Deborah Gordon karıncaları eşeliyor

Karıncaları inceliyorum, çünkü örgütlerin nasıl işlediğine kafa yormayı severim. Özellikle örgüt bileşenlerinin... ...bütünsel davranışını oluşturacak şekilde etkileşmeleri hakkında. Karınca kolonileri de buna iyi örnektirler. Tabi örümcek ağı gibi başka örnekler de vardır. Bunun gibi bir çok biyolojik sistem vardır... ...beyin, hücre, gelişmekte olan cenin.

Yaklaşık 10.000 tür karınca vardır. Bunların hepsi bir ya da birkaç kraliçesi olan koloniler şeklinde yaşarlar. Etrafta dolaşırken gördüğünüz tüm karıncalar kısır dişi işçilerdir. Ve tüm karınca kolonilerininin ortak özelliği merkezi denetimin olmamasıdır. Kimse kimseye ne yapacağını söylemez. Kıraliçe sadece yumurtlar. Başka da bir yönetim yoktur. Hiçbir karınca bir diğerinin davranışını yönetmez. Ben bunun nasıl işlediğini anlamaya çalışıyorum. 20 yıldan buyana güneydoğu Arizona'daki... tohum-yiyen bir karınca toplumunu incelemekteyim.

Bu benim çalışma saham. Bu aslında karıncaların bir resmidir... ...tavşan sadece şans eseri orada. Bunlara hasatçı karınca denir, çünkü tohum yerler. Bu olgun bir koloninin yuvasıdır ve şurası da yuvanın girşidir. Yaklaşık 20 metre uzağa kadar yayılırlar... ...tohumları toplarlar ve yuvaya getirerek saklarlar. Her yıl oraya giderim çalışma sahamın bir haritasını çıkarırım. Bu sadece bir yol, ve çok büyük sayılmaz. Bir tarafı yaklaşık 250 metre diğer tarafı ise 400. Her koloni bir numara ile adlandırıldı ve... ...bir kayanın üzerine yazıldı. Her yıl oraya gider... ...bir önceki sene yaşayan kolonileri arar... ...ölmüş olanları ve yeni ortaya çıkanları haritaya işlerim. Bunu yapmakla kaç yaşında olduklarını takip ederim Bu sayede koloniler yaşlanıp irileştikçe... ...davranışlarının nasıl değiştiğini görme imkanım oldu.

Size kolonilerin yaşam döngüsü hakkında şunu söyleyeceğim. Karıncalar hiçbir zaman karınca üretmez, koloniler koloni üretir. Ve bunu her yıl oğul vererek yaparlar. Yani çiftleşme uçuşundaki -- kanatlı karıncalar. Yer yıl aynı gün -- ve bunun nasıl olduğu bir gizemdir-- ...her koloni kendi bakire, çiftleşmemiş kraliçe ve erkek karıncaları dışarı gönderir... ...ve bunlar ortak bir yere uçarlar ve çiftleşirler. Bu yakın geçmişte bakire olan kraliçe ve onun kanatlarını göstermektedir. Ve şu anda erkeğiyle çiftlerme sürecinde... ve ürtte bir diğer erkek kendi sırasını beklemekte. Genellikle kraliçeler birden çok kez çiftleşirler. Ve ardından erkelerin hepsi ölür. Onlar için hepsi bundan ibarettir.

...

Ve yeni çiftleşmiş kraliçeler başka bir yere uçarlar, kanatlarını bırakırlar... ...bir çukur kazarlar ve içine girerek yumurtlamaya başlarlar. Artık 15-20 yıl yaşayacaklardır ve ilk çiftleşmelerindeki... ...spermleri kullanarak yumurtlamaya devam edeceklerdir. Yani kraliçe şuraya, aşağıya iner. Yumurtlar, larvaları besler-- karıncalar önce yumurta olarak başlayıp sonra larvaya dönüşürler. Larvaları kendi yağ kaynaklarından kusmuğu ile besler. Karıncalar oluşur oluşmaz, -- ilk grup... ...önce larva, sonra pupa (krizalit) , en sonundada erişkin karınca ölurlar. Dışarı giderler, besin getirirler, yuva kazarlar... ...ve kraliçe bir daha asla dışarı çıkmaz.

Evet, bu bir yaşında bir kolonidir-- 536 numaralı koloni. Yuva girişi, ölçek için bir de kurşun kalem. Evet, bu koloni geçen yaz bir kraliçe tarafından kurulmuş. Bu koloni üç yaşındadır. Yuva girişi, ölçek için kurşun kalem. Bir çöplük, bir döküntü yığını yaparlar-- çoğunlukla yedikleri tohumların kabuklarından. Bu beş yaşında bir kolonidir. Bu yuva girişidir, bu da ölçek için kurşun kalem. Bu yaklaşık ulaştıkları en büyük boyut, yaklaşık bir metre genişliğinde. Bu ise koloni boyutuna göre işçi arı sayısının değişimidir-- ...evet yaklaşık 10.000 işçi karınca -- ...yıllar içinde koloni yaşının bir fonksiyonun olarak değişir. Yani sıfır karıncayla, sadece kurucu kraliçe ile başlar... ...ve kolonin beş yaşına ulaşıncaya dek 10 ya da 12 bin karıncalık boyuta ulaşır. Daha sonra da kraliçe ölünceye dek aynı boyutta kalır... ...kraliçe 15-20 yaşlarına geldiğinde de artık daha fazla karınca üretecek kimse kalmaz. Karınca sayısı açısından kararlı sayıya ulaşınca... ...tekrar üremeye başlarlar. Yani daha çok kanatlı karaliçe ve erkek karıncayı çiftleşme uçuşuna gönderirler. Koloni boyutunun yaşına bağlı olarak nasıl değiştiğini biliyorum... ...çünkü yaşını bildiğim kolonileri kazdım ve tüm karıncalarını saydım. Evet, ilginç olsa da bu araştırmanın en eğlenceli yanı sayılmazdı.

(...)

Bu karıncalarla ilgili asıl sorguladığım şey "görev üstlenme" konusudur. Sorum; sadece koloninin nasıl organize olduğu değil... ...faaliyetini nasıl değiştirdiğidir de. Nasıl oluyor da şartlar değişince... ...koloni her bir işte çalışan işçi sayısını ayarlayabiliyor? Evet, bir karınca kolonisinin başına işler gelir. Yaz ortasında yağmur yağar, çöl ortasında sel basar. Yuvaya çok hasar verir... ...bu durumda dağınıklığı toparlamak için fazladan işçi gerekir. Ya da fazladan yiyecek kaynağı ortaya çıkar-- ...pikniklerde olanları hepiniz bilirsiniz-- ...bu durumda fazladan işçi yiyeceği toplamak için gerekir. Yani, kimse kimseye ne yapacağını söylemezken, nasıl oluyor da... ...koloni her bir iş için gerekli sayıda işçiyi ayarlayabiliyor? İşte bu işleyişe ben "görev üstlenme" diyorum.

Hasatçı karıncalar özelinde yuvanın hemen dışında görünen... ...karıncaların görevlerini şu dört sınıfa ayırdım: ...taşıyıcılar, yiyecek bulmak ve... ...yuvaya getirmek için arazide yayılırlar. Devriyeler--bir büyüteç gibi-- ...ilginç bir grupturlar. Sabahleyin taşıyıcılar etkin olmadan... ...erkenden yuvadan çıkarlar. Bir şekilde taşıyıcıların hangi yöne gideceklerine karar verirler... ...ve geri dönerek-- sadece geri dönmüş olmaları ile-- ...taşıyıcılara dışarı çıkmanın güvenli olduğunu söylemiş olurlar. Bakımcı karıncalar yuvanın içinde çalışırlar... ...ve şunu söylemeliyim ki yuvaları Bill Lishman'nın evine oldukça benzer. Yani içeride bölmeler vardır... ...bölmelerin duvarlarını bir çeşit nemli toprakla inşaa ederler... ...ve bu kuruduğunda bir çeşit kerpiçvari yüzey oluşur. Bu aynı zamanda bölgede yaşayan Hopi halkının... ...mağara evlerine benzer. Bakımcı karıncalar yuvanın içinde bunu yaparlar... ...kuru toprak parçacıklarını çeneleri ile yuva dışına taşırlar, Sonuçta siz yuva onarım işçilerinin ufak bir parça toprakla çıktığını... ...dışarda bıraktığını, ve geri dönüp içeri girerken görürsünüz. Ve sonunda çöpçuler çöpün içine bölgesel bazı kimyasallar koydular. Çöpçülerin döküntü yığını oluştururken ne yaptıklarını görebilirsiniz. Bugün ve sonraki günde hepsi burada olacak... ...yığını oraya götürecekler ve sonra geri getirecekler. Yani çöpçülerin yaptığı budur. Ve bu dört grup sadece yuvanın dışındaki gruplardır. Bu koloninin sadece , hemen hemen %25 idir ve en yaşlı karıncalardır.

Böylece bir karınca kraliçenin yakınında bir yerde işe girişebilir. Ve biz yuvaları kazınca onları koloninin genişliği kadar derinde buluruz... ...bu yüzden eski büyük yuvalar yaklaşık bir metre kadar derindedir. Ve kazmalarla kayadan döküntüyü uzaklaştırmamızdan 8 saat sonra... ...burada kraliçeyi bulduğumuz yerde başka bir bölme ve uzun bir tünel mevcuttur. Bölmenin, kazmalarla çalışan öğrenci ekibim , çapam ve benim yüzümden... ...değiştiğine inanmıyorum... ...ama bunun yerine su bastığımız zaman... ...bazen koloni daha derine gitmeye mecburdur. Bu yüzden burada bütün bölmeler iletişim içindedir. Kraliçe orada bir yerde sadece yumurtlar. Burada larvalar mevcuttur ve bunlar yiyeceğin çoğunu tüketirler.♪ Bu çoğu karıncalar içinde doğrudur ki-- ...etrafınızda yürüyen karıncaların fazla yemediğini görürsünüz Yiyecekleri geri getirirler ve larvaları beslerler. Taşıyıcılar yiyecekle geldikleri zaman yiyeceği özel odanın üzerine doğru atarlar... ...ve diğer karıncalar aşağıdan yukarıya gelip, yiyecekleri alıp... ...geri getirirler, tohum kabuklarını ve onları yığarlar. Yuvanın dışında çalışan bakımcı karıncalar vardır. Merakla ve ilginç bir şekilde görünen o ki... ...kolonideki karıncaların aşağı yukarı yarısı hiçbirşey yapmamaktadırlar. Bildiğiniz gibi incilde söylenene göre... ...''Tembelsen karıncaya bak'' değişine rağmen... gerçekte, karıncaların yarısının yedek gibi oturduğunu düşünebilirsiniz. Birşeyler olduğunda söylenecek şey--daha önce hiç buna benzer bir şey görmedim... ...ama ben sadece 20 yıldır araştırıyorum-- ...birşey olduğunda ihtiyaç duyulursa ortaya çıkabilirler. Aslında çoğu oralarda dolaşıyorlardır.

Ve çok ilginç bir soru olduğunu düşünüyorum-- ...kolonide, hiç bir şey yapmayan ilgisiz bir karıncaya... biraz iş vermeyi organize etmenin nasıl bir yolu vardır? Ve bu yedekler, dışarıda ve yuvanın derininde çalışan karıncalar... ...arasında bir şekilde tampon olarak dururlar. Ve bir koloniyi deşmek ve dışarda çalışan karıncaları işaretlemek isterseniz onları asla aşağıda derinde göremezsiniz. Karıncalar gençken içeride çalıştığı zaman olan budur. Her nasılsa bu rezervin içine sızarlar. Ve sonunda bu harici iş gücüne dahil olarak göreve çağırılırlar. Ve hemen dışarıda çalışan karıncalara katılırlar, asla aşağıya gelmezler. Şimdi karıncalar--çoğu karınca, bunlara dahil olarak çok iyi görmezler. Gözleri vardır, karanlık ve aydınlık arasındaki farkı idrak edebilirler... ...fakat çoğunlukla kokuyla çalışırlar. Kraliçe karınca hakkında düşündüğünüzü desteklemek doğru değildir-- ...bilirsiniz, kraliçe karınca tüm bölmeler vasıtasıyla... ...kimyasal mesajları gönderecek kadar bilgiye sahip olmasa bile... ...karıncalara dışarıda ne yapacağını anlatan... ...gerçekte, yuvanın dışında gördüğümüz işçilerin... ...değişimi sırasında bu mesajın görülmemesi mümkün değildir. Kraliçenin, koloninin davranışını yönetmediğini bilmemizin bir yolu budur.

Görev dağılımında çalışmanın sınırlarını belirlersek... ...ilk sorum , farklı görevler yapan... ...karıncalar arasındaki bağlantı nedir ? Bakımcı karıncaların ne yaptığı taşıyıcılar için farkeder mi? Devriyelerin ne yaptığı çöpçü karıncalar için farkeder mi? Ve her nasılsa doğumundan itibaren görevi belirlenmiş her karıncanın... ...montaj hattındaki yerini bilerek... ...diğerlerinden oldukça bağımsız olarak iş gördüğü... ...karınca kolonilerinin görünümü konusunda çalışıyordum. Bunun yerine, farklı görev gruplarının dayanışıklığı nasıldır diye sorgulamak istedim.

Böylece bir şeyi değiştirerek deneyler yaptım. Örneğin, bakımcı karıncalar sabah erken hareket eder etmez... ...yuva girişinin yakınına bir demet kürdan koyarak... ...bakımcı karıncalar için biraz daha iş ürettim. Bu 20 dakika sonra görünendir. Burası 40 dakika sonrası içindir. Ve bakımcı karıncalar hemen bütün kürdanları alırlar... ...onları yuva tepeciğinin dıştaki ağzına bırakırlar. Bilmek istediğim buydu, tamam... ...fazladan bakımcı karıncaların işe koşulduğu bu durum-- ...diğer görevlerde çalışan işçiler üzerinde herhangi bir etki yapacak mı? Sonra bütün bu deneyleri işaretlenmiş karıncalarla tekrarladık. Böylece bazı mavi bakımcı karıncalar oluştu. Ve sonra daha da ileri götürerek... ...bu üçlü renk sistemini kullandık. Ve ayrı ayrı hangi karınca hangisidir bilmek için onları işaretliyebiliriz. Model uçak boyasıyla işe giriştik... ...ve sonra bu harika küçük japon işaretleyicileri bulduk... ...ve onlar gerçekten iyi çalışıyorlar. Ve sonucu özetlersek... ...sonuç şuna çıkar, farklı görevler dayanışıktırlar. Böylece bir görevin yapılış numarasını değiştirirsem... ...bu diğerinin numarasını da değiştirir. Örneğin, bakımcı karıncaların halletmek zorunda olduğu... ...bir küme yaparsam... ...arkasından birkaç tane dışarı taşıyan karınca görürüm. Ve bu, görevlerin bütün çift yönlü bileşimleri için doğrudur.

Bir çok kişi için sürpriz olan ikinci sonuç... ...karıncalar gerçekten görevleri değişiyorlardı. Aynı karınca hayatı boyunca tekrar tekrar aynı görevi yapmaz. Örneğin, fazladan yiyecek koyarsam, herkes başka-- ...çöpçüler çöp toplama işini bırakıp yiyecek toplamaya giderler... ...onlar da taşıyıcı olurlar. Bakımcı karıncalar taşıyıcı olurlar. Devriyeler taşıyıcı olurlar. Fakat her iş mümkün değildir. Ve bu nasıl çalıştığını gösterir. Az önce söylediğim gibi, toplanacak daha fazla yiyecek varsa, devriyeler, çöpçüler... ...bakımcı karıncalar hepsi taşıyıcıya dönüşürler. Bir tedirginlik yarattığım için daha fazla devriye işi varsa... ...fazladan devriyelere ihtiyaç olduysa-- ...bakımcı karıncalar devriye işine geçecektir. Fakat daha fazla bakımcılık işine ihtiyaç duyulduğunda-- örneğin bir demet kürdan koyarsam-- ...kimse bakım işine geri dönmeyecektir... Yuvanın içinden bakımcı karıncalar almak zorundadırlar. Yani taşıyıcılık bir havuz gibi ve yuvanın içindeki karıncalar bir kaynak gibi hareket ederler. Sonuç olarak her karınca an be an, hareket edip etmeyeceğine... ...karar veriyor gibi görünüyor.

Böylece, örneğin, fazladan yapılacak bakım işi olduğu zaman... taşıyıcılar iş değiştirecek demek değildir. Onların bunu yapmayacağını biliyorum. Fakat taşıyıcılar her nasılsa işi bırakmamaya karar verirler. En merak edilen sonuç şuydu: görev dağılımı. Bu süreç, koloninin yaşı ve buna benzer şeylerle değişir. Bu deneyleri daha yaşlı karıncalarla yaptığım zaman-- ...mesela beş yıl veya daha yaşlı olanlar-- ...onlar bir devreden diğerine çok daha fazla uyumludurlar. Ve çok daha fazla dengeli.Daha kötü şeyler olsa... ...onları biraz daha rahatsız etsem de hiç rahatsız olmamış koloniler gibi hareket ederler. Genç, küçük koloniler gibi-- ...yaklaşık iki bin karıncadan oluşan iki yaşındaki koloniler çok fazla değişkendir. Bu konuda şaşırtıcı olan, bir karınca sadece bir yıl yaşar. Yani bu yıl olabilir ya da bu yıl. Böylece daha yaşlı kolonilerdeki oldukça durağan oldukları görülen karıncalar... ...genç kolonideki karıncalardan daha yaşlı değildirler. Bu daha akıllı, daha yaşlı karıncaların tecrübesinden dolayı değildir. Aksine, daha yaşlanan koloniler için... ...organizasyonla ilgili bazı şeyler değişiyor olmalıdır. Aşikar olan hacmin değiştiğidir.

Bu sonucu aldıktan sonra sorunu çözmek için çok zaman harcadım... ...ne çeşit kurallar--çok basit, sınırlı, koklamayla ilgili, kimyasal. Bir karıncanın kullanabildiği kurallar,hiçbir karınca genel durumu değerlendiremeyeceği için-- ...gördüğüm sonuç oluşacaktır. Bu önceden tahmin edilebilir dinamikler kimin ne görev yapacağı üzerinedir. Ve koloni daha da büyüdüğü için değişecektir. Ve keşfettiğim, karıncaların bir antenle temas sistemi kullanıyor olmalarıdır. Karıncalara bakan herhangi biri onların anten dokunuşunu görmüştür. Antenleriyle koklarlar. Bir karınca diğerine dokunursa onu kokluyor. Örneğin, bu dokunuş diğer karıncanın bir yuva mensubu olup olmadığını anlatabilir... ...çünkü karıncaların her biri bir koloninin özel kokusunu taşıyan bir yağ katmanıyla... ...donandıkları için birbirlerini tanırlar. Ve öğrendiğimize göre, bir karınca diğer görevlerin karıncaları ile karşılaştığında... ...ne yapacağına karar vermekte kendi antenle temas modelini kullanır. Verilen mesaj bir karıncadan diğerine nakledilen... ...herhangi bir mesaj değildir fakat modeldir. Modelin kendisi mesajdır. Ve bunun hakkında küçük bir şey daha anlatacağım.

Ama önce bir karıncanın nasıl anlatabileceğini... ...merak ediyor olabilirsiniz-- örneğin, ben bir taşıyıcıyım. Sık sık diğer taşıyıcı karınca ile karşılaşmayı umarım. Fakat bunun yerine çok sayıda bakımcı karınca ile karşılaşmaya başlarım. Umduğumdan çok daha az da taşıyıcıya. Bir taşıyıcı ve bir bakımcı karınca... ...arasındaki farkı bilmek zorundadır. Bu türde öğrendiğim... ...ve diğerleri hakkında şüpheye düştüğüm-- ...bu hidrokarbonlar, karıncanın üstündeki yağ tabakası... ...farklı görevlerde çalışan karıncalar için farklıdır. Ve yaptığımız deneylerin bize gösterdiğine göre ... ...bir karınca ne kadar dışarıda kalırsa... ...yüzeyindeki basit hidrocarbonlar o kadar değişir... ...ve bu yüzden farkı görevler yaparak değişik değişik kokarlar. Hidrokarbonlarda bu göreve özel kokuyu kullanabilirler.. ...belli görev karıncalarının buluşma oranlarını her nasılsa bilerek... ...kısa antensel kontaklarında da kullanabilirler. Yakın zamanda, küçük cam boncuklara... ...hidrokarbon özü koyarak ve... ...boncukları, doğru oranda, yuva girişinin içine, aşağıya nazikçe yuvarlayarak bunu kanıtladık. Ve bu iş gerçek karıncalarla kontak kuruyormuş gibi... ...üstünde hidrokarbon özü olan cam boncuklarla da... ...kontak kurarak cevap verecek hale dönüştü.

Şimdi size küçük bir film göstermek isterim... ...ve bu film ilk olarak size yuvanın girişini göstererek başlayacak. Burada gösterilen yuva girişinin dışına ve içine gelen karıncalardır. Onlar dışarıya değişik görevlerle gitmişlerdir ve karşılaşmalarının oranı... ...yuva girişinden girdikleri ve çıktıkları kadardır... ...her karıncanın dışarı gidip gitmeme kararı görevlerinin ne olduğuna bağlıdır. Bu bir fiber optik mikroskopla alındı. Yuvanın içinde aşağıdaydı. Başlangıçta sadece... ...fiber optik mikroskopa takılan karıncaları görürsünüz. Ama karıncalar oradadır. ...ve her karınca geçmişteki karıncaların yaptığı akışı... ...diğer karıncalarla diyalog akışını tecrübe ediyor. Ve bu etkileşim modelleri karıncanın geri gelip gelmeyeceğini... ...ve geldiği zaman ne yapacağını belirtir. Yuva girişinin dışındaki karıncalarda da bunun benzerini görebilirsiniz. Her karınca içeri geri geldiğinde diğer karıncalarla kontak kuruyor. Ve karıncalar sonraki tura gidip gitmeyeceklerine karar vermek için... ...yuva girişinde öylece bekleyerek... ...içeri gelen karıncalarla kontak kuruyorlar.

Bu sistemin ilginçliği karmakarışık oluşudur. Değişkendir.Gürültülüdür. Ve özellikle iki yönlüdür. Karıncanın ilk deneyimidir-- her karınca için-- çok tahmin edilebilir olamaz. Çünkü dışarı gidip görevini yapan bir karınca olarak... ...geri gelmesi bir sürü küçük şeye bağlıdır. Ve ikinci olarak bir karıncanın yeteneği bu modeli tayin edebilmesi için çok ham olması gerektiğidir... ...çünkü hiçbir karınca karmaşık hesap yapamaz. Böylece, karınca kolonisinin önceden kestirilebilir davranışını üreten... ...küme içinde iki çeşidin nasıl bir araya geldiğini anlamak için... ...bir çok taklit modelleme ve deneysel çalışma da yaptık.

Yine, bu rastgele etkileşim modeli, saat gibi hassas ve verimli çalışan... ...bir fabrika oluşturur demek istemiyorum. Aslında karıncaları tam olarak izlerseniz onlara yardım etmeye çalışmayı bırakırsınız... ...çünkü sizin düşüncenizin aksine... ...onlar hiçbir zaman kesin birşey yapıyor gibi gözükmezler. Yani bu gerçekten rastgele bağlantıların dışında değildir, evrim zuhur eder. Fakat o çok iyi çalışır. Karıncalar birkaç yüz yıldır vardırlar. Antartika'ya kadar dünyayı kaplarlar. Yaptıkları bazı şeyler, açıkça bu rastgele kontak... ...modeli kadar başarılıdır, küme içinde... ...çok daha fazla karınca yapılmasına izin veren bazı şeyler üretir. Üzerinde çalıştığımız şeylerden biri de... ...bu etkileşim modellerini şekillendiren doğal seçimin nasıl işlediğidir... ...bu etkileşim modelleri şebekesi-- ...belki karınca kolonisinin verimliliğini arttırır.

Bunun hakkında size hatırlatmak istediğim bir şey de... ...bu etkileşim modelleri... ...koloninin boyutuyla yakın ilgili olduğunu düşündüğünüz bazı şeylerdir. En basit anlamıyla bir karınca küçük bir kolonide olsun... ...ve isterse büyük bir kolonide olsun aynı kuralı kullanır... ...benim başka bir taşıyıcıyla her üç saniyede bir karşılaşmayı ıstediğim gibi. Ama küçük koloninin içinde taşıyıcılarla karşılaşmak daha zordur... ...çünkü orada karşılaşılacak diğer taşıyıcılar sadece birkaç tanedir. Bu genel bir kuraldır ki koloni ne kadar çok gelişirse ve büyürse... ...yaşlı ve genç olan koloni arasında o kadar değişik davranış ortaya çıkacaktır.

Teşekkür ederim.

alkış