שתף קטע נבחר

הראשונות לזהות: המנהיגות שמובילות את הנמלים

מחקר חדש של חוקרים במכון ויצמן למדע מגלה כיצד נמלים בודדות מצליחות להשפיע על חברותיהן בדרך לסחיבת מזון בחזרה לקן והופכות מנמלים פועלות לנמלים מנהיגות שמנווטות את הקבוצה אל הקן. "ברגע שיש נמלה בעלת ידע שמובילה את הדרך, הנמלים האחרות שאין להן מספיק ידע, נוטות לשתף איתה פעולה", מסביר החוקר ד"ר עפר פיינרמן

חוקרים ממכון ויצמן למדע גילו כיצד נמלים בודדות משפיעות על חברותיהן בסחיבת מזון בחזרה לקן. ד"ר עפר פיינרמן, חוקר במחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות עם עמיתיו לקבוצת המחקר, אבירם גלבלום ואודי פוניו, יחד עם החוקרים ניר גוב, איתי פינקובייצקי, אבהיג'יט גהוש מהמחלקה לכימיה פיזיקלית במכון ויצמן למדע, פרסמו בשבוע שעבר את ממצאי המחקר בכתב העת המדעי "Nature Communications".

 

 

 

הכל התחיל מנמלים שגנבו מזון לחתולים

הרעיון למחקר הופיע באופן מפתיע לפני מספר שנים. "אודי, אחד מכותבי המאמר, האכיל את החתולים שלו ופתאום ראה את האוכל זז ויוצא מכלי האוכל במרפסת", מספר פיינרמן ל-ynet. "כשהתקרב, הוא ראה את הנמלים הקטנות משתפות פעולה כדי לסחוב את גרגירי האוכל הגדולים. הוא צילם את התופעה ולמחרת, כשצפינו בסרטון הבנו כי מדובר בהתנהגות לא מובנת ומורכבת והחלטנו לחקור אותה לעומק".

 

"ברגע הראשון אתה מבחין בנמלים רבות מסביב לחתיכת המזון, חלק הולכות אחורה, אחרות הצידה ולא ברור כלל איך הן מתאמות ביניהן סחיבה של חפץ כה גדול. מלבד הסוחבות, יש המון נמלים שרצות מסביב וגם כאן לא ברור אם יש להן תפקיד ואם הן חיוניות לסחיבה. אם סחבת פעם ספה עם חברים, אתה יודע שלא קל להגיע למצב בו כולם יסחבו בכיוון אחד מוסכם, ושכדי להגיע למצב כזה לרוב יש צורך בהרבה מילים והרבה תקשורת, כך שלא היה ברור לנו איך התיאום והסחיבה מתבצעים בעולם השקט של הנמלים".

 

פיינרמן, חוקר התנהגויות של נמלים מזה כחמש שנים, מציין כי בכל מחקר בוחרים החוקרים להתמקד במין מסויים מתוך למעלה מ-230 מיני נמלים המוכרים כיום בישראל, ומתמקדים בהתנהגויות של נמלים כדוגמת גיוס נמלים, סחיבה משותפת או פיזור אוכל בקן.

 

 (צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו) (צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו)
(צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו)

 

במקרה זה החוקרים בחרו להתמקד בנמלה אצנית ארוכת מחוש (Paratrechina longicornis), נמלה שזכתה לשמה תודות למהירותה הרבה ונחשבת לנפוצה ברחבי העולם.

 

לחוקרים יש פרק זמן קצר בכל שנה כדי לעקוב אחר התנהגות הנמלים הנבחרות, מאחר והן עובדות שלושה חודשים בשנה. המחקר עצמו התבצע מחוץ למעבדה בשאיפה לתעד התנהגות טבעית ככל האפשר של הנמלים.

 

מעקב ממוחשב אחרי כל נמלה גילה כיצד הנמלים מובילות

המסע שהחל בסחיבת מזון של חתולים, הומר במהרה לדגני בוקר מתוקים ומשם לחפצים מלאכותיים.

 

"הנמלים מתעניינות בחלבון ולבסוף עברנו לחלקי פלסטיק טבעתיים שעיצבנו במיוחד ושטבלנו אותם במזון לחתולים כך שיהיו מושכים לנמלים. בסרטים המקוריים, שלא עברו כל עיבוד, ממש בלתי אפשרי להצליח לעקוב אחרי כל ההתרחשויות הרבות שקורות במקביל. התגברנו על בעיה זו בעזרת מעקב ממוחשב – שממספר כל נמלה ונמלה, מקל על הצפייה, ומאפשר להעביר חלק גדול מן העבודה למחשב", הוא מסביר.

 

פיינרמן מציין כי במהלך המעקב גילו החוקרים כי קיים מדרג ברור ולא שיוויני בין הנמלים. "מצד אחד, בכל רגע נתון יש נמלה שמובילה ולרוב זו נמלה אחת. מצד שני, יש כאן גם שוויוניות, כי במנהיגה זו אין משהו מיוחד, היא לא הגיעה לעולם בתור נמלה עם פריביליגיות, היא לא חזקה במיוחד ותוך עשר שניות היא תתחלף מרצון עם מישהי אחרת".

 

כיצד בוחרת הנמלה להוביל את שאר הנמלים? החוקרים מציינים כי הנמלה עושה זאת על סמך העובדה שבאותו רגע יש לה מידע רלוונטי לניווט לעבר הקן.

 

 

תהליך הסחיבה מתחיל כאשר הנמלה לרוב מסתובבת בשטח עד שהיא מגיעה למזון, בטבע הוא יהיה בדמות חרק חי או מת.

 

"היא תסתובב מסביב למזון, תיגע בו שוב ושוב במחושיה, תטעם קצת ותנסה למשוך אותו כדי להעריך את גודלו. אם היא מחליטה שהוא מזין, היא תתלהב ותגביר את מהירות תנועתה", מוסיף פיינרמן. "אם, בנוסף לכך, תיווכח שהיא אינה מצליחה לסחוב אותו בכוחות עצמה היא תחזור לקן לגייס עזרה".

 

את הדרך היא תדאג לסמן בפרומונים כדי שתוכל לשוב על עקבותיה יחד עם תגבורת. "הליך הגיוס מתגבר עם נמלים מהקן. עד שיש מספר נמלים גדול מספיק כדי להזיז את חתיכת האוכל הגדולה", הוא אומר.

 

לאחר מציאת המזון, מתחיל החלק המסובך של החזרה לקן עם השלל. "הנמלים מתחילות לזוז תוך כדי תחלופה גבוהה בין הנמלים הסוחבות לאלה שנמצאות סביבן, בדומה למסע אלונקות. התנועה מובלת על ידי המצטרפות החדשות שמנווטות ומתקנות את הכיוון. 

 

ידע הוא כוח - נמלה עם ידע הופכת למנהיגה

ברגע שמגיעה נמלה עם מידע רלוונטי, היא תופסת פיקוד, מתחברת לחפץ ומושכת לכיוון הנכון ובכך משפיעה באופן חיובי לכיוון שהוא ינוע", הוא מפרט.

 

כיצד מתבצעת החלפה המנהיגה באותו הרגע? פיינרמן מדגיש כי המנהיגה אינה צריכה להודיע על הגעתה. "אין אפילו צורך שהנמלים הסוחבות יידעו שהגיעה או התחלפה מנהיגה. כל שהמנהיגה צריכה לעשות הוא 'לא להתבייש', 'לא להקשיב לאף אחד' ולמשוך את החפץ בכיוון שנראה לה", מגלה פיינרמן.

 

איך מגיבות שאר הנמלים הסוחבות למנהיגה? "ברגע שיש נמלה בעלת ידע שמובילה את הדרך, הנמלים האחרות, שאין להן מספיק ידע, נוטות לשתף אתה פעולה, מבלי שידעו בכלל על הצטרפותה".

 

החוקרים גילו כי שיתוף הפעולה הטוב ביותר נוצר "כשהנמלים בקבוצה הסוחבת מפגינות תמהיל נכון של קונפורמיזם, או משיכת החפץ לכיוון בו הוא נע רגע קודם, ואינדיווידואליזם, שהוא הפעלת כוחות בכיוונים מקריים שכביכול לא תורמים למאמץ הקבוצתי"

 

ניתן לשנות את התמהיל בין קונפורמיזם לאינדיוודואליזם באופן ניסויי. סחיבת חפץ גדול במיוחד (גדול יותר ממה שהנמלים סוחבות באופן טבעי) משולה להפעלת לחץ חברתי חזק על הנמלים הסוחבות. במקרה זה, הנמלים יתנהגו באופן מאוד קונפורמיסטי – ותמיד ינסו להתאים את כיוון משיכתם לשאר הקבוצה. זה יוצר תאום מושלם בין הסוחבות ומאפשר תנועה מהירה. .

 

אך מה קרה כאשר הציבו החוקרים מכשול לנמלים? "ברגע ששמנו מכשול בפני קבוצה המובילה חפץ גדול, הן לא הצליחו לעבור אותו בשום פנים ואופן . המנהיגות שיודעות לעבור את המכשול, לא הצליחו להעביר את הידע שלהן לקבוצה של נמלים קונפורמיסטיות שרק מנסות להתאים עצמן לרוב", הוא מסביר. לדבריו, "ברגע שכל נמלה שואפת להיות כמו חברתה, הקבוצה בתור כלל, הופכת להיות שמרנית יותר".

 

 (צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו) (צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו)
(צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו)


 

אין סיבה לרמאות ואין אינטרסים אישיים

מנגד, כשנמצא חפץ קטן אותו סוחבות שתי נמלים בלבד, הלחץ החברתי חלש והסוחבות מאבדות תיאום. "כל אחת מושכת לכיוון שלה, הן רבות, מושכות לכיוונים לא מועילים ובעיקר מסתובבות סביב עצמן.

 

מצד שני, כשנתנו לנמלים לסחוב חפצים בגודל ביניים של כסנטימטר, שהוא גם הגודל של העצמים אותם הן נוטות לסחוב בטבע, גילינו שהן מפגינות את האיזון המושלם בין קונפורמיזם ותיאום לבין גמישות ותגובתיות. האיזון נותן לנמלים להתקדם באופן יעיל ומכוון ויחד עם זאת להגיב לעולם שסביבן ולתת כוח למנהיגות".

 

פיינרמן מציין כי התנהגות הנמלים לא היתה יעילה ללא "אמון" בין הנמלים. אמון כזה קיים שכן בקרב הפועלות העקרות אין מחלוקות.

 

"אצל רוב בעלי החיים האחרים, כל חיה רוצה להשיג קצת יותר לעצמה. אם זה היה המצב גם אצל הנמלים אזי בזמן הסחיבה המשותפת המנהיגה היתה יכולה לנצל את הקבוצה לטובתה האישית.

 

לדוגמא, לקרב את האוכל דווקא לצאצאיה שלה. לנמלים העקרות אין צאצאים, לכן האינטרסים שלהן זהים ואין סיבה לרמאות. פעולות המנהיגה תורמות באופן הטוב ביותר לקבוצה בדרכה להביא את האוכל לקן", הוא מפרט.

 

"זו מערכת מבוססת אמון ונטולת אינטרסים אישיים. הנמלים לא מתחקרות ושואלות אותה, אלא הולכות אחרי המנהיגה ומסתמכות עליה".

 



 

 

לפנייה לכתב/ת
 תגובה חדשה
הצג:
אזהרה:
פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו
צילום: עפר פיינרמן, אבירם גלבלום ואודי פוניו
מומלצים