درون کلونی مورچه‌ها

به تمام چیزایی که باید اتفاق بیوفته، تا سکونت انسان با موفقیت روبرو بشه، فکر کنین. فراهم کردن غذا، ساختن سرپناه، بزرگ کردن بچه‌ها و غیره. همه اینا نیاز به راهی دارن که بتونیم منابع رو تقسیم، کارهای بزرگ رو سازماندهی و نیروی کار رو به صورت موثر توزیع کنیم. حالا تصور کنین بخواهیم همه اینا رو بدون هیچ جور برنامه و ارتباطات سطح بالایی، انجام بدیم.
به کلونی مورچه ها خوش اومدین! مورچه‌ها یکی از پیچیده‌ترین اجتماعات سازمان یافته (سازمان‌های اجتماعی) رو در قلمرو حیوانات دارن. در کلونی‌های ساختارمند زندگی می‌کنند که شامل انواع مختلفی از اعضاست که هرکدوم نقش‌های ویژه خودشون رو دارن. این شاید خیلی شبیه بعضی از اجتماعات انسانی به نظر بیاد، اما این سازماندهی، با هیچ تصمیم‌گیری و طرح و نقشه‌ای از بالا به وجود نیومده، بلکه قسمتی از یه چرخه ‌برنامه‌ریزی شده‌ی زیستیه.
تو بسیاری از گونه‌ها، نرهای بالدار و ملکه های نابالغ بالدار، از کلونی‌های نزدیک، لونه‌هاشون رو ترک میکنن و تو یه مکان مرکزی هم‌دیگه رو ملاقات می‌کنن و برای هدایت هم‌دیگه به زمین حاصلخیز از فرمون (pheromone) استفاده می‌کنن.
بعد از جفت‌گیری، نرها می‌میرن اما ماده‌ها تلاش میکنن که یه کلنی جدید بسازن. تعداد کمیشون که در نهایت موفق می‌شن یه محل مناسب برای این کار پیدا کنن، بال‌هاشون رو از دست میدن و شروع به تخم‌گذاری می‌کنن. ملکه‌ها این قابلیت رو دارن که تخم‌ها رو با استفاده از اسپرم‌هایی که تو جفت‌گیریشون ذخیره کردن، به صورت انتخابی بارور کنن. تخم‌های بارور شده، به کارگرهای ماده تبدیل می‌شن. از ملکه و تخم‌هاش مراقبت می‌کنن، کار دفاع از کلنی رو به عهده دارن و غذا فراهم می‌کنن. از طرف دیگه تخم‌هایی که بارور نشدن تبدیل به مورچه‌های نر می‌شن و تنها کارشون اینه که منتظر بمونن تا وقتی آماده شدن لونه رو ترک کنن، جفت گیری کنن و چرخه رو از نو به راه بندازن.
پس چجوری مورچه‌های کارگر تصمیم می‌گیرن که چه کاری رو؛ چه‌چجوری و تو چه زمانی انجام بدن؟ خوب راستش رو بخواین، اصلا نمی‌دونن! با وجود اینکه اون‌ها هیچ روشی برای ارتباط آگاهانه با هم ندارن، اما هر مورچه‌ای با مورچه دیگه به وسیله لامسه، اصوات و پیام‌های شیمیایی تعامل داره. این محرک‌ها خیلی از کارها رو پیش میبره، از هشدار دادن به بقیه مورچه ها در صورت مرگ یکیشون گرفته تا اعلام اینکه یه ملکه داره به پایان دوره باروریش نزدیک میشه.
اما یکی از تاثیرگذارترین قابلیت‌های اجتماعی کلنی مورچه‌ها، کاوش موثر و کامل یه منطقه بزرگ بدون هیچ برنامه ریزی قبلیه. بیشتر گونه‌های مورچه‌ها یا قدرت بینایی ندارن یا این قدرت در اون‌ها بسیار کمه، و فقط می‌تونن چیزایی که خیلی بهش نزدیک هستن رو بو کنن. این ناتوانی  در ترکیب با عدم هماهنگیشون از سطوح بالاتر، به نظر میرسه که باید مورچه‌ها رو به  کاوشگر‌های خیلی افتضاحی بدل بکنه. اما یه راه ساده‌ی فوق العاده وجود داره که مورچه‌ها به وسیله اون کاراییشون را تا سر حد نهایی بالا می‌برن. اون هم به این صورته که الگوهای حرکتیشون رو به وسیله تعاملات فردی تغییر می‌دن.
وقتی دوتا مورچه به هم می‌رسن، همدیگه رو به وسیله شاخک‌هاشون لمس می‌کنن. اگه تعداد مورچه‌ها زیاد باشه، و محدوده‌ای که توش هستن کوچیک باشه، لمس شاخک‌ها نسبت به حالت عادی بیشتر اتفاق میوفته و باعث میشه با حرکت تو مسیرهای حلقوی و تصادفی؛ واکنش نشون بدن. این کار به این دلیله که جستجو کامل‌تر انجام بشه. در سطوح بزرگتر و در تعداد کمتر، که مورچه‌ها زیاد همدیگه رو نمیبینن، در یه خط مستقیم؛ حرکت میکنن که سطح بیشتری رو پوشش بدن.
وقتی محیطشون رو اینجوری کاوش می‌کنن، ممکنه که با خیلی چیزا مواجه بشن. از تهدید‌ها و دشمنا گرفته؛ تا مکان‌های جایگزین برای لونه سازی. بعضی گونه‌های دیگه، قابلیتی دارن که با عنوان "یارگیری" شناخته میشه.
وقتی یکی از این مورچه‌ها غذا پیدا میکنه، با اون تکه غذا برمی‌گرده و مسیر رو با یه بوی شیمیایی علامت‌گذاری می‌کنه. بقیه مورچه ها این دنباله فرمونی ( pheromon) رو دنبال می‌کنن و هرکدوم تو مسیر رفت و آمدشون این علامت رو بازسازی می‌کنن. وقتی که غذا تو اون نقطه تموم بشه، علامت‌گذاری رو متوقف می‌کنن. و در نهایت اون بو از بین میره و مورچه‌های دیگه جذب اون بو نمی‌شن.
این روش به ظاهر ناکارآمد برای جستجو و شناسایی، وقتی که با الگوهای کامپیوتری بررسی بشن برای به وجود آوردن یه راه حل بهینه برای تمرکززدایی، بسیار کاربردی آن، به صورت تصادفی کار می‌کنن و به راحتی هم اطلاعات رو مبادله میکنن.
این فرآیند استفاده‌های عملی و نظری بسیاری داره. از حل "مسئله فروشنده دوره گرد"‌، زمانبندی وظایف محاسباتی و بهینه‌سازی جستجوهای اینترنتی گرفته تا توانایی جستجوی گروهی رباتها. بدون هیچ گونه هدایت مرکزی، در میادین مین و ساختمون‌های در حال سوختن.
عملکرد این راه حل ابتدایی، شگفت انگیز، موثر و با فرآیندی ساده رو می‌تونین تو آزمایش‌های ساده‌ای ببینین که در اون‌ها مورچه‌ها به فضاهای خالی با اندازه‌های مختلف فرستاده میشن و رفتارشون رو بررسی میشه.
شاید مورچه‌ها نتونن نظری بدن، ملاقاتی داشته باشن و یا حتی طرح و برنامه داشته باشن، اما ما انسان‌ها هنوزم قادریم از روش‌های پیچیده این مخلوقات ساده برای حل موثر کارهاشون چیزای زیادی یاد بگیریم.