljeni prozor. Činjenica je da zvučni valovi koji nastaju tokom razgovora uzrokuju vibracije prozorskog stakla s amplitudom od mikrona i frakcija mikrona. Laserski snop, reflektiran od oscilirajućeg stakla, omogućava snimanje ovih vibracija na prijemnom uređaju i nakon odgovarajuće matematičke obrade, pretvaranje u zvuk. Ova nova, ranije nepoznata metoda snimanja vibracija omogućila je snimanje neprimjetno slabih zvukova u uvjetima u kojima se njihovo otkrivanje činilo suštinski nemogućim. Očigledno, eksperiment koji se oslanja na tradicionalne metode traženja elektromagnetnih signala ne bi mogao otkriti ovaj kanal.

Zašto ne možemo pretpostaviti da distribuirani mozak koristi neku nepoznatu metodu prenošenja informacija putem kanala elektromagnetnih oscilacija? S druge strane, u svakodnevnom životu se mogu naći primjeri prijenosa informacija kanalima čija je fizička osnova nepoznata. Ne mislim na ispunjenje slutnji, emotivne veze između voljenih osoba i druge slične slučajeve. Oko ovih fenomena, uprkos njihovom bezuslovnom postojanju, nakupilo se toliko mističnih i polumističnih fantazija, preterivanja, a ponekad i prosto obmana da se ne usuđujem da ih pozovem. Ali znamo, na primjer, takav uobičajeni fenomen kao što je osjećaj gledanosti. Gotovo svako od nas može se sjetiti trenutaka kada se okrenuo, osjećajući nečiji pogled. Nema sumnje u postojanje informativnog kanala koji je odgovoran za prenošenje osjećaja gledanja, ali nema ni objašnjenja kako se neke karakteristike stanja psihe promatrača prenose na osobu koju gleda. Elektromagnetno polje mozga, koje bi moglo biti odgovorno za ovu razmjenu informacija, praktički je neprimjetno kada se ukloni na udaljenosti od desetine centimetara, a osjećaj pogleda prenosi se na desetine metara.

Isto se može reći i za tako poznatu pojavu kao što je hipnoza. Nisu samo ljudi ti koji imaju hipnotičke sposobnosti: poznato je da neke zmije koriste hipnozu prilikom lova. Tokom hipnoze, informacije se takođe prenose od hipnotizera do hipnotizovane osobe putem kanala, koji, iako svakako postoji, čija je priroda nepoznata. Štoviše, ako ljudski hipnotizer ponekad koristi glasovne naredbe, tada zmije ne koriste zvučni signal, ali njihova hipnotička sugestija zbog toga ne gubi snagu. I niko ne sumnja da možete osjetiti tuđi pogled, i niko ne poriče realnost hipnoze zbog činjenice da su u ovim fenomenima kanali prijenosa informacija nepoznati.

Sve navedeno može se smatrati potvrdom prihvatljivosti pretpostavke o postojanju kanala za prijenos informacija između segmenata distribuiranog mozga, čija nam je fizička osnova još uvijek nepoznata. Budući da nam nauka, tehnologija i praksa svakodnevnog života daju neočekivane i neriješene primjere različitih kanala informacija, očito nema ničeg neobičnog u pretpostavci o prisutnosti još jednog kanala nepoznate prirode.

Da bi se objasnilo zašto komunikacione linije kod kolektivnih insekata još nisu otkrivene, može se navesti mnogo različitih razloga - od vrlo stvarnih (nedovoljna osjetljivost istraživačke opreme) do fantastičnih. Lakše je, međutim, pretpostaviti da te linije komunikacije postoje i vidjeti kakve posljedice proizlaze iz toga.

Direktna opažanja mrava podržavaju hipotezu o vanjskim komandama koje kontroliraju ponašanje pojedinačnog insekta. Tipična za mrava je neočekivana i nagla promjena smjera kretanja, koja se ne može objasniti nikakvim vidljivim vanjskim razlozima. Često možete vidjeti kako se mrav na trenutak zaustavi i odjednom se okrene, nastavljajući se kretati pod kutom u odnosu na prethodni smjer, a ponekad i u suprotnom smjeru. Uočeni obrazac može se vjerodostojno protumačiti kao „zaustavljanje radi primanja kontrolnog signala” i „nastavak kretanja nakon što se primi naredba za novi pravac”. Kada obavlja bilo koju radnu operaciju, mrav ga može (iako se to događa mnogo rjeđe) prekinuti i ili preći na drugu operaciju ili se udaljiti s mjesta rada. Ovo ponašanje također liči na reakciju na vanjski signal.

Kako proučavati život mrava

Yu Frolov

Prije svega, samo posmatranjem, i to od pamtivijeka.

Čak iu Bibliji (Izreke kralja Solomona) lijeni ljudi se savjetuju da uče teškom radu od mrava i zapaža se decentralizirana organizacija djelovanja ovih društvenih insekata: „Idi mravu, lijenče, pogledaj njegove postupke i budi mudar. On nema ni načelnika, ni upravitelja, ni vladara, već ljeti sprema žito, a hranu sakuplja za vrijeme žetve.”

Aristotel, Plutarh i Plinije su s entuzijazmom pratili mrave, praveći mnoga suptilna i ispravna zapažanja, ali i nekoliko grešaka. Tako je Aristotel uzeo krilate mrave kao zasebnu vrstu i napisao da se mravi razmnožavaju bijelim crvima, prvo okruglim, a zatim izduženim. Naravno, mislio je na jaja iz kojih izlaze larve.

Prirodnjaci prošlosti kopali su mravinjake kako bi saznali njihovu strukturu, raspored prostorija za različite namjene i razumjeli kastinsku organizaciju mravljeg društva.

Bliže današnjem vremenu postalo je moguće, bez tako ekstremnih mjera kao što je raskopavanje njihovog doma, promatrati ne samo aktivnosti mrava izvan mravinjaka, već i njihov život kod kuće. Oni ubacuju staklo u zid gomile mrava ili jednostavno naseljavaju koloniju mrava u laboratorijskom staklenom mravinjaku. Jednodimenzionalan je: dvije velike čaše su zalijepljene, ostavljajući razmak od nekoliko milimetara između njih, tamo se ulijevaju građevinski materijali i puštaju mravi.

Budući da mravi ne vole dnevnu svjetlost u svom domu, često je zgodnije pratiti ih pomoću infracrvenog svjetla. Ponekad se fleksibilni fiber endoskop sa sijalicom na kraju umetne u mravinjak, što omogućava snimanje fotografija.

Za praćenje života i kretanja pojedinih jedinki, one su označene kapljicom boje, ponekad svijetleće, tako da se mogu promatrati u mraku. Istina, ova metoda je prikladna samo za relativno velike vrste.

Još sofisticiranija metoda je označavanje slabo radioaktivnim izotopima, što je omogućilo proučavanje trofalakse - razmjene hrane između mrava. Ili im se daje šećerni sirup s izotopom ugljika, ili se daje žrtva - gusjenica uzgojena na dijeti obogaćenoj radioaktivnim fosforom. Geigerov brojač zatim pokazuje kako, razmjenom povratnih kapljica hrane, jedan hranjen mrav širi radioaktivnost po mravinjaku.

Struktura podzemnih mravljih gnijezda proučava se ili njihovim iskopavanjem, ili izradom odljeva složenih prolaza i komora gnijezda, ulivanjem tekućeg gipsa, brzo stvrdnjavajućih polimera ili topljivog metala u njegov ulaz.

Sa stanovišta hipoteze o supermozgu, vrlo je zanimljiv fenomen takozvanih lijenih mrava. Zapažanja pokazuju da nisu svi mravi u porodici uzori napornog rada. Ispostavilo se da oko 20% porodice mrava praktički ne učestvuje u radnim aktivnostima. Istraživanja su pokazala da “lijeni” mravi nisu mravi na odmoru, koji se vraćaju na posao nakon što povrate snagu. Ispostavilo se da ako iz porodice uklonite primjetan dio radnih mrava, tempo rada preostalih "radnika" se shodno tome povećava, a "lijeni" mravi nisu uključeni u rad. Stoga se ne mogu smatrati ni “radnom rezervom” ni “odmornicima”.

Danas su predložena dva objašnjenja za postojanje "lijenih" mrava. U prvom slučaju pretpostavlja se da su „lijeni“ mravi svojevrsni „penzioneri“ mravinjaka, ostarjeli mravi, nesposobni za aktivan rad. Drugo objašnjenje je još jednostavnije: to su mravi koji iz nekog razloga ne žele raditi. Pošto nema drugih, uvjerljivijih objašnjenja, mislim da imam pravo na još jednu pretpostavku.

Za svaki distribuirani sistem za obradu informacija – a supermozak je vrsta takvog sistema – jedan od glavnih problema je osiguranje pouzdanosti. Za supermozak, ovaj zadatak je od vitalnog značaja. Osnova sistema za obradu informacija je softver u koji su kodirane metode analize podataka i donošenja odluka usvojene u sistemu, što važi i za supermozak. Sigurno se njegovi programi veoma razlikuju od programa napisanih za moderne računarske sisteme. Ali u ovom ili onom obliku oni moraju postojati i oni su ti koji su odgovorni za rezultate rada supermozga, tj. u konačnici za opstanak stanovništva.

Ali, kao što je već spomenuto, programi i podaci koje obrađuju nisu pohranjeni na jednom mjestu, već su podijeljeni na mnogo segmenata koji se nalaze u pojedinačnim mravima. Čak i uz vrlo visoku pouzdanost rada svakog elementa supermozga, rezultirajuća pouzdanost sistema je niska. Tako, na primjer, neka pouzdanost svakog elementa (segmenta) bude 0,9999, tj. kvar se javlja u prosjeku jednom na svakih 10 hiljada poziva. Ali ako izračunamo ukupnu pouzdanost sistema koji se sastoji od, recimo, 60 hiljada takvih segmenata, onda se ispostavi da je manja od 0,0025, tj. smanjuje se za približno 400 puta u odnosu na pouzdanost jednog elementa!

Razvijene su i korištene različite metode u modernoj tehnologiji za povećanje pouzdanosti velikih sistema. Na primjer, dupliranje elemenata dramatično povećava pouzdanost. Dakle, ako se, uz istu pouzdanost elementa kao u gornjem primjeru, duplicira, tada će se ukupan broj elemenata udvostručiti, ali će se ukupna pouzdanost sistema povećati i postati gotovo jednaka pouzdanosti pojedinačnog elementa .

Ako se vratimo na porodicu mrava, moramo reći da je pouzdanost funkcionisanja svakog segmenta supermozga znatno niža od zadatih vrednosti, makar i zbog kratkog životnog veka i velike verovatnoće smrti nosilaca ovih segmenata. - pojedinačni mravi. Stoga je višestruko umnožavanje segmenata supermozaka preduvjet za njegovo normalno funkcioniranje. Ali osim dupliranja, postoje i drugi načini da se poveća ukupna pouzdanost sistema.

Činjenica je da sistem kao celina ne reaguje jednako na kvarove u svojim različitim elementima. Postoje kvarovi koji fatalno utiču na rad sistema: na primer, kada program koji obezbeđuje potreban redosled obrade informacija ne radi ispravno, ili kada se zbog kvara izgube jedinstveni podaci. Ali ako dođe do kvara u segmentu čiji se rezultati mogu na neki način ispraviti, onda ovaj problem samo dovodi do određenog kašnjenja u dobijanju rezultata. Inače, u realnim uslovima većina rezultata dobijenih supermozakom pripada upravo ovoj grupi, a samo u retkim slučajevima kvarovi dovode do ozbiljnih posledica. Stoga se pouzdanost sistema može povećati i povećanjem, da tako kažem, „fizičke pouzdanosti“ segmenata u kojima se nalaze posebno važni i nepovratni programi i podaci.

Na osnovu navedenog, može se pretpostaviti da su upravo „lijeni“ mravi nosioci specijaliziranih, posebno važnih segmenata raspoređenog mozga. Ovi segmenti mogu imati različite namjene, na primjer, obavljaju funkcije održavanja integriteta mozga kada pojedini mravi uginu, prikupljaju i obrađuju informacije iz segmenata nižeg nivoa, osiguravaju ispravan redoslijed zadataka supermozga itd. Oslobađanje od rada pruža “lijenim” mravima povećanu sigurnost i sigurnost.pouzdanost postojanja.

Ovu pretpostavku o ulozi “lijenih” mrava potvrđuje eksperiment koji je u laboratoriji Stanforda proveo čuveni fizičar, nobelovac I. Prigogine, koji je proučavao probleme samoorganizacije i kolektivne aktivnosti. U ovom eksperimentu, porodica mrava podijeljena je na dva dijela: jedan je uključivao samo "lijene" mrave, a drugi "radnike". Nakon nekog vremena postalo je jasno da „profil rada“ svake nove porodice ponavlja „profil rada“ prvobitne porodice. Ispostavilo se da je u porodici “lijenih” mrava tek svaki peti ostao “lijenji”, dok su ostali aktivno uključeni u rad. U porodici “radnika” isti peti dio je postao “lijenji”, a ostali su ostali “radnici”.

Rezultate ovog elegantnog eksperimenta lako je objasniti u smislu hipoteze o distribuiranom mozgu. Očigledno je da je u svakoj porodici dio njenih članova delegiran da čuva posebno važne segmente distribuiranog mozga. Vjerovatno se, u smislu strukture i strukture nervnog sistema, "lijeni" mravi ne razlikuju od "radnika" - samo se u nekom trenutku u njih učitavaju potrebni segmenti. Upravo to se dogodilo novim kolonijama u gore opisanom eksperimentu: centralni mozak je učinio nešto slično preuzimanju novog softvera, i time je završen dizajn kolonija mrava.

Već danas je moguće izgraditi prilično uvjerljive hipoteze o strukturi distribuiranog mozga, topologiji mreže koja povezuje njegove segmente i osnovnim principima redundancije unutar nje. Ali to nije glavna poenta. Glavna stvar je da nam koncept distribuiranog mozga omogućava dosljedno objašnjavanje glavne misterije mravinjaka: gdje i kako se pohranjuju i koriste kontrolne informacije koje određuju vrlo složen život porodice mrava.

“Nauka i život” o mravima:
Mravi krupni plan. - 1972, br. 9.
Kovalev V. Ant komunikacije. - 1974, br. 5.
Khalifman I. Operacija “Mrav”. - 1974, br. 5.
Marikovsky P. Služba oživljavanja mrava. - 1976, br. 4.
Vasiljeva E., Khalifman I. Div u mravinjaku. - 1980, br. 3.
Konstantinov I. Grad mrava. - 1982, br.
Vasiljeva E., Khalifman I. Nomadski mravi. — 1986, br.
Mravi takođe imaju individualnost. - 1998, br. 12.
Aleksandrovsky G. Evolucija mrava traje 100 miliona godina. - 2000, br. 10.
Starikova O., Furman M. Mravi u gradu. - 2001, br.
Uspensky K. Peščani mrav. - 2003, br. 8.
Metalni mravinjak. - 2004, br. 11.
Mravi biraju svoj dom. - 2006, br. 7.

Bit je jedinica informacija koja omogućava da se napravi jedan binarni izbor: "da-ne", "lijevo-desno" itd.

Pokaži