23:59
Comentarii Adauga Comentariu

Coloniile de furnici au amintiri pe care membrii lor individuali nu le au



Coloniile de furnici au amintiri pe care membrii lor individuali nu le au

15 JAN 2019

La fel ca și un creier, o colonie de furnici operează fără un control central. Fiecare colonie de neuroni sau de furnici e formată dintr-un set de indivizi care interacționează, atât neuronii cât și furnicile, folosind interacțiuni chimice simple care, per total, generează comportamentul lor.

Oamenii își folosesc creierul pentru a-și aminti. Pot coloniile de furnici să facă asta deși nici o furnică luată individual nu are viziunea de ansamblu? Se pare că pot.

Această întrebare conduce la o altă întrebare: ce este memoria? Pentru oameni, memoria este capacitatea de a-și aminti ceva care s-a întâmplat în trecut.

De asemenea, cerem computerelor să reproducă acțiunile anterioare - amestecarea ideii calculatorului ca creier și a creierului ca și computerul ne-a determinat să ne referim la "memorie" ca ceva de genul informațiilor stocate pe un hard disk.

Stim ca memoria noastra se bazeaza pe schimbari ce depind de cat de mult un set de neuroni legati se stimuleaza reciproc; și că totul este întărit cumva în timpul somnului; și că memoria recentă și pe termen lung implică diferite circuite diferite ale neuronilor conectați.

Dar există multe lucruri pe care încă nu le știm despre cum se întâlnesc aceste evenimente neuronale, dacă există reprezentări stocate pe care le folosim pentru a vorbi despre ceva care s-a întâmplat în trecut sau despre cum putem continua să realizăm o sarcină învățată anterior, cum ar fi mersul pe o bicicletă.

Memoria vie

Orice ființă vie poate prezenta cea mai simplă formă de memorie, o schimbare datorată evenimentelor trecute. Uită-te la un copac care a pierdut o ramură. Își aduce aminte de modul în care crește în jurul rănii, lăsând urme în forma scoarței și a formei copacului.

S-ar putea să văamintiți exact ultima dată când ați avut gripa sau nu ați putea. Oricum, într-un anumit sens, trupul vostru "își amintește", pentru că unele dintre celulele tale au acum anticorpi diferiți, receptori moleculari, care se potrivesc acelui virus anume.

Evenimentele trecute pot schimba comportamentul atât a furnicilor ca individ dar și a coloniilor de furnici luate ca un individ colectiv.

O altă specie, furnica deșertului Sahara, se învârte în jurul deșertului gol, căutând mâncare. Se pare că o furnică din această specie își poate aminti cât de departe a mers sau câte pași a făcut, de când a fost ultima oară la cuib.

O colonie de furnici roșii își amintește sistemul de trasee care duce la acei copaci, an după an, deși nu are nici o furnică care să trăiască mai mult de un an. În pădurile Europei, ele se urcă în copacii înalți pentru a se hrăni cu excrețiile de afide care, la rândul lor, se hrănesc cu pomul.

Cuibul lor este o movilă enormă de ace de pin situate în același loc de zeci de ani, ocupat de multe generații de colonii. Fiecare furnică tinde să urmeze același traseu zi după zi la același copac.

În timpul iernii lungi , furnicile se strâng împreună sub zăpadă. Finlandezul Rainer Rosengren a arătat că atunci când furnicile apar în primăvară, o furnică mai în vârstă iese cu un copil tânăr de-a lungul traseului obișnuit al furnicii bătrâne.

Furnica mai în vârstă moare, iar furnica mai tânără adoptă acea potecă ca fiind a ei, făcând astfel ca, colonia să-și amintească sau să reproducă traseul anului precedent.

Culegătoarele sunt ca o combină de recoltat a coloniei, și fiecare dintre furnici necesită o anumită memorie individuală. "Antrenele" caută semințe împrăștiate și nu folosesc semnale de feromoni; dacă un furnicar găsește o sămânță, nu există nici un punct de recrutare a altora, deoarece nu este probabil să fie alte semințe în apropiere.

Foragerii (=căutătorii de hrană) călătoresc pe o potecă care poate ajunge până la 20 de metri (22 de metri) de cuib. Fiecare furnică părăsește traseul la un moment dat și se îndepărtează singură ca să caute mâncare.

Se caută până când găsește o sămânță, apoi se întoarce pe traseu, poate folosind unghiul soarelui ca ghid, ca să se întoarcă la cuib, urmând fluxul altor căutători de hrană care tocmai pleacă în căutarea hranei. Odată întors la cuib, un forager își lasă sămânța găsită și este stimulat să părăsească cuibul cu viteza la care întâlnește alți căutători alți "forageri", care se întorc cu mâncare.

În următoarea călătorie, părăsește traseul în aproximativ același loc pentru a căuta din nou.

În fiecare dimineață, forma zonei de căutarea a hranei a coloniilor se schimbă, ca o amoeba care se extinde și se contractează. Niciuna dintre furnicile individuale nu-și aduce aminte de locul actual al coloniei în acest model dinamic.

La prima călătorie a fiecărui forager (=căutător de hrană), acesta tinde să se depărteze de celelalte furnici care călătoresc în aceeași direcție. Rezultatul este, de fapt, un val care ajunge mai departe și mai departe pe măsură ce progresează ziua.

Treptat, valul se retrage, deoarece furnicile care fac scurte călătorii pe locurile de lângă cuibul lor, par să fie ultimele care renunță.

Din zi în zi, comportamentul coloniei se schimbă și ceea ce se întâmplă într-o zi afectează ziua următoare. Am efectuat o serie de experimente de perturbare.

Am scos scobitori ce modificau traseele pentru ca muncitorii să trebuiască să se îndepărteze sau să blocheze traseele, astfel încât foragerii ce căutau hrana trebuiau să muncească mai greu sau am creat o perturbare pe care cele care patrulau încercau să o respingă.

Fiecare experiment a afectat direct un singur grup de lucrătoare, însă activitatea altor grupuri de lucrătoare s-a schimbat, deoarece lucrătoarele dintr-o sarcină anume, decid să fie active în funcție de rata lor de întâlniri scurte cu lucrătorii ce execută alte sarcini.

După câteva zile, repetând experimentul, coloniile au continuat să se comporte așa cum au făcut-o în timp ce au fost deranjate, chiar și după ce perturbările au încetat. Furnicile au continuat să-și schimbe sarcinile și pozițiile în cuib, astfel încât tiparele întâlnirii cu perturbarea au durat o vreme, pentru a reveni mai apoi la starea neperturbată.

Nicio furnică nu și-a amintit nimic altceva, dar într-un anumit sens, colonia la nivel macroscopic, a făcut-o.

Coloniile trăiesc timp de 20-30 de ani, durata de viață a reginei unice care produce toate furnicile, dar furnicile individuale trăiesc cel mult un an. Ca răspuns la perturbații, comportamentul coloniilor mai vechi și mai mari este mai stabil decât cel al coloniilor mai tineri.

Este, de asemenea, mult mai homeostatic: cu cât magnitudinea perturbării este mai mare, cu atât mai probabil coloniile mai vechi ar trebui să se concentreze asupra hrănirii decât asupra reacției la greutățile pe care le-am creat ; în timp ce, cu atât mai rău au fost perturbate, cu atât mai mult au reacționat coloniile mai tinere.

Pe scurt, coloniile mai vechi și mai mari cresc pentru a acționa cu mai multă înțelepciune decât cele mai mici, chiar dacă nici vechea colonie nu are furnici mai bătrâne și mai înțelepte.

Furnicile funcționează ca niște neuroni

Furnicile folosesc rata la care se întâlnesc și rata la care miros alte furnici, sau rata la care miros substanțele chimice depuse de alte furnici, pentru a decide ce să facă în continuare. Un neuron utilizează rata la care este stimulat de alți neuroni pentru a decide dacă trebuie să declanșeze activarea sa.

În ambele cazuri, memoria provine din schimbări în modul în care furnicile sau neuronii se conectează și se stimulează reciproc. Este probabil ca comportamentul coloniilor să se maturizeze deoarece dimensiunea coloniei modifică ratele de interacțiune dintre furnici.

Într-o colonie mai veche, mai mare, fiecare furnică are mai multe furnici cu care să interacționeze decât într-un colonie "copil" mai mică, iar rezultatul este o dinamică mai stabilă.

Poate că coloniile își amintesc de o perturbare din trecut pentru că au schimbat locația furnicilor, ducând la noi modele de interacțiune, care și-ar putea întări chiar noile comportamente, peste noapte, în timp ce colonia este inactivă, la fel cum amintirile noastre sunt consolidate în timpul somnului.

Schimbările în comportamentul coloniilor datorate evenimentelor trecute nu sunt suma simplă a amintirilor furnicilor, la fel ca schimbările noastre din ceea ce ne amintim și ceea ce spunem sau facem, nu sunt un set simplu de transformări, de la un neuron prin alt neuron.

În schimb, amintirile tale sunt ca o colonie a furnicilor: nici un neuron particular nu își amintește nimic, deși creierul tău își amintește.

Acest articol a fost publicat inițial la Aeon. Citiți articolul original .


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Nigeria: Un polițist lovește o procesiune de Paștele catolic (10 morți, 30 de răniți)

SUA: Donald Trump susține că nu poate fi demis de Congres

Iranul consideră "ilegale" sancțiunile americane / Gardienii Revoluției amenință cu închiderea strâmtorii Ormuz

Donald Trump va face o vizită oficială în Marea Britanie în luna iunie -presă

Faze tari: Țara în care nu se mai permite anonimatul pe internet, din 2020; Cum arată preotul care se pregătește pentru o competiție de haltere; S-a îndrăgostit de un roboțel

Phenianul confirmă vizita lui Kim, "în curând", în Rusia (KCNA)

Andronescu: Încercăm să găsim soluții să nu mai trecem dincolo de 25 de elevi în clasă / Se vor dubla locurile la școlile profesionale

Fotbal: Liviu Ciobotariu (FC Botoșani) - Un rezultat de egalitate era echitabil

Canadienii testează un nou tratament pentru Parkinson

Andreea Cosma (PSD), despre eliberarea din funcție a lui Mircea Negulescu: Presedintele Iohannis mi-a câștigat admirația; voi renunța la procesul împotriva lui

Autoritățile au găsit corpurile celor trei alpiniști dispăruți în Munții Stâncoși, în urma unei avalanșe

Merkel și Macron, din ce în ce mai divizați. S-a dizolvat axa franco-germană?

Rednic le-a găsit o scuză jucătorilor și i-a înțepat pe suporteri: "Cam 1.000 au fost, ăștia sunt fanii adevărați. Azi cred că apare Game of Thrones"

Avionul Egyptair prăbuşit: Analiza uneia din cutiile negre arată că s-a pronunţat cuvântul "foc"

Asasinarea jurnalistei Viktoria Marinova: Un tânăr bulgar a fost condamnat la 30 de ani de închisoare/ Individul a plâns în instanță

Andronescu: Învățământului obligatoriu i se adaugă ultimii doi ani de grădiniță și ultimii doi ani de liceu

Alunecări de teren în Columbia: nou bilanț cu 20 de morți

Oficial american: Orice încercare a Iranului de a închide Strâmtoarea Hormuz este inacceptabilă

SUA: Liderul unui grup armat care reținea migranți s-a lăudat că pregatea asasinarea lui Barack Obama, George Soroș și Hillary Clinton

BREAKING NEWS | Chiricheș s-a accidentat din nou! Căpitanul echipei naționale iese din nou din circuit, după doar două jocuri oficiale

Siria: 1.000 de refugiați au părăsit tabăra de la Rukban pentru a ajunge în centrul țării

Germania: Foarte puțini sirieni au acceptat ajutorul de stat german pentru a se întoarce în Siria

Andronescu: Învățământului obligatoriu i se adaugă ultimii doi ani de grădiniță și ultimii doi ani de liceu

Andronescu: Încercăm să găsim soluții să nu mai trecem dincolo de 25 de elevi în clasă

Cutremur cu magnitudinea de 5,7 grade pe scara Richter, produs în Mexic

Premierul Dăncilă a discutat cu prim-vicepreședintele Conferinței Consultative Politice a Poporului Chinez despre consolidarea parteneriatului UE-China

Caracterizare inedită a lui Pique. Ce spune un jucător de la Barcelona despre fundașul central: "Pare că este mereu mirele la nuntă"

LIVE TEXT | Dinamo - FC Botoșani se joacă ACUM. N'Diaye a dat lovitura de grație pe final. Moldovenii sunt la pământ

Iranul amenință cu închiderea Strâmtorii Hormuz din cauza sancțiunilor impuse de Statele Unite

Ecaterina Andronescu: Sunt în construcție 2.300 de creșe și grădinițe

LIVE TEXT | Dinamo - FC Botoșani se joacă ACUM. "Câinii" caută revanșa pentru înfrângerea dureroasă din sezonul regular

​WTA Istanbul: Andreea Mitu s-a calificat în sferturile probei de dublu

BREAKING Instanța supremă l-a achitat pe Tăriceanu în dosarul de mărturie mincinoasă. Decizia e definitivă

Accident în Vaslui: Un copil de 11 ani, lăsat în mașină nesupravegheat și cu cheile în contact, a lovit două autoturisme și o conductă de gaz

Vremea se menține mai rece decât în mod normal. Prognoza METEO pentru următoarele trei zile

Campionatul Mondial de tenis de masă 2019 | România are șanse mari la medalii, după un start bun încă din primele zile

Videoclipul "Sub pielea mea", pe masa CNA. Ce reclamă telespectatorii: conține "scene de erotism exagerate" și trimiteri la consumul de droguri

​Știrile ProTV: Bunica îi crește în grajd, după ce mama i-a părăsit. De ce se teme cel mai mult

Utile: Primele semne care indică autismul la copii; Cum scapi de alergia la ambrozie; Cum scazi glicemia în mod naturist

SUA oferă recompense de 10 milioane de dolari pentru informații ce pot "perturba" rețelele financiare ale Hezbollah

O femeie a murit după ce s-a aruncat în fața metroului la stația Gorjului

Medic neonatolog: România se află în topul listei de infecție tuberculoasă în Europa în rândul nou-născuților

Continuă Stoican la Poli Iași? Antrenorul a rupt tăcerea după egalul cu Concordia Chiajna

Bulgaria: Tânărul care a violat-o și ucis-o pe jurnalista Viktoria Marinova, condamnat la 30 de ani de închisoare în primă instanță

LIVE TEXT | Dinamo - FC Botoșani se joacă ACUM. Ocazii uriașe pentru Sorescu și Ongenda

Sport Report: Juan Martin del Potro este pregătit să revină din nou după o accidentare​

​DOCUMENTE Comisia Iordache mai face un pas pentru modificarea codurilor penale. Cele mai controversate modificări, discutate marți

Cioloș: Președintele nu ar trebui să fie de acord cu Nicolicea; un incompetent complet

Mircea Rednic e gata să renunțe la un jucător transferat recent! Anunțul făcut în direct: "Va rămâne cine merită să îmbrace tricoul lui Dinamo"

Liviu Ciobotariu, după înfrângerea dramatică cu Dinamo. Antrenorul lui FC Botoșani l-a "înțepat" elegant pe arbitrul partidei: "Mi-ar fi plăcut și mie să avem un asemenea aribtraj"

Donald Trump susține că nu poate fi demis de Congres, în urma investigației privind ingerințele electorale ruse

Un imens nor de praf saharian lovește Europa. Când va ajunge în țara noastră

Suporterii lui Napoli și-au pierdut răbdarea, după ce Chiricheș s-a accidentat din nou: "Nu mai poate juca fotbal, e făcut din aluat. Suntem siguri de moarte, taxe și accidentările lui Vlad"

Tăriceanu, la Antena 3: Decizia nu poate decât să mă bucure, dar bucuria mea este parțială / Ieșirea la suprafață a protocoalelor i-a descătușat pe judecători și procurori

Tenis: Irina Begu s-a retras din turneul de la Istanbul (WTA)

Bulgaria: 30 de ani de închisoare pentru uciderea ziariste Viktoria Marinova

Antoine Griezmann e la un pas de FC Barcelona, Atletico Madrid a demarat operațiunea Cavani. Șeicii lui PSG sunt gata să renunțe la "El Matador"

LIVE TEXT | Dinamo - FC Botoșani se joacă ACUM. Sete de revanșă în "Ștefan cel Mare"! "Câinii" ratează pe bandă rulantă

'Game of Thrones' va avea primul său congres internațional la Sevilia

Un cetățean francez, printre străinii uciși în atentatele din Sri Lanka


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10

Nr. de articole la aceasta sectiune: 547, afisate in 10 pagini.