Karınca Kolonileri Bir Sinir Ağı Gibi Davranıyor

Yeni araştırmalar, böcek gruplarının kolektif olarak ne yapacaklarına karar verirken hem dış girdileri hem de iç ilkeleri tarttığını ortaya çıkardı.

Bu özel çalışmada, sıcaklık çok yükseldiğinde karınca kolonilerinin yuvalarını ne zaman ve nasıl boşalttığını incelendi. Bir noktada kolektif olarak bir karar hesaplandı, yuvadan vazgeçilmesi gerektiği sonucuna varıldı.

Başka bir deyişle, karıncalar, nöronların bütün bir beyin olarak hareket etmesi gibi, her şeyin uyum içinde çalışması için bütün bir sistem olarak harekete geçtiler. Bu, faydalar (iş yapmaya devam etme) ve maliyetler (aşırı ısınma ve koloni üyelerini kaybetme) arasındaki klasik paradigmadır.

New York'taki Rockefeller Üniversitesi'nde Sosyal Evrim ve Davranış Laboratuvarı başkanı Daniel Kronauer, "Karınca kolonisini, girdileri algılayan ve ardından onları davranışsal çıktılara çeviren bilişsel benzeri bir sistem olarak anlamak için bir yaklaşıma öncülük ettik" diyor.

Deney düzeneği, sıcaklık kontrollü bir yuva, bir izleme kamerası ve noktalarla işaretlenmiş karıncaları içeriyordu. Araştırmacılar, 36 işçi karınca ve 18 larvadan oluşan koloni boyutlarında, sıcaklık 34 santigrat dereceye ulaştığında yuvanın boşaltıldığını kaydetti.

Bununla birlikte, koloninin boyutu arttıkça, onları ayrılmaya zorlayacak sıcaklık eşiği de arttı. 200 karıncalık bir kolonide ısı seviyesi 36 santigrat dereceyi geçene kadar böcekler etrafta kaldı.

Bir sinir ağında olduğu gibi, uyarıcı ve engelleyici faktörlerin karıncalar arasında aktif halde olması muhtemeldir. Ekip, matematiksel modelleme yoluyla, karıncaların kolektif duyusal tepki eşiğinin, yalnızca her bir karıncanın bireysel tercihlerinin ortalamasının alınmasına değil, bu iki faktör arasındaki dengeye nasıl dayandığını gösterebildi.

Kronauer, "Eşik sabitlenmemiş gibi görünüyor" diyor. "Daha ziyade bu, grup büyüklüğüne bağlı olarak değişen bir özellik olarak karşımıza çıkıyor."

Bu çalışmadan net olmayan şey, grup büyüklüğünün, sıcaklık arttıkça karıncaların ne kadar istekli olduğu üzerinde neden bir etkisi olması gerektiğidir. Tek tek karıncalar grubun büyüklüğünü bilemezler, yani başka bir şey oluyor.

Araştırmacılar tarafından ortaya atılan bir hipotez, karıncalar arasında geçen feromonların (veya kimyasal habercilerin) daha fazla karınca söz konusu olduğunda etkilerini artırdığıdır. Başka bir düşünce, daha büyük bir karınca grubunu hareket ettirmenin daha zor olduğu olabilir, bu nedenle faydalara karşı maliyet hesaplaması değişir.

Çalışmanın, karıncaları kolektif düzeyde gözlemlemek için sağlam ve ölçülebilir bir çerçeve sunuyor. Gelecekteki araştırmalarda, bu toplu karar alma hakkında daha iyi bir fikir edinmek için daha fazla parametre eklenebilir ve ardından manipüle edilebilir.

Kronauer, "Şimdiye kadar yapabildiğimiz, sistemi bozmak ve çıktıyı tam olarak ölçmek" diyor. "Uzun vadede, fikir, sistemin iç işleyişini daha ayrıntılı bir şekilde ortaya çıkarmak için tersine mühendislik yapmaktır."

Araştırma PNAS'ta yayınlandı.