زیست بوم
رازهایی از زندگی شگفت انگیز مورچه‌ها - جهت‌یابی با حس بویایی در مورچه‌ها
- زيست بوم
- نمایش از یکشنبه, 05 آذر 1391 10:34
- بازدید: 5470
برگرفته از روزنامه اطلاعات
مورچه های صحرایی که در تونس زندگی می کنند، قادر هستند بو و رایحه را در دو جهت کاملاً متفاوت استشمام کنند. این مورچه ها با استشمام هوا به وسیله شاخک های خود می توانند نقشه ای از رایحه های موجود در اطراف خود را تشکیل دهند سپس با کمک این نقشه، مورچه ها مسیر لانه خود را پیدا می کنند. کبوترها، موش ها و حتی انسان ها دارای حس بویایی استریو هستند اما مورچه ها نخستین جانوران شناخته شده ای هستند که با کمک حس بویایی استریو جهت یابی نیز می کنند. مورچه های صحرایی روزانه حدود 100 متر از ورودی آشیانه خود برای جستجوی غذا خارج می شوند. زمانی که آنها مقداری غذا پیدا می کنند، مستقیماً به آشیانه خود باز می گردند. این بازگشت مستقیم و سریع به آشیانه بسیار کوچک در محیط صحرا که بدون مشخصه و جنبه های فیزیکی و معماری خاصی است، نشان دهنده استفاده مورچه از راهکاری بسیار دقیق است.
دانشمندان در گذشته می دانستند که مورچه ها قادر هستند با استفاده از نشانه های بصری بسیار دقیق بخشی از راه آشیانه خود را بیابند اما اکنون پژوهشگران می گویند مورچه برای یافتن لانه و جهات ،کاری پیچیده تری نیز انجام می دهد. پژوهشگران ابتدا 4 رایحه را به ترتیب B، A، Cو Dدر پیرامون لانه مورچه ها که با چشم به سختی قابل رویت بود، قرار دادند سپس مورچه ها از لانه خارج و به مکانی دور دستی انتقال یافتند. در این مکان همان چهار رایحه اطراف آشیانه به ترتیب قرار داده شده بودند. دانشمندان مشاهده کردند که مورچه ها پس از انتقال به مکان دوردست بلافاصله شروع به حرکت به سمت لانه کردند. این رفتار مورچه، تأییدی بر استفاده این جانوران از رایحه برای یافتن جهات است. زمانی که ترتیب رایحه ها بهم خورد، مورچه ها دچار سردرگمی شده و قادر به یافتن مسیرلانه خود نبودند.
شباهت رفتاری مورچه ها با اینترنت
«دبورا گوردون» استاد زیست شناسی و «بالاجی پراباکار» استاد علوم رایانه می گویند مورچه های «قرمز خرمن چین» از همان پروتکل کنترل انتقال(TCP) در انتقال غذا بهره مند هستند که کاربران اینترنت برای مدیریت انتقال داده استفاده می کنند. پژوهشگران این ارتباط مورچه ای را«Anternet » خوانده اند.
تصور رایج از یک کلونی مورچه ای نوعی دیکتاتوری شدید است که هر آن مورچه به یک عمر انضباط و سختگیری محکوم می شود، این استعاره زیبایی است اما واقعیت چیز دیگری است. در حقیقت در یک کلونی مورچه ای هیچ کس مسئول چیزی نیست. درست است که یک ملکه وجود دارد اما او هیچ کاری به جز تخمگذاری انجام نمی دهد. در مورد بقیه مورچه ها باید گفت هیچ کس تصمیم گیری نمی کند، هیچ کس به دیگری نمی گوید چه بکند و هیچ ناظری در کار نیست. این امر پرسش برانگیز است، چگونه همه می دانند چه کار باید انجام دهند. پاسخ این است که مانند رایانه ها مورچه ها از الگوریتم استفاده می کنند آنها یک مجموعه ساده از قوانین را دنبال می کنند که به هر مورچه می گوید :«اگر چنین اتفاقی روی داد این کار را انجام بده.»
به عنوان مثال هر روز صبح مورچه های خرمن چین برای جستجوی غذا به بیرون از لانه می روند. اگر هیچ یک یا تعداد اندکی از مورچه های «گشت زن» به لانه بازگشتند مورچه های «علوفه بر» که غذاها را جمع آوری می کنند در کلونی باقی می مانند. با این حال اگر تعداد زیادی از مورچه های گشت زن بازگشتند مورچه های علوفه بر کلونی را ترک کرده و رد و اثر شیمیایی بازمانده از مورچه های گشت زن را برای رسیدن به غذا دنبال می کنند. وسوسه انگیز است که بگوییم مورچه های علوفه بر می دانند غذا وجود دارد اما این امر درست نیست. مورچه های علوفه بر هیچ چیز نمی دانند؛ آنها به سادگی و کورکورانه از دستورالعملی که به آنها می گوید چگونه به آن چه که با آن رو به رو می شوند واکنش نشان دهند، اطاعت می کنند. پژوهشگران چندین دهه است که می دانند مورچه ها از الگوریتم استفاده می کنند. از این الگوریتم ها در علوم رایانه به عنوان مدلی برای بهینه سازی عملیات استفاده می شود. گوردون که 20 سال است مورچه ها را مطالعه می کند زمانی را که مورچه های خرمن چین مورچه های علوفه بر را بیرون می فرستند بررسی کرد. وی به یک الگوی رفتاری خاص برخورد و توانست با همکاری پراباکار از این راز پرده بردارد. پراباکار گفت: «این ارتباط درست مانند این است که پروتکل های اینترنتی کشف می کنند چه میزان پهن باند برای انتقال یک فایل در دسترس است.»
این الگوریتمی که مورچه ها استفاده می کنند برای کشف این که چه میزان غذا در دسترس است درست مانند الگوریتمی است که برای پروتکل کنترل انتقال داده استفاده می شود. الگوریتم پروتکل انتقال داده کنترل کننده چگونگی رفتار اینترنت با داده ها است. یک رایانه فایل را به مجموعه از بسته ها تقسیم می کند. اینها به رایانه دیگر ارسال می شوند که یک پیام تأیید برای هر بسته دریافت شده، بازگردانده می شود. اگر این پیام های تأیید بسیار کند برسند سرعت رایانه انتقال دهنده کاهش می یابد. اما اگر این پیام ها سریع برسد سرعت نیز بالا می رود. مورچه های خرمن چین نیز به همین شیوه عمل می کنند. یک مورچه گشت زن به کلونی باز نمی گردد تا زمانی که غذا بیابد. اگر تعداد زیادی از این مورچه ها غذا بیابند با سرعت بیشتر باز می گردند و مورچه های علوفه بر بیشتری برای حمل غذا به بیرون از کلونی می روند. با این حال اگر تعداد کمی از این مورچه ها بازگردند مورچه های کمتری نیز کلونی را ترک می کنند.
