Bien qu’ils soient petits, ce sont des créatures très complexes. Les fourmis sont capables de créer elles-mêmes des maisons élaborées avec des toilettes, d'utiliser des médicaments pour lutter contre les infections et de s'enseigner mutuellement de nouvelles compétences.
Voici 15 faits très intéressants et surprenants sur ces insectes :
1. Les fourmis ne travaillent pas toujours dur.
Malgré leur réputation de travailleuses dévouées, toutes les fourmis d’une famille ne tirent pas plus que leur propre poids.
Dans une étude sur une fourmilière en Amérique du Nord, des scientifiques ont surveillé des fourmis du genre Temnothorax. Ils ont constaté que près d’un quart des fourmis étaient plutôt passives pendant toute la période d’étude. Jusqu’à présent, les scientifiques ne peuvent pas dire pourquoi certaines fourmis sont inactives.
2. Les fourmis aiment manger de la restauration rapide.
En 2014, des scientifiques ont laissé des hot-dogs, des chips et d’autres produits de restauration rapide sur un trottoir de New York pour voir quelle quantité de nourriture humaine les fourmis voulaient manger.
Un jour plus tard, ils sont retournés sur place et ont pesé la nourriture restante pour comprendre combien les fourmis avaient mangé. Ils ont calculé que les fourmis (et autres insectes) mangent près de 1 000 kg de nourriture jetée par an.
3. Parfois, les fourmis élèvent des larves de papillons. Myrtille et myrmique.
Le bleuet Alcon, un papillon diurne de la famille des oiseaux bleus, incite parfois les myrmiques - un genre de petites fourmis terrestres - à élever leurs petits pour eux.
Les fourmis confondent parfois l'odeur d'une larve de chenille avec celle de leur fourmilière, croyant que la larve fait partie de leur famille. Ils emmènent la larve avec eux dans la fourmilière, lui fournissent la nourriture nécessaire et la protègent des espèces exotiques.
4. Les fourmis fabriquent des toilettes dans leurs fourmilières.
Les fourmis ne font pas que faire des allers-retours. Certains font leurs besoins à l’extérieur de la fourmilière, dans un tas appelé fosse à ordures.
D’autres, comme les scientifiques l’ont récemment découvert, font leurs besoins dans des endroits spéciaux à l’intérieur de leur maison.
Un exemple est celui des fourmis noires des jardins, qui, bien qu'elles laissent des déchets et des insectes morts à l'extérieur de la fourmilière, gardent leurs déchets dans les coins de leur maison - un endroit qui ressemble à de petites latrines.
5. Les fourmis prennent des médicaments lorsqu’elles sont malades.
Dans une étude récente, des scientifiques ont découvert que lorsque les fourmis rencontrent un champignon mortel, elles commencent à consommer des aliments riches en radicaux libres, ce qui aide à combattre l'infection.
6. Les fourmis peuvent attaquer des proies plusieurs fois plus grosses et plus lourdes qu’elles.
Les fourmis piqueuses du genre Leptogenys, sous-famille Ponerina, se nourrissent principalement de mille-pattes, qui font plusieurs fois la taille des fourmis elles-mêmes. Il faut environ une douzaine de ces insectes pour vaincre un mille-pattes, et le processus d’attaque lui-même est assez intéressant à observer.
7. Les fourmis peuvent se sentir en insécurité.
Une étude réalisée en 2015 sur les fourmis noires des jardins a révélé que les fourmis peuvent savoir quand elles ne savent pas quelque chose.
Lorsque les scientifiques ont placé les fourmis dans une situation imprévisible, la probabilité que les insectes laissent une traînée de phéromones pour que leurs proches les suivent a été considérablement réduite.
Selon les scientifiques, cela signifie que les insectes comprennent qu’ils ne sont pas sûrs d’aller dans la bonne direction.
8. Pourquoi les fourmis marchent-elles sur l’eau ?
Avez-vous remarqué que les fourmis ne se noient pas quand il pleut ? Ils sont si légers qu’ils ne peuvent même pas briser la tension superficielle de l’eau. Les fourmis marchent dessus.
9. Les fourmis ont les réflexes les plus rapides de tout le règne animal.
Les fourmis du genre Odontomachus (« se battant avec les dents ») sont des prédateurs et vivent en Amérique du Sud et en Amérique centrale. Ils peuvent claquer leurs mâchoires à une vitesse de 233 km/h.
10. Les fourmis mâles n’ont pas de père.
Les mâles émergent d'œufs non fécondés et ne possèdent qu'un seul jeu de chromosomes, qu'ils reçoivent de leur mère. Les fourmis femelles, quant à elles, émergent d’œufs fécondés et possèdent deux ensembles de chromosomes : un de la mère et un du père.
11. Les fourmis comptent leurs pas.
Dans les étendues venteuses du désert, les fourmis rentrent chez elles après avoir cherché de la nourriture, comptant leurs pas pour retourner à la fourmilière.
En 2006, une étude a prouvé que les fourmis font les mêmes pas, même si leurs pattes sont allongées ou raccourcies.
12. Les fourmis sont allées dans l’espace.
En 2014, un groupe de fourmis est arrivé à la Station spatiale internationale pour étudier le comportement des insectes en microgravité. Malgré un environnement inhabituel, les fourmis ont continué à travailler ensemble et à explorer leur territoire.
13. Les fourmis sont les seuls animaux non humains capables d’enseigner.
Dans une étude réalisée en 2006, des scientifiques ont découvert que de petites fourmis de l'espèce Temnothorax albipennis conduisaient d'autres fourmis de leur espèce vers la nourriture, leur montrant ainsi le chemin pour qu'elles se souviennent. Selon les scientifiques, c’est la première fois qu’un animal non humain en entraîne un autre.
14. Les fourmis peuvent jouer le rôle de pesticides.
Les scientifiques ont procédé à un examen détaillé de plus de 70 études analysant la possibilité d’utiliser des fourmis tailleurs pour protéger les terres agricoles. Ils ont découvert que ces insectes éloignent les parasites des cultures d’agrumes et d’autres fruits.
Les fourmis tailleurs vivent dans des nids qu’elles construisent dans les arbres. L’étude a révélé que les vergers avec des arbres contenant des fourmis tailleuses subissaient moins de dégâts, ce qui se traduisait par des récoltes abondantes.
15. Les fourmis peuvent se cloner.
Les fourmis amazoniennes se reproduisent par clonage. Il n’y a pas de mâles dans la colonie de fourmis et les scientifiques n’en ont jamais trouvé, mais ils ont découvert que la colonie entière de ces fourmis est composée de clones de la reine.
Les fourmis sont l’un des insectes les plus organisés de la planète. Leurs capacités de coopération et d'abnégation pour le bien de la colonie, leur grande adaptabilité et leur activité qui ressemble à l'intelligence en complexité - tout cela a longtemps attiré l'attention des scientifiques. Et aujourd'hui, la science connaît de nombreux faits intéressants sur les fourmis, dont certains ne sont connus que d'un cercle restreint de spécialistes, et d'autres réfutent les mythes établis. Par exemple…
Les fourmis sont les insectes les plus nombreux sur Terre
Selon les estimations de l'un des myrmécologues les plus respectés au monde, Edward Wilson, il y a aujourd'hui entre 1 et 10 quadrillions de fourmis individuelles vivant sur Terre - c'est-à-dire de la puissance 10 à la puissance 15 à la puissance 10 à la puissance 16 des fourmis individuelles.
Incroyable, mais vrai - pour chaque personne vivante, il existe environ un million de ces créatures, et leur masse totale est approximativement égale à la masse totale de tous les êtres humains.
Sur une note
La myrmécologie est la science des fourmis. En conséquence, un myrmécologue est un scientifique principalement engagé dans l’étude de ce groupe d’insectes. C'est grâce aux travaux de ces scientifiques que des faits très intéressants sur les fourmis ont été connus, élargissant ainsi la compréhension scientifique de ces insectes.
Sur l’île Christmas du Pacifique, il y a environ 2 200 fourmis et 10 entrées de nids par mètre carré de surface du sol. Et, par exemple, dans les savanes d’Afrique de l’Ouest, pour chaque kilomètre carré de superficie, il y a 2 milliards de fourmis et 740 000 nids !
Aucun autre groupe d’insectes n’atteint une telle taille et densité de population.
Parmi les fourmis se trouvent les insectes les plus dangereux au monde
Peut-être que les habitants de l'Afrique équatoriale n'ont pas autant peur des serpents venimeux, des grands prédateurs ou des araignées qu'eux : une colonne de plusieurs millions d'insectes, dont les soldats sont armés de puissantes mâchoires, détruit presque toute vie sur son passage. De tels voyages sont la clé de la survie de la fourmilière.
Faits plus intéressants : les fourmis errantes sont parmi les plus courantes. Le soldat peut atteindre une longueur de 3 cm, l'utérus - 5 cm.
Lorsque les habitants d'un village apprennent qu'une telle colonie est sur le point de passer par leur habitat, ils quittent leur foyer en emmenant avec eux tous leurs animaux domestiques. Si vous oubliez une chèvre dans une stalle, les fourmis la mordront à mort. Mais ils détruisent tous les cafards, rats et souris des villages.
Mais la fourmi balle est considérée comme la fourmi la plus dangereuse au monde : 30 de ses piqûres pour 1 kg de poids corporel de la victime sont mortelles. La douleur causée par leur morsure dépasse celle des morsures de n’importe quelle guêpe et est ressentie tout au long de la journée.
Chez les tribus indiennes d'Amérique du Sud, pour initier un garçon à devenir un homme, une manche contenant des fourmis vivantes est placée sur le bras de l'initié. Après avoir été mordu, les mains du garçon deviennent paralysées et enflées pendant plusieurs jours, parfois un choc se produit et les doigts deviennent noirs.
Les œufs de fourmis ne sont pas vraiment des œufs
Ce qu’on appelle communément les œufs de fourmis développent en réalité des larves de fourmis. Les œufs de fourmis eux-mêmes sont très petits et ne présentent aucun intérêt pratique pour les humains.
Mais les larves sont facilement consommées en Afrique et en Asie : un tel plat est riche en protéines et en graisses. De plus, les larves de fourmis constituent une nourriture idéale pour les poussins de divers oiseaux d’ornement.
Les fourmis sont un mets réputé
Le plat de fourmis le plus célèbre est la sauce aux fourmis des bois, utilisée comme condiment en Asie du Sud-Est.
Les fourmis à miel sont très intéressantes à cet égard. Dans chaque fourmilière, il y a de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de fourmis, qui sont utilisées par les membres restants de la colonie comme réservoirs de nourriture. Ils sont spécialement nourris pendant la saison des pluies ; leur abdomen est rempli d’un mélange d’eau et de sucres et gonfle à tel point que l’insecte ne peut plus bouger.
Durant la saison sèche, d'autres individus de la fourmilière lèchent la sécrétion constamment sécrétée par ces fûts vivants et peuvent ainsi se passer de sources de nourriture extérieures. Ces fourmis sont activement collectées là où elles vivent - au Mexique et dans le sud des États-Unis - et consommées. Ils ont le goût du miel.
Autre fait gastronomique intéressant : en Thaïlande et au Myanmar, les larves de fourmis sont consommées comme un mets délicat et vendues au poids sur les marchés. Et au Mexique, les larves de grosses fourmis sont consommées de la même manière qu'en Russie, les œufs de poisson.
Les fourmis et les termites sont des insectes complètement différents
En effet, les fourmis appartiennent à l’ordre des Hyménoptères, et leurs plus proches parents sont les guêpes, les abeilles, les tenthrèdes et les guêpes ichneumon.
Les termites constituent un groupe d’insectes assez isolé proche des blattes. Certains scientifiques les incluent même dans l’ordre des blattes.
C'est intéressant
La structure sociale complexe d’une termitière, qui rappelle celle d’une fourmilière, n’est qu’un exemple de convergence dans le règne animal, de développement de traits similaires chez les membres de différents groupes confrontés à des conditions similaires.
Il est à noter qu'en Afrique équatoriale vit un mammifère - le rat-taupe nu - dont les colonies ressemblent également à des colonies de fourmis : chez les rats-taupes, une seule femelle se reproduit, et le reste des individus la sert, la nourrit et agrandit ses terriers.
La grande majorité des fourmis sont des femelles
Toutes les fourmis ouvrières et fourmis soldats de chaque fourmilière sont des femelles et ne sont pas capables de se reproduire. Ils se développent à partir d’œufs fécondés, tandis que les œufs non fécondés se transforment en mâles.
Un fait intéressant sur les fourmis : le fait qu'une fourmi ouvrière ou une future reine grandisse à partir d'un œuf dépend de la façon dont la larve se nourrit. Les fourmis ouvrières peuvent décider elles-mêmes comment nourrir le couvain et combien de futures reines nourrir.
Certaines n’ont pas de reine en tant que telle, mais toutes les femelles qui travaillent peuvent se reproduire. Il existe également des espèces dans les nids desquelles vivent plusieurs reines. Les nids de fourmis domestiques (fourmis pharaons) en sont un exemple classique.
Les reines des fourmis peuvent vivre jusqu'à 20 ans
La durée de vie habituelle d'une reine qui a réussi à établir une colonie est de 5 à 6 ans, mais certaines vivent jusqu'à 12 voire 20 ans ! Dans le monde des insectes, c’est un record : la plupart des insectes isolés, même les plus gros, vivent plusieurs mois au maximum. Seulement chez certaines cigales et coléoptères, l'espérance de vie complète, y compris le stade larvaire, peut atteindre 6 à 7 ans.
Ce fait intéressant ne signifie pas du tout que toutes les reines ont une telle espérance de vie : la plupart des femelles fécondées meurent après l'été, et une partie importante des colonies établies s'éteignent également pour diverses raisons au cours de la première année de leur existence.
Il y a des fourmis esclaves
Les connexions des différentes fourmis entre elles sont si diverses que même les gens peuvent parfois les envier.
Par exemple, dans tout un genre de fourmis amazoniennes, les fourmis ouvrières ne savent pas comment nourrir et entretenir elles-mêmes le nid. Mais ils savent comment attaquer les nids d’autres espèces de fourmis plus petites et leur voler des larves. Les fourmis issues de ces larves s'occuperont par la suite d'autres que leur reine et leurs soldats.
Chez d’autres espèces, ce comportement est allé si loin que la reine entre simplement dans la fourmilière de quelqu’un d’autre, tue la reine qui y vit, et les ouvrières la reconnaissent comme la leur et prennent soin d’elle et de sa progéniture. Après cela, la fourmilière elle-même est condamnée : à partir des œufs d'une telle femelle, seules les femelles capables de capturer la fourmilière d'une autre espèce se développeront, et avec la mort de toutes les fourmis qui travaillent, la colonie sera vide.
Il existe également des cas bénins d’esclavage. Par exemple, la reine vole plusieurs pupes pour fonder une colonie, et les fourmis qui en découlent l'aident dès le tout premier stade de développement de la colonie. De plus, la colonie se développe avec l'aide des descendants de la reine elle-même.
Les fourmis peuvent apprendre
Des faits intéressants sur les fourmis liés au phénomène d’apprentissage attirent l’attention de nombreux scientifiques.
Par exemple, chez certaines espèces de fourmis, les individus qui ont réussi à trouver de la nourriture apprennent aux autres à trouver une place avec de la nourriture. De plus, si, par exemple, chez les abeilles, cette information est transmise lors d'une danse spéciale, alors la fourmi apprend spécifiquement à une autre à suivre un itinéraire spécifique.
Vidéo : les fourmis construisent un pont vivant avec leur corps
Des expériences ont également vérifié que pendant l’entraînement, la fourmi enseignante atteint le point souhaité quatre fois plus lentement qu’elle ne l’atteindrait seule.
Les fourmis savent cultiver
Cette caractéristique intéressante des fourmis est connue depuis longtemps - les fourmis d'Amérique du Sud utilisent la chaîne alimentaire la plus complexe du monde animal :
- certains membres de la colonie mordent un gros morceau de feuille d'arbre et l'apportent à la fourmilière
- les individus plus petits qui ne quittent jamais la colonie mâchent les feuilles, les mélangent avec des excréments et des parties d'un mycélium spécial
- la masse résultante est stockée dans des zones spéciales de la fourmilière - de véritables lits - où se développent des champignons, fournissant aux fourmis une nourriture protéinée.
Ce qui est intéressant à propos des fourmis, c'est qu'elles ne mangent pas elles-mêmes les fructifications - elles se nourrissent de excroissances spéciales du mycélium. Certains membres de la colonie mordent constamment les fructifications émergentes, empêchant le mycélium de gaspiller des nutriments sur des tiges et des chapeaux inutiles.
C'est intéressant
Lorsqu'une jeune femelle fécondée quitte le nid, elle emporte un petit morceau de mycélium dans une poche spéciale sur sa tête. C'est précisément cette réserve qui constitue la base du bien-être de la future colonie.
Hormis les fourmis, seuls les humains et les termites ont appris à cultiver d’autres organismes vivants pour leur propre bénéfice.
Relation entre les fourmis et les pucerons
Les tendances pastorales des fourmis sont connues de beaucoup : certaines fourmilières sont tellement dépendantes des essaims de pucerons que lorsque ces derniers disparaissent, elles meurent également. Les scientifiques pensent que la libération de sécrétions à un moment donné était une réaction protectrice des pucerons contre les attaques d'ennemis, seule la sécrétion elle-même était odorante et toxique.
Mais un jour, la sélection naturelle a suggéré aux insectes nuisibles que les fourmis ne pouvaient pas être effrayées, mais plutôt attirées et forcées de se protéger. C'est ainsi qu'est né un exemple unique de symbiose de deux groupes d'insectes complètement différents : les pucerons partagent avec les fourmis des sécrétions douces, saines et satisfaisantes, et les fourmis les protègent.
Les sécrétions des pucerons qui attirent les fourmis sont appelées miellat. En plus des pucerons, les cochenilles, les cochenilles et certaines cigales le partagent avec les fourmis.
Il est intéressant de noter que de nombreux insectes ont appris à sécréter un secret qui attire les fourmis afin de pénétrer dans leurs nids. Certains coléoptères, chenilles et papillons se nourrissent des réserves des fourmis elles-mêmes dans la fourmilière, alors que les fourmis ne les touchent pas précisément en raison de leur capacité à partager le miellat. Certains de ces invités dans les fourmilières dévorent simplement les larves de fourmis, et les fourmis elles-mêmes sont prêtes à pardonner leur trahison pour une goutte de douce sécrétion.
Ce qui précède ne sont que quelques faits intéressants sur les fourmis. Dans la biologie de chaque espèce de ces insectes, vous pouvez trouver quelque chose d'unique et d'original.
C'est grâce à ce caractère unique et à l'abondance de caractéristiques adaptatives spécifiques qu'ils ont réussi à devenir l'un des groupes d'arthropodes les plus nombreux et les plus avancés en général.
Vidéo intéressante : une bataille entre deux colonies de fourmis
La complexité de la vie d'une famille de fourmis surprend même les spécialistes, et pour les non-initiés, cela ressemble généralement à un miracle. Il est difficile de croire que la vie de l'ensemble de la communauté des fourmis et de chacun de ses membres soit contrôlée uniquement par des réactions instinctives innées. Les scientifiques ne savent pas encore comment se produit la coordination des actions collectives de dizaines et de centaines de milliers d'habitants d'une fourmilière, comment la famille des fourmis reçoit et analyse les informations sur l'état de l'environnement nécessaires au maintien de la viabilité de la fourmilière. Une hypothèse qui considère ces questions d’un point de vue externe à la myrmécologie, en utilisant des idées issues de la théorie de l’information et du contrôle, peut paraître fantastique. Cependant, nous pensons qu'il a droit à la discussion.
La science des fourmis - la myrmécologie - a collecté une énorme quantité de matériel d'observation décrivant les caractéristiques de la vie d'une fourmilière. En étudiant ce matériau, on remarque un écart évident entre le « niveau intellectuel » élevé du fonctionnement de la fourmilière dans son ensemble et les dimensions microscopiques du système nerveux d'une fourmi individuelle.
La fourmilière en tant qu’objet unique est un « organisme » hautement rationnel et habile qui utilise très efficacement les moyens extrêmement limités dont elle dispose pour maintenir la vie. Il s'adapte bien non seulement aux changements cycliques de l'environnement (changements de saisons et d'heures de la journée), mais aussi à ses perturbations aléatoires (changements météorologiques, dommages dus à des influences extérieures, etc.).
La famille des fourmis a une structure interne stricte avec des rôles clairement établis pour chaque fourmi, et ces rôles peuvent changer avec l'âge ou rester constants. La structure organisationnelle de la fourmilière vous permet de réagir avec flexibilité à toute perturbation et d'effectuer tous les travaux requis, en attirant rapidement les ressources en main-d'œuvre nécessaires pour les réaliser.
L'activité de la famille des fourmis est étonnamment concentrée. Les fourmis, par exemple, se lancent avec succès dans « l’élevage » en élevant des pucerons. Les sécrétions des pucerons, appelées miellat, constituent une source de nourriture riche en glucides pour les fourmis. Elles « traitent » régulièrement les pucerons et les fourmis « butineuses » transportent du miellat dans leurs cultures pour nourrir le reste des fourmis. Dans le même temps, les fourmis s'occupent activement des pucerons : elles les protègent des parasites et des attaques d'autres insectes, les déplacent vers les zones les plus appropriées de la plante, construisent des auvents pour se protéger du soleil et emmènent les pucerons femelles vers une fourmilière chaude pour l'hiver. Les fourmis sont des « éleveurs d'animaux » qualifiés, c'est pourquoi, dans les colonies dont elles s'occupent, le taux de développement et de reproduction des pucerons est beaucoup plus élevé que dans les colonies « indépendantes » de pucerons de la même espèce.
Chez certaines espèces de fourmis, une proportion importante de leur nourriture est constituée de graines de diverses herbes. Les fourmis les collectent et les stockent dans des zones de stockage sèches spéciales dans leurs nids. Avant de manger, les graines sont pelées et moulues en farine. La farine est mélangée à la salive des insectes qui se nourrissent et cette pâte est donnée aux larves. Des mesures spéciales sont prises pour garantir la sécurité des céréales pendant le stockage à long terme. Par exemple, après les pluies, les graines sont sorties du stockage et remontées à la surface et séchées.
De minuscules fourmis amazoniennes peuvent construire des pièges pour des insectes beaucoup plus gros qu’elles. Les rapports de taille sont tels qu'ils ressemblent vivement à la chasse aux mammouths par les peuples primitifs. En coupant les fines fibres capillaires de la plante herbacée dans laquelle vivent les insectes, les fourmis en tissent un cocon. Ils font de nombreux petits trous dans les parois du cocon. Le cocon est placé à la sortie de la cavité à l’intérieur de la plante d’intérieur et des centaines de fourmis ouvrières s’y cachent. Ils mettent la tête dans les trous des parois du cocon, faisant office de petits pièges vivants, et attendent la victime. Lorsqu'un insecte se pose sur un cocon camouflé dans la cavité d'une plante, les fourmis l'attrapent par les pattes, les mandibules et les antennes et le maintiennent jusqu'à l'arrivée des renforts. Les fourmis nouvellement arrivées commencent à piquer la proie et ce jusqu'à ce qu'elle soit complètement paralysée. L'insecte est ensuite démembré et transporté morceau par morceau jusqu'au nid. Il est très intéressant que lors de la construction d'un piège, les fourmis utilisent des matériaux « composites ». Pour augmenter la résistance du cocon, ils étalent un moule spécial sur sa surface. Les fibres capillaires individuelles sont collées entre elles avec cette « colle », les parois du cocon deviennent rigides et leur résistance augmente considérablement.
Ce que fait une autre fourmi amazonienne est encore plus surprenant. Dans les forêts amazoniennes, il existe des zones forestières dans lesquelles pousse une seule espèce d’arbre. Dans la jungle amazonienne, où poussent sur chaque parcelle de terre des plantes de dizaines, voire de centaines d'espèces différentes, de telles zones sont non seulement étonnantes, mais aussi effrayantes par leur caractère inhabituel. Ce n’est pas pour rien que les tribus indiennes locales appellent ces endroits « les jardins du diable » et croient qu’un mauvais esprit de la forêt y vit. Les biologistes qui ont étudié ce phénomène ont récemment découvert que les responsables de l'apparition des « jardins » sont des fourmis d'une certaine espèce vivant dans les troncs d'arbres. Des observations à long terme ont montré que les fourmis tuent simplement les pousses d'autres plantes en injectant de l'acide formique dans leurs feuilles. Pour tester cette hypothèse, des plantations tests d’autres plantes ont été réalisées dans la zone de l’un des « jardins du diable » : tous les plants sont morts en 24 heures. Les plantes plantées à des fins de lutte en dehors de ces « jardins » se sont développées normalement et ont bien pris racine. Cette activité apparemment étrange des fourmis a une explication simple : les fourmis agrandissent leur « espace vital ». Ils éliminent les plantes concurrentes, permettant ainsi aux arbres dans lesquels ils vivent de pousser librement. Selon les chercheurs, l’un des plus grands « jardins du diable » existe depuis plus de huit siècles.
Certaines espèces de fourmis installent des plantations de champignons dans leurs fourmilières pour leur fournir des aliments protéinés riches en calories. Ainsi, les fourmis coupeuses de feuilles, qui construisent d'immenses nids souterrains, se nourrissent presque exclusivement de champignons, et donc une plantation de champignons est nécessairement créée dans chaque nid. Ces champignons poussent uniquement sur un sol spécial - les fourmis ouvrières les fabriquent à partir de feuilles vertes broyées et de leurs propres excréments. Pour maintenir la « fertilité du sol », les fourmis renouvellent constamment le sol dans le mycélium. Lors de la création d'une nouvelle fourmilière, la reine des fourmis transfère dans sa bouche la culture fongique de l'ancienne fourmilière et pose ainsi les bases de l'approvisionnement alimentaire de la famille.
Les fourmis surveillent attentivement l’état de leur maison. Une fourmilière de taille moyenne se compose de 4 à 6 millions d’aiguilles et de brindilles. Chaque jour, des centaines de fourmis les transportent du haut vers les profondeurs de la fourmilière et des étages inférieurs vers le sommet. Cela garantit un régime d'humidité stable pour le nid, et donc le dôme de la fourmilière reste sec après la pluie et ne pourrit pas et ne moisit pas.
Les fourmis résolvent de manière originale le problème du réchauffement d'une fourmilière après l'hiver. La conductivité thermique des parois d’une fourmilière est très faible et le réchauffement naturel au printemps prendrait très longtemps. Pour accélérer ce processus, les fourmis apportent de la chaleur à l'intérieur de la fourmilière. Lorsque le soleil commence à se réchauffer et que la neige fond de la fourmilière, ses habitants rampent à la surface et commencent à « bronzer ». Très rapidement, la température corporelle de la fourmi augmente de 10 à 15 degrés et elle retourne dans la fourmilière froide, la réchauffant de sa chaleur. Des milliers de fourmis « prenant » de tels « bains » font rapidement monter la température à l’intérieur de la fourmilière.
La variété des fourmis est infinie. Sous les tropiques, il existe des fourmis dites errantes, qui errent en grand nombre. Sur leur chemin, ils détruisent tous les êtres vivants et il est impossible de les arrêter. Ces fourmis terrifient donc les habitants de l’Amérique tropicale. Lorsqu'une colonne de fourmis errantes approche, les habitants et leurs animaux de compagnie fuient le village. Après le passage de la colonne dans le village, il ne reste plus rien de vivant : ni rats, ni souris, ni insectes. Se déplaçant en colonne, les fourmis errantes maintiennent un ordre strict. Les bords de la colonne sont gardés par des fourmis soldats dotées d'énormes mâchoires ; au centre se trouvent des femelles et des ouvrières. Les ouvrières transportent des larves et des pupes. Le mouvement se poursuit tout au long de la journée. La nuit, la colonne s'arrête et les fourmis se rassemblent. Pour se reproduire, les fourmis passent temporairement à une vie sédentaire, mais elles ne construisent pas de fourmilière, mais un nid de leur propre corps en forme de boule, creuse à l'intérieur, avec plusieurs canaux d'entrée et de sortie. A ce moment, la reine commence à pondre. Les fourmis ouvrières en prennent soin et en font éclore des larves. Des escouades de fourmis butineuses quittent le nid de temps en temps pour rassembler de la nourriture pour la famille. La vie sédentaire continue jusqu'à ce que les larves grandissent. Puis la famille des fourmis repart.
On peut en dire beaucoup plus sur les merveilles de la famille des fourmis, mais chaque habitant de la fourmilière n'est, étonnamment, qu'un petit insecte pointilleux, dans les actions duquel il est souvent difficile de trouver une logique et un but.
La fourmi se déplace selon des trajectoires inattendues, traîne seule ou en groupe certaines charges (un morceau d'herbe, un œuf de fourmi, un morceau de terre, etc.), mais il est généralement difficile de suivre son travail du début au résultat. Ses « macro-opérations de travail », pour ainsi dire, semblent plus significatives : la fourmi ramasse adroitement un brin d'herbe ou un morceau d'aiguilles de pin, rejoint le « groupe », se bat habilement et désespérément dans des batailles de fourmis.
Ce qui est frappant, ce n’est pas que de ce chaos et de cette agitation apparemment sans but prenne forme la vie multiforme et mesurée de la fourmilière. Si vous regardez n'importe quelle construction humaine à une hauteur de centaines de mètres, l'image sera très similaire : là aussi, des centaines d'ouvriers effectuent des dizaines d'opérations apparemment sans rapport, et par conséquent, un gratte-ciel, un haut fourneau ou un barrage apparaît.
Une autre chose est surprenante : dans la famille des fourmis, il n'y a pas de « centre cérébral » qui gérerait les efforts communs pour atteindre le résultat souhaité, qu'il s'agisse de réparer la fourmilière, d'obtenir de la nourriture ou de se protéger des ennemis. De plus, l'anatomie d'une fourmi individuelle - éclaireuse, ouvrière ou reine - ne permet pas de placer ce « centre cérébral » chez une fourmi individuelle. Les dimensions physiques de son système nerveux sont trop petites et le volume de programmes et de données accumulés au fil des générations nécessaires au contrôle de l'activité vitale de la fourmilière est trop important.
On peut supposer qu’une fourmi individuelle est capable d’effectuer de manière autonome un petit ensemble de « macro-opérations de travail » à un niveau instinctif. Il peut s'agir d'opérations de travail et de combat, à partir desquelles, comme des briques élémentaires, se forme la vie de travail et de combat d'une fourmilière. Mais cela ne suffit pas pour vivre dans une famille de fourmis.
Pour exister dans son habitat, une famille de fourmis doit être capable d'évaluer à la fois son propre état et celui de l'environnement, être capable de traduire ces évaluations en tâches spécifiques de maintien de l'homéostasie, de fixer des priorités pour ces tâches, de surveiller leur mise en œuvre et, en en temps réel, réorganiser le travail en réponse aux perturbations externes et internes.
Comment les fourmis font-elles cela ? Si nous acceptons l'hypothèse de réactions instinctives, alors un algorithme de comportement assez plausible pourrait ressembler à ceci. Dans la mémoire d'un être vivant, sous une forme ou une autre, il devrait y avoir quelque chose de similaire au tableau "situation - réponse instinctive à la situation". Dans toute situation de la vie, les informations provenant des sens sont traitées par le système nerveux et « l'image de la situation » qu'il crée est comparée à des « situations tabulaires ». Si « l'image de la situation » coïncide avec une « situation tabulaire », la « réponse à la situation » correspondante est exécutée. S'il n'y a pas de correspondance, le comportement n'est pas corrigé ou une réponse « standard » est effectuée. Les situations et les réponses dans un tel « tableau » peuvent être généralisées, mais même dans ce cas, son volume d'informations sera très important, même pour exécuter des fonctions de gestion relativement simples.
La « table » qui contrôle la vie d'une fourmilière et qui répertorie les variantes de situations de travail et de contacts avec l'environnement avec la participation de dizaines de milliers de fourmis, devient tout simplement immense, et son stockage nécessiterait des volumes colossaux de « dispositifs de stockage ». du système nerveux. De plus, le temps nécessaire pour obtenir une « réponse » lors d'une recherche dans un tel « tableau » sera également très long, puisqu'elle doit être sélectionnée parmi un ensemble immensément large de situations similaires. Mais dans la vraie vie, ces réponses doivent être reçues assez rapidement. Naturellement, la voie de la complication du comportement instinctif mène rapidement à une impasse, en particulier dans les cas où des compétences instinctives de comportement collectif sont requises.
Pour évaluer la complexité du « tableau des comportements instinctifs », regardons au moins quelles opérations de base les fourmis « éleveuses d’animaux » doivent effectuer lorsqu’elles s’occupent des pucerons. De toute évidence, les fourmis doivent être capables de trouver des « riches pâturages » sur les feuilles et de les distinguer des « pauvres » afin de déplacer les pucerons autour de la plante de manière opportune et correcte. Ils doivent être capables de reconnaître les insectes dangereux pour les pucerons et savoir comment les combattre. Dans le même temps, il est fort possible que les méthodes de combat contre différents ennemis diffèrent les unes des autres, ce qui augmente naturellement la quantité de connaissances requise. Il est également important de pouvoir identifier les pucerons femelles afin qu'à un certain moment (au début de l'hiver), vous puissiez les transférer dans la fourmilière, les placer dans des endroits spéciaux et les entretenir tout au long de l'hiver. Au printemps, il faut déterminer les lieux de leur réinstallation et organiser la vie de la nouvelle colonie.
Il n'est probablement pas nécessaire de continuer - les opérations déjà répertoriées donnent une idée de la quantité de connaissances et de compétences nécessaires à la fourmi. Il convient de garder à l'esprit que toutes ces opérations sont collectives et que, dans différentes situations, elles peuvent être effectuées par un nombre différent de fourmis. Il est donc impossible de réaliser ce travail selon un modèle rigide et il faut être capable de s'adapter aux conditions changeantes du travail collectif. Par exemple, un « éleveur d’animaux » de fourmis doit savoir non seulement comment soigner les pucerons, mais aussi comment participer à la vie collective de la fourmilière, quand et où travailler et se reposer, à quelle heure commencer et terminer la journée de travail, etc. Pour coordonner les actions de dizaines et de centaines de milliers de fourmis dans le vaste océan d'options d'activité de travail collectif, il faut un niveau de contrôle qui est d'un ordre de grandeur supérieur à celui qui est possible avec un comportement instinctif.
Des capacités intellectuelles élémentaires sont apparues parmi les représentants du monde animal de la Terre précisément pour contourner cette limitation fondamentale. Au lieu d'un choix rigide à partir d'un « tableau », la méthode consistant à construire une « réponse » à une situation émergente à partir d'un ensemble relativement restreint de réactions élémentaires a commencé à être utilisée. L'algorithme d'une telle construction est stocké dans la « mémoire » et des blocs spéciaux du système nerveux construisent la « réponse » nécessaire conformément à celui-ci. Naturellement, la partie de la structure du système nerveux responsable des réactions aux perturbations externes devient beaucoup plus compliquée. Mais cette complication s'avère payante dans la mesure où elle permet, sans nécessiter des volumes irréalistes du système nerveux, de diversifier le comportement d'un individu et d'une communauté de manière presque illimitée. Maîtriser un nouveau type de comportement de ce point de vue nécessite seulement d'ajouter à la « mémoire » un nouvel algorithme permettant de générer une « réponse » et un minimum de nouvelles données. Avec un comportement instinctif, les capacités du système nerveux mettent rapidement une limite à un tel développement.
Il est évident que les fonctions ci-dessus de gestion d'une colonie de fourmis, nécessaires au maintien de l'équilibre avec l'environnement et à la survie, ne peuvent pas être exercées à un niveau instinctif. Ils sont proches de ce que nous avons l’habitude d’appeler la pensée.
Mais la pensée est-elle accessible à une fourmi ? Selon certains rapports, son système nerveux ne contient qu'environ 500 000 neurones. A titre de comparaison : il y a environ 100 milliards de neurones dans le cerveau humain. Alors pourquoi une fourmilière peut-elle faire ce qu’elle fait et vivre comme elle le fait ? Où se trouve le « centre de pensée » d’une famille de fourmis s’il ne peut pas être localisé dans le système nerveux de la fourmi ? Je dirai tout de suite que les mystérieux « psychochamps » et « aura intellectuelle » comme contenant de ce « centre » ne seront pas considérés ici. Nous rechercherons des lieux réels pour l'emplacement possible d'un tel « centre » et les modalités de son fonctionnement.
Imaginons que les programmes et les données d'un cerveau hypothétique de puissance suffisante soient divisés en un grand nombre de petits segments, chacun étant situé dans le système nerveux d'une fourmi. Pour que ces segments fonctionnent comme un seul cerveau, il est nécessaire de les connecter avec des lignes de communication et d'inclure un programme « superviseur » dans l'ensemble des programmes cérébraux qui surveillerait le transfert de données entre les segments et assurerait la séquence requise de leur travail. De plus, lors de la « construction » d'un tel cerveau, il faut tenir compte du fait que certaines fourmis - porteuses de segments de programme - peuvent mourir de vieillesse ou mourir dans une lutte difficile pour la survie, et avec elles les segments cérébraux qui s'y trouvent. mourront. Pour que le cerveau résiste à de telles pertes, il est nécessaire de disposer de copies de sauvegarde des segments.
Des programmes d'auto-guérison et une stratégie de redondance optimale permettent, d'une manière générale, de créer un cerveau d'une très grande fiabilité, capable de fonctionner longtemps, malgré les pertes militaires et nationales et les changements de générations de fourmis. Nous appellerons un tel « cerveau » réparti entre des dizaines et des centaines de milliers de fourmis le cerveau distribué d'une fourmilière, le cerveau central ou le super-cerveau. Il faut dire que dans la technologie moderne, les systèmes similaires dans leur structure à un super-cerveau ne sont pas nouveaux. Ainsi, les universités américaines utilisent déjà des milliers d’ordinateurs connectés à Internet pour résoudre des problèmes scientifiques urgents qui nécessitent d’importantes ressources informatiques.
En plus des segments du cerveau distribué, le système nerveux de chaque fourmi doit également contenir des programmes de « macro-opérations de travail » exécutées selon les commandes de ce cerveau. La composition du programme de « macroopérations de travail » détermine le rôle de la fourmi dans la hiérarchie de la fourmilière, et les segments du cerveau distribué fonctionnent comme un système unique, comme en dehors de la conscience de la fourmi (si elle en avait une) .
Supposons donc qu'une communauté d'insectes collectifs soit contrôlée par un cerveau distribué, et que chaque membre de la communauté soit porteur d'une particule de ce cerveau. En d’autres termes, dans le système nerveux de chaque fourmi se trouve un petit segment du cerveau central, qui est la propriété collective de la communauté et assure l’existence de cette communauté dans son ensemble. De plus, il contient des programmes de comportement autonome (« macro-opérations de travail »), qui sont en quelque sorte une description de sa « personnalité » et qu'il est logique d'appeler son propre segment. Étant donné que le volume du système nerveux de chaque fourmi est petit, le volume du programme individuel de « macro-opérations de travail » est également faible. Par conséquent, de tels programmes ne peuvent garantir le comportement indépendant d'un insecte que lors de l'exécution d'une action élémentaire et nécessitent un signal de contrôle obligatoire une fois son achèvement terminé.
En parlant du super-cerveau, on ne peut ignorer le problème de la communication entre ses segments situés dans le système nerveux des fourmis individuelles. Si nous acceptons l’hypothèse du cerveau distribué, nous devons tenir compte du fait que pour contrôler le système de fourmilière, de grandes quantités d’informations doivent être rapidement transférées entre les segments cérébraux et que les fourmis individuelles doivent fréquemment recevoir des commandes de contrôle et de correction. Cependant, les études au long cours sur les fourmis (et autres insectes collectifs) n'ont pas permis de découvrir de systèmes de transmission d'informations puissants : les « lignes de communication » trouvées assurent une vitesse de transmission de l'ordre de quelques bits par minute et ne peuvent être qu'auxiliaires.
Aujourd’hui, nous ne connaissons qu’un seul canal susceptible de satisfaire aux exigences d’un cerveau distribué : les oscillations électromagnétiques dans une large gamme de fréquences. Bien qu’à ce jour de tels canaux n’aient pas été trouvés chez les fourmis, les termites ou les abeilles, cela ne signifie pas pour autant qu’ils soient absents. Il serait plus juste de dire que les méthodes et équipements de recherche utilisés n'ont pas permis de détecter ces canaux de communication.
La technologie moderne, par exemple, fournit des exemples de canaux de communication totalement inattendus dans des domaines apparemment bien étudiés, qui ne peuvent être détectés que par des méthodes spécialement développées. Un bon exemple serait de capter de faibles vibrations sonores ou, en termes simples, d'écouter aux portes. Une solution à ce problème a été recherchée et trouvée à la fois dans l'architecture des temples égyptiens antiques et dans les microphones directionnels modernes, mais avec l'avènement du laser, il est soudainement devenu clair qu'il existe un autre canal fiable et de haute qualité pour recevoir des vibrations acoustiques très faibles. . De plus, les capacités de cette chaîne dépassent de loin tout ce qui était considéré comme possible en principe et semblent fabuleuses. Il s'est avéré que l'on peut clairement entendre, sans microphone ni émetteur radio, tout ce qui est dit à voix basse dans une pièce fermée, et ce, à une distance de 50 à 100 mètres. Pour ce faire, il suffit que la pièce dispose d'une fenêtre vitrée. Le fait est que les ondes sonores apparaissant lors d'une conversation provoquent des vibrations des vitres d'une amplitude de microns et de fractions de microns. Le faisceau laser, réfléchi par le verre oscillant, permet d'enregistrer ces vibrations sur l'appareil récepteur et, après un traitement mathématique approprié, de les transformer en son. Cette nouvelle méthode d'enregistrement des vibrations, jusqu'alors inconnue, a permis de capter des sons imperceptiblement faibles dans des conditions où leur détection semblait fondamentalement impossible. Évidemment, une expérience reposant sur des méthodes traditionnelles de recherche de signaux électromagnétiques ne serait pas en mesure de détecter ce canal.
Pourquoi ne pouvons-nous pas supposer que le cerveau distribué utilise une méthode inconnue pour transmettre des informations via un canal d’oscillations électromagnétiques ? D'autre part, dans la vie quotidienne, on peut trouver des exemples de transmission d'informations par des canaux dont la base physique est inconnue. Je ne parle pas de réalisation de prémonitions, de liens émotionnels entre proches et d’autres cas similaires. Autour de ces phénomènes, malgré leur existence inconditionnelle, se sont accumulés tant de fantasmes mystiques et semi-mystiques, d'exagérations et parfois simplement de tromperies que je n'ose pas y faire référence. Mais nous connaissons, par exemple, un phénomène aussi courant que la sensation d'être regardé. Presque chacun d’entre nous se souvient de moments où il s’est retourné en sentant le regard de quelqu’un. Il n’y a aucun doute sur l’existence d’un canal d’information chargé de transmettre la sensation de regarder, mais il n’y a pas non plus d’explication sur la façon dont certaines caractéristiques de l’état psychique du spectateur sont transmises à la personne qu’il regarde. Le champ électromagnétique du cerveau, qui pourrait être responsable de cet échange d'informations, est pratiquement imperceptible lorsqu'on l'éloigne à une distance de plusieurs dizaines de centimètres, et la sensation du regard se transmet sur des dizaines de mètres.
On peut en dire autant d’un phénomène aussi connu que l’hypnose. Les humains ne sont pas les seuls à posséder des capacités hypnotiques : certains serpents sont connus pour utiliser l'hypnose lorsqu'ils chassent. Au cours de l'hypnose, les informations sont également transférées de l'hypnotiseur à la personne hypnotisée par un canal qui, bien qu'il existe certainement, dont la nature est inconnue. De plus, si un hypnotiseur humain utilise parfois des ordres vocaux, alors les serpents n'utilisent pas de signal sonore, mais leur suggestion hypnotique ne perd pas de puissance pour cette raison. Et personne ne doute que vous puissiez sentir le regard de quelqu'un d'autre, et personne ne nie la réalité de l'hypnose car dans ces phénomènes, les canaux de transmission de l'information sont inconnus.
Tout ce qui précède peut être considéré comme une confirmation de l'admissibilité de l'hypothèse de l'existence d'un canal de transmission d'informations entre des segments d'un cerveau distribué, dont la base physique nous est encore inconnue. Puisque la science, la technologie et la pratique de la vie quotidienne nous donnent des exemples inattendus et non résolus de divers canaux d'information, il n'y a apparemment rien d'inhabituel à supposer la présence d'un autre canal de nature inconnue.
Pour expliquer pourquoi les lignes de communication chez les insectes collectifs n'ont pas encore été découvertes, de nombreuses raisons différentes peuvent être invoquées - des plus réelles (sensibilité insuffisante des équipements de recherche) aux plus fantastiques. Il est cependant plus facile de supposer que ces lignes de communication existent et de voir quelles conséquences en découlent.
Les observations directes de fourmis soutiennent l'hypothèse de commandes externes contrôlant le comportement d'un insecte individuel. Un changement inattendu et soudain de direction de mouvement, qui ne peut être expliqué par aucune raison externe visible, est typique d'une fourmi. Vous pouvez souvent observer comment une fourmi s'arrête un instant et se retourne soudainement, continuant à se déplacer selon un angle par rapport à la direction précédente, et parfois dans la direction opposée. Le schéma observé peut vraisemblablement être interprété comme « s’arrêter pour recevoir un signal de commande » et « continuer à se déplacer après avoir reçu un ordre de nouvelle direction ». Lors de l'exécution d'une opération de travail, une fourmi peut (bien que cela arrive beaucoup moins fréquemment) l'interrompre et soit passer à une autre opération, soit s'éloigner du lieu de travail. Ce comportement ressemble également à une réaction à un signal externe.
Comment étudier la vie des fourmis
Yu. Frolov
D’abord par simple observation, et depuis des temps immémoriaux.
Même dans la Bible (Proverbes du roi Salomon), il est conseillé aux paresseux d'apprendre le travail acharné de la fourmi et l'organisation décentralisée des actions de ces insectes sociaux est notée : « Va vers la fourmi, paresseux, regarde ses actions et sois sage. Il n'a ni chef, ni intendant, ni chef, mais il prépare son grain en été et rassemble sa nourriture pendant la moisson.
Aristote, Plutarque et Pline ont suivi les fourmis avec enthousiasme, faisant de nombreuses observations subtiles et justes, mais aussi plusieurs erreurs. Ainsi, Aristote a considéré les fourmis ailées comme une espèce distincte et a écrit que les fourmis se reproduisent par des vers blancs, d'abord ronds puis allongés. Bien sûr, il parlait des œufs d’où émergent les larves.
Les naturalistes du passé ont creusé des fourmilières pour découvrir leur structure, la répartition des chambres à des fins différentes et pour comprendre l'organisation des castes de la société des fourmis.
Plus près d'aujourd'hui, il est devenu possible, sans mesures aussi extrêmes que de creuser leur maison, d'observer non seulement les activités des fourmis à l'extérieur de la fourmilière, mais aussi leur vie à la maison. Ils insèrent du verre dans la paroi du tas de fourmis ou installent simplement une colonie de fourmis dans une fourmilière en verre de laboratoire. Il est unidimensionnel : deux grands verres sont collés ensemble en laissant un espace de plusieurs millimètres entre eux, des matériaux de construction y sont coulés et des fourmis sont relâchées.
Comme les fourmis n’aiment pas la lumière du jour dans leur maison, il est souvent plus pratique de les surveiller à l’aide de la lumière infrarouge. Parfois, un endoscope à fibre flexible avec une ampoule à son extrémité est inséré dans la fourmilière, permettant ainsi de prendre des photos.
Pour suivre la vie et les déplacements des individus, ils sont marqués d'une goutte de peinture, parfois lumineuse, afin de pouvoir être observés dans l'obscurité. Certes, cette méthode ne convient qu’aux espèces relativement grandes.
Une méthode encore plus sophistiquée est le marquage avec des isotopes faiblement radioactifs, qui a permis d'étudier la trophallaxie, l'échange de nourriture entre fourmis. On leur donne soit du sirop de sucre avec un isotope du carbone, soit une victime - une chenille élevée avec un régime enrichi en phosphore radioactif. Le compteur Geiger montre alors comment, par l'échange de gouttelettes de nourriture régurgitées, une fourmi nourrie propage la radioactivité dans toute la fourmilière.
La structure des nids de fourmis souterrains est étudiée soit en les creusant, soit en réalisant des moulages de passages et de chambres complexes du nid, en versant du gypse liquide, des polymères à durcissement rapide ou du métal fusible dans son entrée.
Du point de vue de l’hypothèse du super-cerveau, le phénomène des fourmis dites paresseuses est très intéressant. Les observations montrent que toutes les fourmis d’une famille ne sont pas des modèles de travail acharné. Il s'avère qu'environ 20 % de la famille des fourmis ne participe pratiquement pas aux activités professionnelles. Des recherches ont montré que les fourmis « paresseuses » ne sont pas des fourmis en vacances, qui retournent au travail après avoir repris des forces. Il s'est avéré que si vous supprimez une partie notable des fourmis qui travaillent de la famille, le rythme de travail des « travailleurs » restants augmente en conséquence et les fourmis « paresseuses » ne sont pas incluses dans le travail. Ils ne peuvent donc être considérés ni comme une « réserve de main-d'œuvre », ni comme des « vacanciers ».
Aujourd’hui, deux explications à l’existence des fourmis « paresseuses » ont été proposées. Dans le premier cas, on suppose que les fourmis « paresseuses » sont une sorte de « retraités » de la fourmilière, des fourmis âgées, incapables de travailler activement. La deuxième explication est encore plus simple : ce sont des fourmis qui, pour une raison quelconque, ne veulent pas travailler. Puisqu’il n’existe pas d’autres explications plus convaincantes, je pense avoir le droit de formuler une hypothèse supplémentaire.
Pour tout système de traitement de l'information distribué - et un super-cerveau est un type de système de ce type - l'un des principaux problèmes est d'assurer la fiabilité. Pour un super-cerveau, cette tâche est vitale. La base du système de traitement de l'information est un logiciel dans lequel sont codées les méthodes d'analyse des données et de prise de décision adoptées dans le système, ce qui est également vrai pour le super-cerveau. Ses programmes sont sûrement très différents des programmes écrits pour les systèmes informatiques modernes. Mais sous une forme ou une autre, ils doivent exister, et ce sont eux qui sont responsables des résultats du travail du super-cerveau, c'est-à-dire en fin de compte, pour la survie de la population.
Mais, comme mentionné ci-dessus, les programmes et les données qu'ils traitent ne sont pas stockés au même endroit, mais sont divisés en plusieurs segments situés chez des fourmis individuelles. Et même avec une très grande fiabilité de fonctionnement de chaque élément du super-cerveau, la fiabilité du système qui en résulte est faible. Ainsi, par exemple, supposons que la fiabilité de chaque élément (segment) soit de 0,9999, c'est-à-dire un dysfonctionnement survient en moyenne une fois tous les 10 000 appels. Mais si nous calculons la fiabilité totale d'un système composé, disons, de 60 000 segments de ce type, elle s'avère alors inférieure à 0,0025, c'est-à-dire diminue d'environ 400 fois par rapport à la fiabilité d'un seul élément !
Diverses méthodes ont été développées et utilisées dans la technologie moderne pour augmenter la fiabilité des grands systèmes. Par exemple, la duplication d’éléments augmente considérablement la fiabilité. Ainsi, si, avec la même fiabilité d'un élément que dans l'exemple ci-dessus, il est dupliqué, alors le nombre total d'éléments doublera, mais la fiabilité totale du système augmentera et deviendra presque égale à la fiabilité d'un élément individuel. .
Si l'on revient à la famille des fourmis, il faut dire que la fiabilité du fonctionnement de chaque segment du super-cerveau est nettement inférieure aux valeurs données, ne serait-ce qu'en raison de la courte durée de vie et de la forte probabilité de décès des porteurs de ces segments. - des fourmis individuelles. Par conséquent, la duplication multiple des segments du super-cerveau est une condition préalable à son fonctionnement normal. Mais outre la duplication, il existe d’autres moyens d’augmenter la fiabilité globale du système.
Le fait est que le système dans son ensemble ne réagit pas de la même manière aux défaillances de ses différents éléments. Il existe des pannes qui affectent fatalement le fonctionnement du système : par exemple, lorsqu'un programme qui assure l'ordre requis de traitement de l'information ne fonctionne pas correctement, ou lorsque des données uniques sont perdues en raison d'une panne. Mais si un échec se produit dans un segment dont les résultats peuvent être corrigés d'une manière ou d'une autre, ce problème n'entraîne qu'un certain retard dans l'obtention du résultat. D'ailleurs, dans des conditions réelles, la plupart des résultats obtenus par le super-cerveau appartiennent précisément à ce groupe, et ce n'est que dans de rares cas que les échecs entraînent des conséquences graves. Par conséquent, la fiabilité du système peut également être augmentée en augmentant, pour ainsi dire, la « fiabilité physique » des segments dans lesquels se trouvent des programmes et des données particulièrement importants et irrécupérables.
Sur la base de ce qui précède, on peut supposer que ce sont les fourmis « paresseuses » qui sont porteuses de segments spécialisés et particulièrement importants du cerveau distribué. Ces segments peuvent avoir divers objectifs, par exemple remplir les fonctions de maintien de l'intégrité du cerveau lorsque des fourmis individuelles meurent, collecter et traiter des informations provenant de segments de niveau inférieur, assurer la séquence correcte des tâches du super-cerveau, etc. offre aux fourmis « paresseuses » une sécurité et une fiabilité d'existence accrues.
Cette hypothèse sur le rôle des fourmis « paresseuses » est confirmée par une expérience menée dans le laboratoire de Stanford du célèbre physicien, prix Nobel I. Prigogine, qui a étudié les problèmes d'auto-organisation et d'activité collective. Dans cette expérience, une famille de fourmis a été divisée en deux parties : l’une comprenait uniquement les fourmis « paresseuses » et l’autre les « ouvrières ». Après un certain temps, il est devenu clair que le « profil professionnel » de chaque nouvelle famille répète le « profil professionnel » de la famille d'origine. Il s'est avéré que dans la famille des fourmis « paresseuses », seulement une sur cinq restait « paresseuse », tandis que les autres étaient activement impliquées dans le travail. Dans la famille des « ouvriers », le même cinquième est devenu « paresseux », et le reste est resté « ouvriers ».
Les résultats de cette expérience élégante sont faciles à expliquer en termes de l’hypothèse du cerveau distribué. Apparemment, dans chaque famille, certains de ses membres sont chargés de stocker des segments particulièrement importants du cerveau distribué. Probablement, en termes de structure et de structure du système nerveux, les fourmis «paresseuses» ne sont pas différentes des «ouvrières» - c'est juste qu'à un moment donné, les segments nécessaires y sont chargés. C’est exactement ce qui est arrivé aux nouvelles colonies dans l’expérience décrite ci-dessus : le cerveau central a fait quelque chose de similaire au téléchargement d’un nouveau logiciel, ce qui a complété la conception des colonies de fourmis.
Aujourd'hui déjà, il est possible de construire des hypothèses assez plausibles sur la structure du cerveau distribué, la topologie du réseau reliant ses segments et les principes de base de la redondance en son sein. Mais ce n'est pas le point principal. L'essentiel est que le concept de cerveau distribué nous permet d'expliquer de manière cohérente le principal mystère de la fourmilière : où et comment les informations de contrôle qui déterminent la vie très complexe d'une famille de fourmis sont stockées et utilisées.
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Un bit est une unité d'information qui permet de faire un choix binaire : « oui-non », « gauche-droite », etc.
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