Lai arī tie ir mazi, tie ir ļoti sarežģīti radījumi. Skudras spēj pašas izveidot sarežģītas mājas ar tualetēm, lietot medikamentus, lai cīnītos pret infekcijām, un iemācīt viena otrai jaunas prasmes.
Šeit ir 15 ļoti interesanti un pārsteidzoši fakti par šiem kukaiņiem:
1. Skudras ne vienmēr ir strādīgas.
Neraugoties uz savu kā mērķtiecīgu strādnieku reputāciju, ne visas skudras ģimenē velk vairāk par savu svaru.
Vienā pētījumā par skudru pūzni Ziemeļamerikā zinātnieki novēroja skudras no Temnothorax ģints. Viņi atklāja, ka gandrīz ceturtā daļa skudru bija diezgan pasīvas visā pētījuma periodā. Pagaidām zinātnieki nevar pateikt, kāpēc dažas skudras ir neaktīvas.
2. Skudras ar prieku ēd ātrās uzkodas.
2014. gadā zinātnieki uz Ņujorkas ietves atstāja hotdogus, kartupeļu čipsus un citus ātrās ēdināšanas produktus, lai redzētu, cik daudz cilvēku barības skudras vēlas apēst.
Dienu vēlāk viņi atgriezās vietā un nosvēra atlikušo ēdienu, lai saprastu, cik daudz skudras ir apēdušas. Viņi aprēķināja, ka skudras (un citi kukaiņi) gadā apēd gandrīz 1000 kg izmestas pārtikas.
3. Dažreiz skudras audzē tauriņu kāpurus. Mellenes un mirmisks.
Alkona mellenes, zilo putnu dzimtas diennakts tauriņš, dažkārt piemānās mirikas — mazo zemes skudru ģints — izaudzināt mazuļus.
Skudras dažreiz jauc kāpurķēžu kāpura smaržu ar sava skudru pūžņa smaržu, uzskatot, ka kāpurs ir daļa no viņu ģimenes. Viņi paņem līdzi kāpuru uz skudru pūzni, apgādā to ar nepieciešamo barību un aizsargā svešzemju sugām.
4. Skudras savos skudru pūžņos taisa tualetes.
Skudras ne tikai staigā uz priekšu un atpakaļ. Daži atpūšas ārpus skudru pūžņa kaudzē, ko sauc par atkritumu bedri.
Citi, kā zinātnieki nesen atklāja, atpūšas īpašās vietās savās mājās.
Kā piemēru var minēt melnās dārza skudras, kuras, lai gan atstāj atkritumus un beigtus kukaiņus ārpus skudru pūžņa, savus atkritumus glabā māju stūros – vietā, kas izskatās kā maza tualete.
5. Skudras dzer zāles, kad ir slimas.
Nesenā pētījumā zinātnieki atklāja, ka skudras, saskaroties ar nāvējošu sēnīti, sāk lietot pārtiku, kas bagāta ar brīvajiem radikāļiem, kas palīdz cīnīties ar infekciju.
6. Skudras var uzbrukt medījumam, kas daudzkārt lielāks un smagāks par sevi.
Leptogenys ģints Ponerina apakšdzimtas kodīgās skudras galvenokārt barojas ar simtkājiem, kas daudzkārt pārsniedz pašu skudru izmēru. Lai uzvarētu simtkāju, ir nepieciešami apmēram ducis šo kukaiņu, un pašu uzbrukuma procesu ir diezgan interesanti vērot.
7. Skudras var justies nedroši.
2015. gadā veikts pētījums par melnajām dārza skudrām atklāja, ka skudras var pateikt, ja tās kaut ko nezina.
Kad zinātnieki skudras nostādīja neparedzamā situācijā, ievērojami samazinājās iespēja, ka kukaiņi atstās feromonu pēdas, lai viņu radinieki tām varētu sekot.
Pēc zinātnieku domām, tas nozīmē, ka kukaiņi saprot, ka nav pārliecināti, vai dodas pareizajā virzienā.
8. Kāpēc skudras staigā pa ūdeni?
Vai esat ievērojuši, ka lietus laikā skudras nenoslīkst? Tie ir tik viegli, ka nespēj pat izjaukt ūdens virsmas spraigumu. Skudras vienkārši staigā pa to.
9. Skudrām ir ātrākie refleksi visā dzīvnieku valstībā.
Odontomachus ģints skudras (“cīņa ar zobiem”) ir plēsēji un dzīvo Dienvidamerikā un Centrālamerikā. Viņi var aizcirst žokļus ar ātrumu 233 km/h.
10.Skudru tēviņiem nav tēva.
Tēviņi rodas no neapaugļotām olām, un tiem ir tikai viens hromosomu komplekts, ko viņi saņem no savas mātes. No otras puses, skudras mātītes rodas no apaugļotām olām, un tām ir divi hromosomu komplekti: viens no mātes un viens no tēva.
11. Skudras skaita savus soļus.
Vējainajos tuksneša plašumos skudras dodas mājās pēc barības meklējumiem, skaitot soļus, lai atgrieztos skudru pūznī.
2006. gadā tika veikts pētījums, kas pierādīja, ka skudras sper vienus un tos pašus soļus, pat ja to kājas ir pagarinātas vai saīsinātas.
12.Skudras ir bijušas kosmosā.
2014. gadā Starptautiskajā kosmosa stacijā ieradās skudru grupa, lai izpētītu, kā kukaiņi uzvedas mikrogravitācijā. Neskatoties uz neparasto apkārtni, skudras turpināja strādāt kopā, izpētot savu teritoriju.
13. Skudras ir vienīgie dzīvnieki, kas nav cilvēki, kas var mācīt.
2006. gada pētījumā zinātnieki atklāja, ka mazās Temnothorax albipennis sugas skudras ved citas savas sugas skudras pie pārtikas, tādējādi parādot tām ceļu, lai tās atcerētos. Pēc zinātnieku domām, šī ir pirmā reize, kad viens dzīvnieks, kas nav cilvēks, apmāca otru.
14. Skudras var pildīt pesticīdu lomu.
Zinātnieki veica detalizētu vairāk nekā 70 pētījumu pārskatu, kuros analizēja iespēju izmantot pielāgotas skudras lauksaimniecības zemes aizsardzībai. Viņi atklāja, ka šie kukaiņi izdzen kaitēkļus no citrusaugļiem un citām augļu kultūrām.
Drēbnieku skudras dzīvo ligzdās, kuras tās būvē kokos. Pētījumā atklājās, ka augļu dārzos ar kokiem, kuros ir skudras, bija mazāks postījums, kas savukārt izraisīja bagātīgas ražas.
15. Skudras var viena otru klonēt.
Amazones skudras vairojas klonējot. Skudru kolonijā nav tēviņu, un zinātnieki to nekad nav atraduši, bet tā vietā viņi atklāja, ka visu šo skudru koloniju veido karalienes kloni.
Skudras ir viens no visvairāk organizētajiem kukaiņiem uz planētas. Viņu sadarbības un pašaizliedzības spējas kolonijas labā, augstā pielāgošanās spēja un aktivitāte, kas sarežģītības ziņā atgādina inteliģenci – tas viss jau sen ir piesaistījis zinātnieku uzmanību. Un šodien zinātne zina daudz interesantu faktu par skudrām, no kuriem daži ir zināmi tikai šauram speciālistu lokam, un daži no tiem atspēko iedibinātos mītus. Piemēram…
Skudras ir visizplatītākie kukaiņi uz Zemes
Saskaņā ar viena no pasaulē cienījamākajiem mirmekologiem Edvarda Vilsona aplēsēm, mūsdienās uz Zemes dzīvo no 1 līdz 10 kvadriljoniem atsevišķu skudru – tas ir, no 10 līdz 15. pakāpei līdz 10 līdz 16. atsevišķu skudru jaudai.
Neticami, bet patiesi - katram dzīvam cilvēkam ir aptuveni miljons šo radījumu, un to kopējā masa ir aptuveni vienāda ar visu cilvēku kopējo masu.
Uz piezīmes
Mirmekoloģija ir zinātne par skudrām. Attiecīgi mirmekologs ir zinātnieks, kas galvenokārt nodarbojas ar šīs kukaiņu grupas izpēti. Pateicoties šādu zinātnieku darbiem, kļuva zināmi ļoti interesanti fakti par skudrām, paplašinot zinātnes izpratni par šiem kukaiņiem.
Klusā okeāna Ziemassvētku salā ir aptuveni 2200 skudru un 10 ligzdas ieejas uz kvadrātmetru augsnes virsmas. Un, piemēram, Rietumāfrikas savannās uz katru laukuma kvadrātkilometru ir 2 miljardi skudru un 740 000 ligzdu!
Neviena cita kukaiņu grupa nesasniedz tādu populācijas lielumu un blīvumu.
Starp skudrām ir visbīstamākie kukaiņi pasaulē
Iespējams, ekvatoriālās Āfrikas iedzīvotāji nemaz tik ļoti nebaidās no indīgām čūskām, lielajiem plēsējiem vai zirnekļiem – vairāku miljonu kukaiņu kolonna, kuras karavīri ir bruņoti ar spēcīgiem žokļiem, savā ceļā iznīcina gandrīz visu dzīvību. Šādi braucieni ir skudru pūžņa izdzīvošanas atslēga.
Vēl interesanti fakti: klaiņojošās skudras ir vienas no visizplatītākajām. Karavīrs var sasniegt 3 cm garumu, dzemde - 5 cm.
Kad kāda ciema iedzīvotāji uzzina, ka šāda kolonija grasās braukt cauri viņu apmetnei, viņi pamet savas mājas, līdzi ņemot visus mājdzīvniekus. Ja aizmirsīsi kazu stendā, skudras to nokodīs līdz nāvei. Bet viņi iznīcina visus prusaku, žurkas un peles ciematos.
Bet lodes skudra tiek uzskatīta par visbīstamāko skudru pasaulē: 30 tā kodumi uz 1 kg upura ķermeņa svara ir nāvējoši. Sāpes no viņu koduma ir lielākas par sāpēm, ko rada lapsenes, un ir jūtamas visu dienu.
Dienvidamerikas indiāņu cilšu vidū, lai zēnu iesvētītu par vīrieti, iniciētājam uz rokas tiek uzvilkta piedurkne ar dzīvām skudrām. Pēc sakošanas zēnam vairākas dienas kļūst paralizētas un pietūkušas rokas, reizēm rodas šoks un pirksti kļūst melni.
Skudru olas patiesībā nav olas
Tās, ko parasti sauc par skudru olām, faktiski attīstās skudru kāpuri. Pašas skudru olas ir ļoti mazas un praktiski neinteresē cilvēkus.
Bet kāpurus viegli ēd Āfrikā un Āzijā - šāds ēdiens ir bagāts ar olbaltumvielām un taukiem. Turklāt skudru kāpuri ir ideāla barība dažādu dekoratīvo putnu cāļiem.
Skudras ir slavena delikatese
Slavenākais skudru ēdiens ir koka skudru mērce, ko Dienvidaustrumāzijā izmanto kā garšvielu.
Medus skudras šajā ziņā ir ļoti interesantas. Katrā skudru pūznī ir no vairākiem desmitiem līdz pat vairākiem simtiem skudru, kuras atlikušie kolonijas pārstāvji izmanto kā barības rezervuārus. Tos īpaši baro lietus sezonā, vēders ir piepildīts ar ūdens un cukuru maisījumu un uzbriest līdz tādam izmēram, ka kukainis nevar kustēties.
Sausajā sezonā citi skudru pūžņa īpatņi laiza noslēpumu, ko pastāvīgi izdala šīs dzīvās mucas, un var iztikt bez ārējiem barības avotiem. Šādas skudras tiek aktīvi vāktas tur, kur tās dzīvo – Meksikā un ASV dienvidos – un ēstas. Tie garšo pēc medus.
Vēl viens interesants gastronomisks fakts: Taizemē un Mjanmā skudru kāpuri tiek patērēti kā delikatese un pārdoti pēc svara tirgos. Un Meksikā lielo skudru kāpurus ēd tāpat kā zivju olas Krievijā.
Skudras un termīti ir pilnīgi atšķirīgi kukaiņi
Patiešām, skudras pieder pie Hymenoptera kārtas, un to tuvākie radinieki ir lapsenes, bites, zāģlapiņas un ihneumonas.
Termīti ir diezgan izolēta kukaiņu grupa, kas atrodas tuvu tarakāniem. Daži zinātnieki tos pat iekļauj tarakānu secībā.
Tas ir interesanti
Termītu pilskalna sarežģītā sociālā struktūra, kas atgādina skudru pūzni, ir tikai viens no piemēriem konverģencei dzīvnieku valstībā, līdzīgu īpašību attīstībai dažādu grupu pārstāvjiem, kas saskaras ar līdzīgiem apstākļiem.
Zīmīgi, ka ekvatoriālajā Āfrikā dzīvo zīdītājs - kailā kurmju žurka -, kura kolonijas arī atgādina skudru kolonijas: kurmju žurkām vairojas tikai viena mātīte, bet pārējie īpatņi viņai kalpo, baro un paplašina savas alas.
Lielākā daļa skudru ir mātītes
Visas strādnieku skudras un karavīru skudras katrā skudru pūznī ir mātītes un nav spējīgas vairoties. Tās attīstās no apaugļotām olām, savukārt no neapaugļotām olām attīstās tēviņi.
Interesants fakts par skudrām: tas, vai no olas izaug darba skudra vai topošā karaliene, ir atkarīgs no tā, kā kāpurs barojas. Darba skudras pašas var izlemt, kā pabarot perējumu un cik nākamās karalienes pabarot.
Dažām no tām nav dzemdes kā tādas, taču visas strādājošās mātītes var vairoties. Ir arī sugas, kuru ligzdās mīt vairākas karalienes. Klasisks piemērs tam ir mājas skudru (faraona skudru) ligzdas.
Karalienes skudras var dzīvot līdz 20 gadiem
Parastais dzīves ilgums karalienei, kurai izdevies izveidot koloniju, ir 5-6 gadi, bet dažas dzīvo līdz 12 vai pat 20 gadiem! Kukaiņu pasaulē tas ir rekords: lielākā daļa atsevišķu kukaiņu, pat lielāki, dzīvo ilgākais vairākus mēnešus. Tikai dažām cikādēm un vabolēm pilnais dzīves ilgums, ieskaitot kāpuru stadiju, var sasniegt 6-7 gadus.
Šis interesantais fakts nebūt nenozīmē, ka visām mātītēm ir šāds paredzamais mūža ilgums: lielākā daļa apaugļoto mātīšu iet bojā pēc vasaras, un arī ievērojama daļa no izveidotajām kolonijām dažādu iemeslu dēļ izmirst pirmajā pastāvēšanas gadā.
Ir vergu skudras
Dažādu skudru saiknes savā starpā ir tik dažādas, ka pat cilvēki tās dažkārt var apskaust.
Piemēram, veselā Amazones skudru ģintī darba skudras nezina, kā pašas barot un kopt ligzdu. Bet viņi prot uzbrukt citu, mazāku skudru sugu ligzdām un nozagt no tām kāpurus. Skudras, kas attīstās no šiem kāpuriem, pēc tam rūpēsies par citiem, nevis par savu karalieni un karavīriem.
Citās sugās šī uzvedība ir nonākusi tik tālu, ka karaliene vienkārši iekļūst svešā skudru pūznī, nogalina tur mītošo karalieni, un strādnieku skudras atpazīst viņu kā savējo un rūpējas par viņu un viņas pēcnācējiem. Pēc tam pats skudru pūznis ir lemts: no šādas mātītes olām attīstīsies tikai mātītes, kas spēj notvert citas sugas skudru pūzni, un līdz ar visu strādājošo skudru nāvi kolonija būs tukša.
Ir arī labdabīgi verdzības gadījumi. Piemēram, karaliene nozog vairākas zīlītes, lai izveidotu koloniju, un skudras, kas attīstās no tām, palīdz viņai pašā kolonijas attīstības sākumposmā. Tālāk kolonija attīstās ar pašas karalienes pēcnācēju palīdzību.
Skudras var mācīties
Interesanti fakti par skudrām, kas saistīti ar mācīšanās fenomenu, piesaista daudzu zinātnieku uzmanību.
Piemēram, dažās skudru sugās tie indivīdi, kuriem izdevās atrast pārtiku, māca citiem atrast vietu ar pārtiku. Turklāt, ja, piemēram, bitēm šī informācija tiek pārraidīta īpašas dejas laikā, tad skudra speciāli māca citam sekot noteiktam maršrutam.
Video: skudras ar savu ķermeni veido dzīvu tiltu
Eksperimenti arī ir pierādījuši, ka apmācības laikā skolotājs skudra sasniedz vēlamo punktu četras reizes lēnāk, nekā to sasniegtu pati.
Skudras prot saimniekot
Šī interesantā skudru iezīme ir zināma jau sen – Dienvidamerikas skudras izmanto vissarežģītāko barības ķēdi dzīvnieku pasaulē:
- daži kolonijas pārstāvji nokož lielu koka lapas gabalu un atnes to uz skudru pūzni
- mazāki indivīdi, kas nekad neatstāj koloniju, košļā lapas, sajauc tās ar ekskrementiem un īpaša micēlija daļām
- iegūto masu uzglabā īpašās skudru pūžņa zonās - īstās dobēs -, kur uz tās attīstās sēnes, nodrošinot skudras ar proteīna barību.
Skudrās ir interesanti, ka tās pašas neēd augļķermeņus – tās barojas ar īpašiem micēlija izaugumiem. Daži kolonijas pārstāvji pastāvīgi nokož topošos augļķermeņus, neļaujot micēlijai izšķērdēt barības vielas uz nederīgiem kātiem un cepurēm.
Tas ir interesanti
Kad apaugļota jauna mātīte atstāj ligzdu, viņa speciālā kabatā uz galvas nēsā nelielu micēlija gabaliņu. Tieši šī rezerve ir topošās kolonijas labklājības pamats.
Bez skudrām tikai cilvēki un termīti ir iemācījušies kultivēt citus dzīvos organismus savā labā.
Attiecības starp skudrām un laputīm
Skudru ganāmpulka tendences ir zināmas daudziem: daži skudru pūžņi ir tik atkarīgi no laputu bariem, ka, pēdējām izmirstot, tās arī iet bojā. Zinātnieki uzskata, ka sekrēta izdalīšanās savulaik bija laputu aizsargājoša reakcija no ienaidnieku uzbrukumiem, tikai pats noslēpums bija asi smaržojošs un toksisks.
Taču kādu dienu dabiskā atlase kaitēkļiem ieteica, ka skudras nevar aizbaidīt, bet gan pievilināt un piespiest sevi aizsargāt. Tā radās unikāls divu pilnīgi atšķirīgu kukaiņu grupu simbiozes piemērs: laputis ar skudrām dalās saldos, veselīgos un apmierinošos izdalījumos, un skudras tās aizsargā.
Laputu izdalījumi, kas piesaista skudras, tiek saukti par medusrasu. Papildus laputīm ar skudrām tajā ir sastopami zvīņu kukaiņi, zvīņu kukaiņi un dažas cikādes.
Interesanti, ka daudzi kukaiņi ir iemācījušies izdalīt skudrām pievilcīgu noslēpumu, lai iekļūtu to ligzdās. Dažas vaboles, kāpuri un tauriņi barojas ar pašu skudru rezervēm skudru pūznī, savukārt skudras tām nepieskaras tieši tāpēc, ka spēj dalīties ar medusrasu. Daži šādi viesi skudru pūžņos vienkārši aprij skudru kāpurus, un pašas skudras ir gatavas piedot savu nodevību par salda sekrēta lāsi.
Iepriekš minētie ir tikai daži interesanti fakti par skudrām. Katras šo kukaiņu sugas bioloģijā var atrast kaut ko unikālu un oriģinālu.
Pateicoties šai unikalitātei un specifisko adaptīvo īpašību pārpilnībai, viņiem izdevās kļūt par vienu no daudzskaitlīgākajām un attīstītākajām posmkāju grupām kopumā.
Interesants video: cīņa starp divām skudru kolonijām
Skudru dzimtas dzīves sarežģītība pārsteidz pat speciālistus, un nezinātājam tas kopumā šķiet kā brīnums. Grūti noticēt, ka visas skudru kopienas un katra atsevišķa tās dalībnieka dzīvi kontrolē tikai iedzimtas instinktīvas reakcijas. Zinātniekiem vēl nav skaidrs, kā notiek desmitiem un simtiem tūkstošu skudru pūžņa iemītnieku kolektīvo darbību koordinācija, kā skudru ģimene saņem un analizē informāciju par skudru pūžņa dzīvotspējas uzturēšanai nepieciešamo vides stāvokli. Hipotēze, kas aplūko šos jautājumus no mirmekoloģijas viedokļa, izmantojot idejas no informācijas un kontroles teorijas, var šķist fantastiska. Tomēr mēs uzskatām, ka tai ir tiesības uz diskusiju.
Skudru zinātne - mirmekoloģija - ir savākusi milzīgu daudzumu novērojumu materiāla, kas apraksta skudru pūžņa dzīves iezīmes. Pētot šo materiālu, pamanāma skaidra neatbilstība starp skudru pūžņa funkcionēšanas augsto “intelektuālo līmeni” kopumā un atsevišķas skudras nervu sistēmas mikroskopiskajiem izmēriem.
Skudru pūznis kā viens vienīgs objekts ir ļoti racionāls un prasmīgs “organisms”, kas ļoti efektīvi izmanto sev pieejamos ārkārtīgi ierobežotos līdzekļus dzīvības uzturēšanai. Tas labi pielāgojas ne tikai cikliskām vides izmaiņām (gadalaiku un diennakts laika maiņa), bet arī tās nejaušiem traucējumiem (laika apstākļu maiņa, ārēju ietekmju radīti bojājumi utt.).
Skudru ģimenei ir stingra iekšējā struktūra ar skaidri noteiktām lomām katrai skudrai, un šīs lomas var mainīties līdz ar tās vecumu vai arī tās var palikt nemainīgas. Skudru pūžņa organizatoriskā struktūra ļauj elastīgi reaģēt uz jebkādiem traucējumiem un veikt visus nepieciešamos darbus, operatīvi piesaistot to veikšanai nepieciešamos darbaspēka resursus.
Skudru dzimtas darbība ir pārsteidzoši koncentrēta. Skudras, piemēram, veiksmīgi nodarbojas ar “lopkopību”, audzējot laputis. Par ogļhidrātiem bagātas barības avots skudrām kalpo laputu izdalījumi, tā sauktā medusrasa. Tās regulāri “slauka” laputis, un “lopbarības” skudras savās kultūrās pārnēsā medusrasu, lai pabarotu pārējās skudras. Tajā pašā laikā skudras aktīvi rūpējas par laputīm: pasargā tās no kaitēkļiem un citu kukaiņu uzbrukumiem, pārvieto uz vispiemērotākajām auga vietām, būvē nojumes aizsardzībai no saules un aizved laputu mātītes uz. silts skudru pūznis ziemai. Skudras ir prasmīgi “dzīvnieku audzētāji”, tāpēc viņu aprūpētajās kolonijās laputu attīstības un vairošanās ātrums ir daudz augstāks nekā vienas sugas “neatkarīgās” laputu kolonijās.
Dažām skudru sugām ievērojamu daļu barības veido dažādu garšaugu sēklas. Skudras savāc tos un uzglabā īpašās sausās uzglabāšanas vietās savās ligzdās. Pirms ēšanas sēklas nomizo un sasmalcina miltos. Miltus sajauc ar barojošo kukaiņu siekalām, un ar šo mīklu izbaro kāpurus. Tiek veikti īpaši pasākumi, lai nodrošinātu graudu drošību ilgstošas uzglabāšanas laikā. Piemēram, pēc lietus sēklas tiek izņemtas no noliktavas uz virsmu un žāvētas.
Mazās Amazones skudras var izveidot slazdus kukaiņiem, kas ir daudz lielāki par sevi. Izmēru attiecības ir tādas, ka tās spilgti atgādina primitīvu cilvēku mamutu medības. Nogriežot zālaugu plānās matšķiedras, kurās mīt kukaiņi, skudras no tiem noauž kokonu. Tie veido daudz mazu caurumu kokona sienās. Kokons tiek novietots pie izejas no dobuma istabas auga iekšpusē, un tajā slēpjas simtiem strādnieku skudru. Viņi iebāž galvu caurumos kokona sienās, darbojoties kā mazi dzīvi slazdi, un gaida upuri. Kad kukainis nolaižas uz kokona, kas maskēts auga dobumā, skudras satver to aiz kājām, apakšžokļiem un antenām un tur, līdz ierodas pastiprinājumi. Jaunatnākušās skudras sāk dzelt upuri un dara to, līdz tas ir pilnībā paralizēts. Pēc tam kukainis tiek izjaukts un pa gabalu nogādāts ligzdā. Ļoti interesanti, ka, veidojot lamatas, skudras izmanto “kompozītu” materiālus. Lai palielinātu kokona izturību, tie izklāj īpašu veidni virs tā virsmas. Atsevišķas matu šķiedras tiek salīmētas kopā ar šo “līmi”, kokona sienas kļūst stingras, un to izturība ievērojami palielinās.
Vēl pārsteidzošāk ir tas, ko dara cita Amazones skudra. Amazones mežos ir mežu platības, kurās aug tikai viena koku suga. Amazones džungļos, kur uz katra zemes gabala aug desmitiem un pat simtiem dažādu sugu augi, šādas platības ir ne tikai pārsteidzošas, bet arī biedējošas savā neparastumā. Ne velti vietējās indiāņu ciltis šādas vietas sauc par “velna dārziem” un uzskata, ka tur mīt ļauns meža gars. Biologi, kas pētīja šo fenomenu, nesen noskaidroja, ka “dārzu” parādīšanās vaininieces ir noteiktas sugas skudras, kas dzīvo koku stumbros. Ilgtermiņa novērojumi liecina, ka skudras vienkārši nogalina citu augu asnus, ievadot to lapās skudrskābi. Lai pārbaudītu šo pieņēmumu, vienā no "velna dārziem" tika veikta citu augu pārbaudes stādīšana: visi stādi nomira 24 stundu laikā. Augi, kas iestādīti kontrolei ārpus šādiem “dārziem”, normāli attīstījās un labi iesakņojās. Šai šķietami dīvainajai skudru darbībai ir vienkāršs izskaidrojums: skudras paplašina savu "dzīves telpu". Viņi noņem konkurējošos augus, ļaujot kokiem, kuros tie dzīvo, augt brīvi. Pēc pētnieku domām, viens no lielākajiem “velna dārziem” pastāv jau vairāk nekā astoņus gadsimtus.
Dažas skudru sugas savos skudru pūžņos ierīko sēņu plantācijas, lai apgādātu tās ar augstas kaloritātes proteīna barību. Tādējādi lapu griezēju skudras, kas veido milzīgas pazemes ligzdas, barojas gandrīz tikai ar sēnēm, un tāpēc katrā ligzdā obligāti tiek izveidots sēņu stādījums. Šīs sēnes aug tikai īpašā augsnē – darba skudras to gatavo no sasmalcinātām zaļām lapām un pašu ekskrementiem. Lai saglabātu “augsnes auglību”, skudras pastāvīgi atjauno augsni micēlijā. Veidojot jaunu skudru pūzni, skudru karaliene mutē pārnes sēnīšu kultūru no vecā skudru pūžņa un tādējādi ieliek pamatu ģimenes uzturam.
Skudras rūpīgi uzrauga savas mājas stāvokli. Vidēja lieluma skudru pūznis sastāv no 4-6 miljoniem adatu un zaru. Katru dienu simtiem skudru nes tās no augšas uz skudru pūžņa dziļumiem un no apakšējiem stāviem uz augšu. Tas nodrošina ligzdai stabilu mitruma režīmu, un tāpēc skudru pūžņa kupols pēc lietus paliek sauss un nepūst un nepelē.
Skudras oriģinālā veidā atrisina skudru pūžņa sasildīšanas problēmu pēc ziemas. Skudru pūžņa sienu siltumvadītspēja ir ļoti zema, un dabiskā sasilšana pavasarī prasītu ļoti ilgu laiku. Lai paātrinātu šo procesu, skudras ienes siltumu skudru pūznī. Kad saule sāk sildīt un no skudru pūžņa nokūst sniegs, tā iemītnieki rāpjas uz virsmas un sāk “sauļoties”. Ļoti ātri skudras ķermeņa temperatūra paaugstinās par 10-15 grādiem, un tā atgriežas aukstajā skudru pūznī, sasildot to ar savu siltumu. Tūkstošiem skudru, kas “ņem” šādas “vannas”, ātri paaugstina temperatūru skudru pūznī.
Skudru daudzveidība ir bezgalīga. Tropos ir tā sauktās klejojošās skudras, kuras klīst lielā skaitā. Savā ceļā viņi iznīcina visu dzīvo, un to nav iespējams apturēt. Tāpēc šīs skudras biedē tropiskās Amerikas iedzīvotājus. Kad tuvojas klaiņojošu skudru kolonna, iedzīvotāji un viņu mājdzīvnieki bēg no ciemata. Pēc tam, kad kolonna iziet cauri ciematam, tajā vairs nav palicis nekas dzīvs: ne žurkas, ne peles, ne kukaiņi. Pārvietojoties kolonnā, klaiņojošās skudras uztur stingru kārtību. Kolonnas malas sargā karavīru skudras ar milzīgiem žokļiem, centrā ir mātītes un strādnieki. Strādnieki nēsā kāpurus un zīlītes. Kustība turpinās visu diennakts gaišo laiku. Naktī kolonna apstājas un skudras saspiežas kopā. Lai vairoties, skudras uz laiku pāriet uz mazkustīgu dzīvi, taču tās veido nevis skudru pūzni, bet no sava ķermeņa ligzdu lodītes formā, iekšpusē dobu, ar vairākiem ieejas un izejas kanāliem. Šajā laikā karaliene sāk dēt olas. Darba skudras par tām rūpējas un izperē no tām kāpurus. Barības skudru pulki ik pa laikam atstāj ligzdu, lai savāktu pārtiku ģimenei. Mazkustīga dzīve turpinās, līdz kāpuri izaug. Tad skudru ģimene atkal dodas ceļā.
Par skudru dzimtas brīnumiem var teikt vēl daudz, taču katrs atsevišķs skudru pūžņa iemītnieks, pārsteidzošā kārtā, ir tikai mazs, kaprīzs kukainītis, kura darbībās bieži vien ir grūti atrast kādu loģiku un mērķi.
Skudra pārvietojas pa negaidītām trajektorijām, viena vai grupā velk kādas slodzes (zāles gabals, skudras ola, zemes kamols u.c.), taču parasti ir grūti izsekot tās darbam no sākuma līdz rezultātam. Viņa, tā teikt, “darba makrooperācijas” izskatās jēgpilnākas: skudra veikli paņem zāles stiebru vai priežu skuju gabaliņu, pievienojas “grupas” nešanai, prasmīgi un izmisīgi cīnās skudru kaujās.
Pārsteidzoši nav tas, ka no šī haosa un šķietami bezmērķīgas burzmas veidojas skudru pūžņa daudzpusīgā un izmērītā dzīve. Ja paskatās uz jebkuru cilvēka konstrukciju no simtiem metru augstuma, aina būs ļoti līdzīga: arī tur simtiem strādnieku veic desmitiem šķietami nesaistītu darbību, un rezultātā parādās debesskrāpis, domnas vai dambis.
Pārsteidz arī cita lieta: skudru ģimenē nav “smadzeņu centra”, kas vadītu kopējos centienus, lai sasniegtu vēlamo rezultātu, vai tas būtu skudru pūžņa labošana, barības iegūšana vai pasargāšana no ienaidniekiem. Turklāt atsevišķas skudras - skautas, strādnieces vai skudras karalienes - anatomija neļauj ievietot šo "smadzeņu centru" atsevišķā skudra. Tās nervu sistēmas fiziskie izmēri ir pārāk mazi, un programmu un paaudzēs uzkrāto datu apjoms, kas nepieciešams, lai kontrolētu skudru pūžņa dzīves aktivitāti, ir pārāk liels.
Var pieņemt, ka atsevišķa skudra instinktīvā līmenī spēj autonomi veikt nelielu “darba makrooperāciju” kopumu. Tās var būt darba un kaujas operācijas, no kurām kā no elementāriem ķieģeļiem veidojas skudru pūžņa darba un kaujas dzīve. Bet dzīvei skudru ģimenē ar to nepietiek.
Lai pastāvētu savā dzīvotnē, skudru ģimenei jāspēj novērtēt gan savs, gan vides stāvoklis, jāspēj šos novērtējumus pārvērst konkrētos homeostāzes uzturēšanas uzdevumos, noteikt šo uzdevumu prioritātes, uzraudzīt to izpildi un reāllaikā, pārkārtojiet darbu, reaģējot uz ārējiem un iekšējiem traucējumiem.
Kā skudras to dara? Ja mēs pieņemam instinktīvu reakciju pieņēmumu, tad diezgan ticams uzvedības algoritms var izskatīties šādi. Dzīvas būtnes atmiņā vienā vai otrā veidā vajadzētu būt kaut kam līdzīgam tabulai “situācija - instinktīva reakcija uz situāciju”. Jebkurā dzīves situācijā informāciju, kas nāk no maņām, apstrādā nervu sistēma un tās radīto “situācijas tēlu” salīdzina ar “tabulu situācijām”. Ja “situācijas tēls” sakrīt ar jebkuru “tabulas situāciju”, tiek izpildīta atbilstošā “reakcija uz situāciju”. Ja neatbilstības nav, uzvedība netiek koriģēta vai tiek veikta kāda “standarta” atbilde. Situācijas un atbildes šādā “tabulā” var vispārināt, taču arī tad tās informācijas apjoms būs ļoti liels pat salīdzinoši vienkāršu vadības funkciju veikšanai.
"Galds", kas kontrolē skudru pūžņa dzīvi un kurā uzskaitīti darba situāciju varianti un saskarsme ar vidi, piedaloties desmitiem tūkstošu skudru, kļūst vienkārši milzīgs, un tā uzglabāšanai būtu nepieciešami kolosāli "glabāšanas ierīču" apjomi. nervu sistēmas. Turklāt laiks, lai iegūtu “atbildi”, meklējot šādā “tabulā”, arī būs ļoti ilgs, jo tas ir jāizvēlas no ārkārtīgi liela līdzīgu situāciju kopuma. Taču reālajā dzīvē šīs atbildes ir jāsaņem diezgan ātri. Protams, instinktīvas uzvedības sarežģīšanas ceļš drīz vien noved strupceļā, īpaši gadījumos, kad nepieciešamas instinktīvas kolektīvās uzvedības prasmes.
Lai novērtētu "instinktīvās uzvedības tabulas" sarežģītību, apskatīsim vismaz, kādas pamatdarbības jāveic "dzīvnieku audzētāju" skudrām, rūpējoties par laputīm. Acīmredzot skudrām jāspēj uz lapām atrast “bagātas ganības” un atšķirt tās no “nabadzīgajām”, lai laputis savlaicīgi un pareizi pārvietotu pa augu. Viņiem jāspēj atpazīt laputīm bīstamos kukaiņus un jāzina, kā ar tiem cīnīties. Tajā pašā laikā ir pilnīgi iespējams, ka dažādu ienaidnieku apkarošanas metodes atšķiras viena no otras, un tas, protams, palielina nepieciešamo zināšanu apjomu. Svarīgi ir arī iespēja noteikt laputu mātītes, lai noteiktā brīdī (ziemas sākumā) tās varētu pārnest uz skudru pūzni, novietot īpašās vietās un uzturēt visu ziemu. Pavasarī nepieciešams noteikt to pārcelšanās vietas un organizēt jaunās kolonijas dzīvi.
Droši vien nav jāturpina - jau uzskaitītās operācijas sniedz priekšstatu par skudrai nepieciešamo zināšanu un prasmju apjomu. Jāņem vērā, ka visas šādas darbības ir kolektīvas un dažādās situācijās tās var veikt dažāds skudru skaits. Tāpēc nav iespējams veikt šo darbu pēc stingra šablona un ir jāspēj pielāgoties mainīgajiem kolektīvā darba apstākļiem. Piemēram, skudru “dzīvnieku audzētājam” jāprot ne tikai kopt laputis, bet arī piedalīties skudru pūžņa kolektīvajā dzīvē, kad un kur strādāt un atpūsties, cikos sākt un beigt darba dienu, utt. Lai koordinētu desmitiem un simtiem tūkstošu skudru darbības plašajā kolektīvās darba darbības iespēju okeānā, ir nepieciešams kontroles līmenis, kas ir par kārtas augstāks nekā tas, kas ir iespējams ar instinktīvu uzvedību.
Elementāras intelektuālās spējas Zemes dzīvnieku pasaules pārstāvju vidū parādījās tieši kā veids, kā apiet šo fundamentālo ierobežojumu. Stingras izvēles no “tabulas” vietā sāka izmantot metodi, kā izveidot “atbildi” uz jaunu situāciju no salīdzinoši neliela elementāru reakciju kopuma. Šādas konstrukcijas algoritms tiek glabāts “atmiņā”, un speciālie nervu sistēmas bloki veido nepieciešamo “atbildi” saskaņā ar to. Protams, tā nervu sistēmas struktūras daļa, kas ir atbildīga par reakcijām uz ārējiem traucējumiem, kļūst ievērojami sarežģītāka. Bet šī komplikācija atmaksājas ar to, ka tā ļauj, neprasot nereāli lielus nervu sistēmas apjomus, gandrīz neierobežoti dažādot indivīda un kopienas uzvedību. Lai apgūtu jauna veida uzvedību no šī viedokļa, ir nepieciešams tikai pievienot "atmiņai" jaunu algoritmu "atbildes" ģenerēšanai un minimālu jaunu datu daudzumu. Ar instinktīvu uzvedību nervu sistēmas spējas ātri ierobežo šādu attīstību.
Ir acīmredzams, ka iepriekš minētās skudru kolonijas vadīšanas funkcijas, kas nepieciešamas, lai saglabātu līdzsvaru ar vidi un izdzīvotu, nevar tikt veiktas instinktīvā līmenī. Tie ir tuvi tam, ko esam pieraduši saukt par domāšanu.
Bet vai skudrai ir pieejama domāšana? Saskaņā ar dažiem ziņojumiem tās nervu sistēmā ir tikai aptuveni 500 tūkstoši neironu. Salīdzinājumam: cilvēka smadzenēs ir aptuveni 100 miljardi neironu. Tātad, kāpēc skudru pūznis var darīt to, ko tas dara, un dzīvot tā, kā tas dara? Kur atrodas skudru dzimtas “domāšanas centrs”, ja tas nevar atrasties skudras nervu sistēmā? Uzreiz teikšu, ka noslēpumainie “psiholauki” un “intelektuālā aura” kā šī “centra” konteiners šeit netiks aplūkoti. Meklēsim reālās dzīves vietas šāda “centra” iespējamai atrašanās vietai un funkcionēšanas veidiem.
Iedomāsimies, ka pietiekamas jaudas hipotētisku smadzeņu programmas un dati ir sadalīti lielā skaitā mazos segmentos, no kuriem katrs atrodas vienas skudras nervu sistēmā. Lai šie segmenti darbotos kā vienotas smadzenes, ir nepieciešams tos savienot ar sakaru līnijām un smadzeņu programmu komplektā iekļaut programmu “supervizors”, kas uzraudzītu datu pārraidi starp segmentiem un nodrošinātu to nepieciešamo secību. strādāt. Turklāt, “būvējot” šādas smadzenes, jāņem vērā fakts, ka dažas skudras - programmu segmentu nesējas - var nomirt no vecuma vai aiziet bojā grūtā cīņā par izdzīvošanu, un līdz ar tām arī smadzeņu segmenti, kas atrodas tajās. nomirs. Lai smadzenes būtu izturīgas pret šādiem zaudējumiem, ir nepieciešamas segmentu rezerves kopijas.
Pašārstēšanās programmas un optimāla atlaišanas stratēģija ļauj vispārīgi runājot izveidot ļoti augstas uzticamības smadzenes, kas var darboties ilgu laiku, neskatoties uz militāriem un sadzīves zaudējumiem un skudru paaudžu maiņām. Šādas “smadzenes”, kas sadalītas starp desmitiem un simtiem tūkstošu skudru, sauksim par sadalītajām skudru pūžņa smadzenēm, centrālajām smadzenēm vai virssmadzenēm. Jāsaka, ka mūsdienu tehnoloģijās supersmadzenēm pēc uzbūves līdzīgas sistēmas nav nekas jauns. Tādējādi Amerikas universitātes jau izmanto tūkstošiem datoru, kas savienoti ar internetu, lai atrisinātu aktuālas zinātniskas problēmas, kurām nepieciešami lieli skaitļošanas resursi.
Katras skudras nervu sistēmā papildus sadalīto smadzeņu segmentiem jābūt arī “darba makrooperāciju” programmām, kas tiek veiktas pēc šo smadzeņu komandām. “Darba makrooperāciju” programmas sastāvs nosaka skudras lomu skudru pūžņa hierarhijā, un sadalīto smadzeņu segmenti darbojas kā vienota sistēma, it kā ārpus skudras apziņas (ja tai tāda būtu) .
Tātad, pieņemsim, ka kolektīvo kukaiņu kopienu kontrolē sadalītas smadzenes, un katrs kopienas loceklis ir šīs smadzeņu daļiņas nesējs. Citiem vārdiem sakot, katras skudras nervu sistēmā ir neliels centrālo smadzeņu segments, kas ir kopienas kolektīvais īpašums un nodrošina šīs kopienas pastāvēšanu kopumā. Turklāt tajā ir iekļautas autonomas uzvedības programmas (“darba makrooperācijas”), kas it kā ir viņa “personības” apraksts un ko ir loģiski saukt par savu segmentu. Tā kā katras skudras nervu sistēmas apjoms ir mazs, mazs ir arī individuālās “darba makrooperāciju” programmas apjoms. Tāpēc šādas programmas var nodrošināt neatkarīgu kukaiņa uzvedību tikai elementāras darbības veikšanas laikā un pēc tās pabeigšanas pieprasīt obligātu kontroles signālu.
Runājot par supersmadzenēm, mēs nevaram ignorēt saziņas problēmu starp tās segmentiem, kas atrodas atsevišķu skudru nervu sistēmā. Ja pieņemam sadalīto smadzeņu hipotēzi, jāņem vērā, ka, lai kontrolētu skudru pūžņa sistēmu, starp smadzeņu segmentiem ātri jāpārnes liels informācijas apjoms un atsevišķām skudrām bieži jāsaņem kontroles un koriģējošas komandas. Tomēr ilgstošajos skudru (un citu kolektīvo kukaiņu) pētījumos nav atklātas spēcīgas informācijas pārraides sistēmas: atrastās “komunikāciju līnijas” nodrošina pārraides ātrumu dažu bitu apmērā minūtē un var būt tikai palīgierīces.
Šodien mēs zinām tikai vienu kanālu, kas varētu apmierināt sadalīto smadzeņu prasības: elektromagnētiskās svārstības plašā frekvenču diapazonā. Lai gan līdz šim šādi kanāli nav atrasti skudrām, termītiem vai bitēm, tas nenozīmē, ka to nav. Pareizāk būtu teikt, ka izmantotās pētniecības metodes un iekārtas neļāva atklāt šos sakaru kanālus.
Mūsdienu tehnoloģijas, piemēram, sniedz piemērus pilnīgi negaidītiem komunikācijas kanāliem šķietami labi izpētītās jomās, ko var noteikt tikai ar īpaši izstrādātām metodēm. Labs piemērs varētu būt vāju skaņas vibrāciju uztveršana vai, vienkārši sakot, noklausīšanās. Risinājums šai problēmai tika meklēts un atrasts gan seno ēģiptiešu tempļu arhitektūrā, gan mūsdienu virziena mikrofonos, taču līdz ar lāzera parādīšanos pēkšņi kļuva skaidrs, ka ir vēl viens uzticams un kvalitatīvs kanāls ļoti vāju akustisko vibrāciju uztveršanai. . Turklāt šī kanāla iespējas ievērojami pārsniedz visu, kas principā tika uzskatīts par iespējamu, un šķiet pasakains. Izrādījās, ka bez mikrofoniem vai radioraidītājiem var skaidri dzirdēt visu, kas tiek teikts klusā balsī slēgtā telpā, un darīt to no 50-100 metru attāluma. Lai to izdarītu, pietiek ar to, ka telpā ir stiklots logs. Fakts ir tāds, ka skaņas viļņi, kas rodas sarunas laikā, izraisa logu stikla vibrācijas ar mikronu un mikronu daļu amplitūdu. Lāzera stars, kas atstarojas no oscilējošā stikla, ļauj ierakstīt šīs vibrācijas uztverošajā ierīcē un pēc atbilstošas matemātiskas apstrādes pārvērst tās skaņā. Šī jaunā, iepriekš nezināmā vibrāciju ierakstīšanas metode ļāva notvert nemanāmi vājas skaņas apstākļos, kad to noteikšana šķita principiāli neiespējama. Acīmredzot eksperiments, kas balstās uz tradicionālajām elektromagnētisko signālu meklēšanas metodēm, nevarētu noteikt šo kanālu.
Kāpēc mēs nevaram pieņemt, ka sadalītās smadzenes izmanto kādu nezināmu metodi informācijas pārraidīšanai pa elektromagnētisko svārstību kanālu? Savukārt ikdienā var atrast piemērus informācijas pārraidei pa kanāliem, kuru fiziskais pamats nav zināms. Es nedomāju priekšnojautu piepildīšanos, emocionālas attiecības starp mīļajiem un citus līdzīgus gadījumus. Ap šīm parādībām, neskatoties uz to beznosacījumu eksistenci, ir sakrājies tik daudz mistisku un pusmistisku fantāziju, pārspīlējumu un dažkārt vienkārši blēdību, ka es neuzdrošinos atsaukties uz tām. Bet mēs zinām, piemēram, tādu izplatītu parādību kā sajūta, ka uz mums skatās. Gandrīz katrs no mums var atcerēties brīžus, kad viņš pagriezās, sajūtot kāda skatienu. Nav šaubu par informācijas kanāla esamību, kas ir atbildīgs par skatīšanās sajūtas pārraidīšanu, taču nav arī skaidrojuma par to, kā atsevišķas skatītāja psihes stāvokļa iezīmes tiek pārraidītas uz cilvēku, uz kuru viņš skatās. Smadzeņu elektromagnētiskais lauks, kas varētu būt atbildīgs par šo informācijas apmaiņu, noņemot to desmitiem centimetru attālumā, ir praktiski nemanāms, un skatiena sajūta tiek pārraidīta desmitiem metru.
To pašu var teikt par tik labi zināmu parādību kā hipnoze. Hipnotiskas spējas piemīt ne tikai cilvēkiem: ir zināms, ka dažas čūskas medībās izmanto hipnozi. Hipnozes laikā informācija tiek nodota arī no hipnotizētāja uz hipnotizēto personu pa kanālu, kas, lai gan noteikti pastāv, bet kura būtība nav zināma. Turklāt, ja cilvēka hipnotizētājs dažreiz izmanto balss pavēles, tad čūskas neizmanto skaņas signālu, bet viņu hipnotiskais suģests tāpēc nezaudē spēku. Un neviens nešaubās, ka var sajust kāda cita skatienu, un neviens nenoliedz hipnozes realitāti tāpēc, ka šajās parādībās informācijas pārraides kanāli nav zināmi.
Visu iepriekš minēto var uzskatīt par apstiprinājumu pieņēmumam par informācijas pārraides kanāla esamību starp sadalītu smadzeņu segmentiem, kuru fiziskais pamats mums joprojām nav zināms. Tā kā zinātne, tehnoloģijas un ikdienas dzīves prakse mums sniedz negaidītus un neatrisinātus dažādu informācijas kanālu piemērus, tad pieņēmumā par cita nezināma rakstura kanāla klātbūtni acīmredzot nav nekā neparasta.
Lai izskaidrotu, kāpēc komunikācijas līnijas kolektīvajos kukaiņos vēl nav atklātas, var minēt daudz dažādu iemeslu - no ļoti reāliem (nepietiekama izpētes aprīkojuma jutība) līdz fantastiskiem. Tomēr ir vieglāk pieņemt, ka šīs komunikācijas līnijas pastāv, un redzēt, kādas sekas no tā izriet.
Tiešie skudru novērojumi apstiprina hipotēzi par ārējām komandām, kas kontrolē atsevišķa kukaiņa uzvedību. Raksturīga skudrai ir negaidīta un pēkšņa kustības virziena maiņa, kas nav izskaidrojama ar redzamiem ārējiem iemesliem. Bieži vien var novērot, kā skudra uz brīdi apstājas un pēkšņi pagriežas, turpinot kustību leņķī pret iepriekšējo virzienu un dažreiz arī pretējā virzienā. Novēroto modeli var ticami interpretēt kā "apstāšanos, lai saņemtu vadības signālu" un "turpināšanu kustībā pēc tam, kad ir saņemts rīkojums par jaunu virzienu". Veicot jebkuru dzemdību operāciju, skudra var (lai gan tas notiek daudz retāk) to pārtraukt un vai nu pāriet uz citu operāciju, vai arī attālināties no darba vietas. Šī uzvedība arī atgādina reakciju uz ārēju signālu.
Kā izpētīt skudru dzīvi
Ju Frolovs
Pirmkārt, vienkārši novērojot, un kopš neatminamiem laikiem.
Pat Bībelē (ķēniņa Salamana sakāmvārdi) slinkiem cilvēkiem ieteikts mācīties no skudras smagu darbu un atzīmēta šo sociālo kukaiņu darbību decentralizētā organizācija: “Ej pie skudras, slinkais, paskaties uz viņa rīcību un esi prātīgs. Viņam nav ne priekšnieka, ne pārvaldnieka, ne valdnieka, bet viņš gatavo labību vasarā un savāc barību ražas laikā.
Aristotelis, Plutarhs un Plīnijs ar entuziasmu sekoja skudrām, izdarot daudz smalku un pareizu novērojumu, taču arī vairākas kļūdas. Tādējādi Aristotelis uztvēra spārnotās skudras kā atsevišķu sugu un rakstīja, ka skudras vairojas ar baltiem tārpiem, vispirms apaļīgi un pēc tam pagarinot. Protams, viņš domāja olas, no kurām parādās kāpuri.
Pagātnes dabaszinātnieki izraka skudru pūžņus, lai noskaidrotu to uzbūvi, kambaru sadalījumu dažādiem mērķiem un izprastu skudru sabiedrības kastu organizāciju.
Tuvāk mūsdienām ir kļuvis iespējams bez tādiem ekstrēmiem pasākumiem kā mājas izrakšana, vērot ne tikai skudru darbību ārpus skudru pūžņa, bet arī viņu dzīvi mājās. Viņi ievieto stiklu skudru kaudzes sienā vai vienkārši apmetina skudru koloniju laboratorijas stikla skudru pūznī. Tas ir viendimensionāls: salīmē divas lielas glāzes, starp tām atstājot vairāku milimetru atstarpi, tur lej būvmateriālus un atbrīvo skudras.
Tā kā skudrām nepatīk dienasgaisma savās mājās, bieži vien ir ērtāk tās uzraudzīt, izmantojot infrasarkano gaismu. Dažreiz skudru pūznī tiek ievietots elastīgs šķiedru endoskops ar spuldzi galā, ļaujot fotografēt.
Lai uzraudzītu atsevišķu indivīdu dzīvi un kustības, tie tiek apzīmēti ar krāsas pilienu, dažreiz spīdošu, lai tos varētu novērot tumsā. Tiesa, šī metode ir piemērota tikai salīdzinoši lielām sugām.
Vēl sarežģītāka metode ir marķēšana ar vāji radioaktīviem izotopiem, kas ļāva pētīt trofalaksi — barības apmaiņu starp skudrām. Viņiem vai nu tiek dots cukura sīrups ar oglekļa izotopu, vai arī tiek dots upuris - kāpurs, kas izaudzināts ar uzturu, kas papildināts ar radioaktīvo fosforu. Pēc tam Ģēģera skaitītājs parāda, kā, apmainoties ar barības pilieniņām, viena barota skudra izplata radioaktivitāti visā skudru pūznī.
Pazemes skudru ligzdu uzbūve tiek pētīta, vai nu tās izrokot, vai veidojot sarežģītu eju un ligzdas kameru atlējumus, tās ieejā ielejot šķidru ģipsi, ātri cietējošus polimērus vai kūstošu metālu.
No supersmadzeņu hipotēzes viedokļa tā saukto slinko skudru fenomens ir ļoti interesants. Novērojumi liecina, ka ne visas skudras ģimenē ir smaga darba paraugi. Izrādās, ka aptuveni 20% skudru ģimenes praktiski nepiedalās darba aktivitātēs. Pētījumi liecina, ka “slinkās” skudras nav skudras atvaļinājumā, kuras atgriežas darbā pēc spēku atgūšanas. Izrādījās, ka, ja no ģimenes izņem manāmu daļu darba skudru, atlikušo “strādnieku” darba temps attiecīgi palielinās, un “slinkās” skudras darbā netiek iekļautas. Tāpēc viņus nevar uzskatīt ne par “darbaspēka rezervi”, ne par “atpūtniekiem”.
Šodien ir ierosināti divi skaidrojumi "slinko" skudru pastāvēšanai. Pirmajā gadījumā tiek pieņemts, ka “slinkās” skudras ir sava veida skudru pūžņa “pensionāri”, vecas skudras, kas nespēj aktīvi darboties. Otrs skaidrojums ir vēl vienkāršāks: tās ir skudras, kuras nez kāpēc nevēlas strādāt. Tā kā citu, pārliecinošāku skaidrojumu nav, domāju, ka man ir tiesības izdarīt vēl vienu pieņēmumu.
Jebkurai izplatītajai informācijas apstrādes sistēmai – un supersmadzenes ir šādas sistēmas veids – viena no galvenajām problēmām ir uzticamības nodrošināšana. Supersmadzenēm šis uzdevums ir vitāli svarīgs. Informācijas apstrādes sistēmas pamatā ir programmatūra, kurā tiek iekodētas sistēmā pieņemtās datu analīzes un lēmumu pieņemšanas metodes, kas attiecas arī uz virssmadzenēm. Protams, viņa programmas ļoti atšķiras no programmām, kas rakstītas mūsdienu skaitļošanas sistēmām. Bet vienā vai otrā veidā tiem ir jābūt, un tieši viņi ir atbildīgi par virssmadzeņu darba rezultātiem, t.i. galu galā iedzīvotāju izdzīvošanai.
Bet, kā minēts iepriekš, programmas un to apstrādātie dati netiek glabāti vienuviet, bet ir sadalīti daudzos segmentos, kas atrodas atsevišķās skudrās. Un pat ar ļoti augstu katra supersmadzeņu elementa darbības uzticamību no tā izrietošā sistēmas uzticamība ir zema. Tātad, piemēram, pieņemsim, ka katra elementa (segmenta) ticamība ir 0,9999, t.i. darbības traucējumi notiek vidēji reizi 10 tūkstošos zvanu. Bet, ja parēķinām kopējo uzticamību sistēmai, kas sastāv, teiksim, no 60 tūkstošiem šādu segmentu, tad izrādās, ka tā ir mazāka par 0,0025, t.i. samazinās par aptuveni 400 reižu, salīdzinot ar viena elementa uzticamību!
Lai palielinātu lielu sistēmu uzticamību, ir izstrādātas un izmantotas mūsdienu tehnoloģijās dažādas metodes. Piemēram, elementu dublēšana ievērojami palielina uzticamību. Tātad, ja ar tādu pašu elementa uzticamību kā iepriekš minētajā piemērā tas tiek dublēts, tad kopējais elementu skaits dubultosies, bet kopējā sistēmas uzticamība palielināsies un kļūs gandrīz vienāda ar atsevišķa elementa uzticamību. .
Ja atgriežamies pie skudru dzimtas, tad jāsaka, ka katra supersmadzeņu segmenta funkcionēšanas uzticamība ir ievērojami zemāka par dotajām vērtībām, kaut vai tikai šo segmentu nesēju īsā mūža un lielās nāves varbūtības dēļ. - atsevišķas skudras. Tāpēc vairākkārtēja supersmadzeņu segmentu dublēšanās ir priekšnoteikums tās normālai darbībai. Bet papildus dublēšanai ir arī citi veidi, kā palielināt sistēmas vispārējo uzticamību.
Fakts ir tāds, ka sistēma kopumā nereaģē uz kļūmēm dažādos tās elementos. Ir kļūmes, kas nāvējoši ietekmē sistēmas darbību: piemēram, ja programma, kas nodrošina nepieciešamo informācijas apstrādes kārtību, nedarbojas pareizi, vai arī tad, kad kļūmes dēļ tiek zaudēti unikāli dati. Bet, ja segmentā, kura rezultātus var kaut kādā veidā labot, rodas kļūme, tad šī problēma tikai noved pie zināmas rezultāta iegūšanas kavēšanās. Starp citu, reālos apstākļos lielākā daļa superbrain iegūto rezultātu pieder tieši šai grupai, un tikai retos gadījumos neveiksmes izraisa nopietnas sekas. Līdz ar to sistēmas uzticamību var palielināt arī palielinot, tā teikt, “fizisko uzticamību” segmentiem, kuros atrodas īpaši svarīgas un neatgūstamas programmas un dati.
Pamatojoties uz iepriekš minēto, var pieņemt, ka tieši “slinkās” skudras ir specializētu, īpaši svarīgu sadalīto smadzeņu segmentu nesēji. Šiem segmentiem var būt dažādi mērķi, piemēram, veikt smadzeņu integritātes saglabāšanas funkcijas, kad atsevišķas skudras mirst, apkopot un apstrādāt informāciju no zemāka līmeņa segmentiem, nodrošināt pareizu virssmadzeņu uzdevumu secību utt. Atbrīvojums no darba nodrošina "slinkām" skudrām paaugstinātu eksistences drošību.
Šo pieņēmumu par “slinko” skudru lomu apstiprina slavenā fiziķa, Nobela prēmijas laureāta I. Prigožina Stenfordas laboratorijā veiktais eksperiments, kurš pētīja pašorganizēšanās un kolektīvās darbības problēmas. Šajā eksperimentā skudru ģimene tika sadalīta divās daļās: vienā bija tikai "slinkas" skudras, bet otrā - "strādnieki". Pēc kāda laika kļuva skaidrs, ka katras jaunās ģimenes “darba profils” atkārto sākotnējās ģimenes “darba profilu”. Izrādījās, ka “slinko” skudru ģimenē “slinks” palika tikai katrs piektais, bet pārējie aktīvi iesaistījās darbā. “Strādnieku” ģimenē tā pati piektā daļa kļuva par “slinku”, bet pārējā palika “strādnieki”.
Šī elegantā eksperimenta rezultātus ir viegli izskaidrot, izmantojot sadalīto smadzeņu hipotēzi. Acīmredzot katrā ģimenē daļa tās locekļu ir deleģēta īpaši svarīgu sadalīto smadzeņu segmentu uzglabāšanai. Iespējams, nervu sistēmas struktūras un struktūras ziņā “slinkās” skudras neatšķiras no “strādniekiem” - vienkārši kādā brīdī tajās tiek ielādēti nepieciešamie segmenti. Tieši tas notika ar jaunajām kolonijām iepriekš aprakstītajā eksperimentā: centrālās smadzenes veica kaut ko līdzīgu jaunas programmatūras lejupielādēšanai, un tas pabeidza skudru koloniju dizainu.
Jau šodien ir iespējams izvirzīt diezgan ticamas hipotēzes par sadalīto smadzeņu struktūru, tā segmentus savienojošā tīkla topoloģiju un redundances pamatprincipiem tajā. Bet tas nav galvenais. Galvenais ir tas, ka sadalīto smadzeņu jēdziens ļauj konsekventi izskaidrot galveno skudru pūžņa noslēpumu: kur un kā tiek glabāta un izmantota kontroles informācija, kas nosaka skudru dzimtas ļoti sarežģīto dzīvi.
“Zinātne un dzīve” par skudrām:
Skudru tuvplāns. - 1972, 9.nr.
Kovaļovs V. Skudru sakari. - 1974, 5.nr.
Halifmans I. Operācija “Skudra”. - 1974, 5.nr.
Marikovskis P. Skudru reanimācijas dienests. - 1976, 4.nr.
Vasiļjeva E., Halifmans I. Milzis skudru pūznī. - 1980, 3.nr.
Konstantinovs I. Skudru pilsēta. - 1982, Nr.1.
Vasiļjeva E., Halifmans I. Nomadu skudras. - 1986, Nr.1.
Arī skudrām piemīt individualitāte. - 1998, 12.nr.
Aleksandrovskis G. Skudru evolūcija ilgst 100 miljonus gadu. - 2000, 10.nr.
Starikova O., Fūrmans M. Skudras pilsētā. - 2001, Nr.1.
Uspenskis K. Smilšu skudra. - 2003, 8.nr.
Metāla skudru pūznis. - 2004, 11.nr.
Skudras izvēlas savu māju. - 2006, 7.nr.
Bits ir informācijas vienība, kas ļauj izdarīt vienu bināro izvēli: “jā-nē”, “kreisais-pa labi” utt.
Rādīt