Συλλογική λήψη αποφάσεων σε σμήνη μελισσών Μέρος Γ’: Επιλέγοντας το Καλύτερο Σπίτι

(Για να διαβάσετε τα προηγούμενα μέρη πατήστε εδώ: Α’ Μέρος , Β’ Μέρος)

Παρακολουθώντας την απόφαση των μελισσοσμηνών μέσω της παρατήρησης των χορών ο Lindauer και η ομάδα των Seeley, Passino και Visscher έδειξαν ξεκάθαρα ότι ένα σμήνος επιλέγει μία τοποθεσία από ένα σύνολο πέντε ή και περισσότερων εναλλακτικών. Το επόμενο ερώτημα που προκύπτει φυσικά είναι αν το σμήνος επιλέγει την καλύτερη φωλιά και, αν ναι, πώς το κάνει. Για να αξιολογήσουν την ακρίβεια της επιλογής φωλιάς από τα σμήνη, οι επιστήμονες τους παρουσίασαν στο νησί Appledore μια επιλογή πέντε εναλλακτικών, εκ των οποίων οι τέσσερις ήταν μέτριες και η μία εξαιρετική.

Οι τέσσερις «μέτριες» κυψέλες ήταν ελκυστικές από κάθε άποψη, εκτός από το ότι η κάθε μία παρείχε μόνο 15 λίτρα διαθέσιμου χώρου. Η εξαιρετική κυψέλη ήταν πανομοιότυπη με τις άλλες τέσσερις, εκτός από το ότι παρείχε 40 λίτρα χώρου – όγκο που καλύπτει καλύτερα τις ανάγκες ενός μελισσιού για τις διάφορες δραστηριότητές του (ανατροφή γόνου, αποθήκευση τροφής κ.λπ.).

Σχεδόν όλα τα σμήνη που δοκιμάστηκαν επέλεξαν την εξαιρετική κυψέλη. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι, παρότι η εξαιρετική τοποθεσία δεν ήταν ποτέ η πρώτη που ανακάλυπταν, μόλις μια ανιχνεύτρια την εντόπιζε, ο αριθμός των μελισσών που την επισκέπτονταν αυξανόταν ταχύτερα από ό,τι στις άλλες τοποθεσίες και έφτανε πρώτη το κατώφλι της απαρτίας. Επιπλέον, καθώς ο αριθμός των μελισσών αυξανόταν στην εξαιρετική τοποθεσία, μειωνόταν σε κάθε μέτρια τοποθεσία, δείχνοντας ότι η αυξανόμενη προτίμηση για την κορυφαία τοποθεσία μείωνε το ενδιαφέρον για τις υπόλοιπες.

Αυτή η ανιχνεύτρια πραγματοποίησε 25 επισκέψεις σε αυτό το κουτί, τέσσερις από τις οποίες παρουσιάζονται εδώ. Οι συνεχείς γραμμές υποδεικνύουν πού περπατούσε η μέλισσα· οι διακεκομμένες γραμμές υποδεικνύουν πού πετούσε.

Το γεγονός ότι η συγκέντρωση μελισσών στην καλύτερη τοποθεσία εμποδίζει ταυτόχρονα τη συγκέντρωση στις χειρότερες τοποθεσίες είναι σημαντικό, καθώς βοηθά να διασφαλιστεί ότι το όριο της απαρτίας επιτυγχάνεται πρώτα στην καλύτερη τοποθεσία και δημιουργεί το μοτίβο συναίνεσης μεταξύ των χορευτριών που σχεδόν πάντα εμφανίζεται λίγο πριν το σμήνος πετάξει προς το νέο του σπίτι.

Ποιοι είναι οι συμπεριφορικοί μηχανισμοί σε επίπεδο μεμονωμένων ανιχνευτριών που κρύβονται πίσω από αυτές τις συλλογικές δυναμικές του σμήνους; Ένας είναι η προσεκτική ρύθμιση της έντασης του χορού από τις ανιχνεύτριες, όσον αφορά τον αριθμό των κύκλων που πραγματοποιούνται κατά την εκτέλεση του χορού για μια τοποθεσία, ανάλογα με την ποιότητά της.

Οι επιστήμονες μελέτησαν αυτό το φαινόμενο παρουσιάζοντας σε ένα σμήνος στο νησί Appledore δύο υποψήφιες τοποθεσίες εγκατάστασης, μια εξαιρετική και μια μέτρια και αναλύοντας τους χορούς για τις δύο αυτές τοποθεσίες καθώς εκτελούνταν δίπλα-δίπλα στο σμήνος. Διαπιστώθηκε ότι, την πρώτη φορά που μια ανιχνεύτρια επιστρέφει στο σμήνος έχοντας εντοπίσει μια εξαιρετική τοποθεσία, είναι πιθανό να εκτελέσει έναν χορό πραγματοποιώντας 100 ή περισσότερους κύκλους.

Οι ανιχνεύτριες αναφέρουν επίσης τις μέτριες αλλά αποδεκτές τοποθεσίες, προφανώς σε περίπτωση που δεν βρεθεί κάτι καλύτερο. Όμως, την πρώτη φορά που μια ανιχνεύτρια επιστρέφει από μια μέτρια τοποθεσία, είναι πιθανό να εκτελέσει τον χορό, πραγματοποιώντας μόλις καμιά δωδεκαριά κύκλους. Όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του χορού για μια συγκεκριμένη τοποθεσία, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή νέων μελισσών προς αυτήν· έτσι, η συγκέντρωση ανιχνευτριών αυξάνεται ταχύτερα στην καλύτερη τοποθεσία.

Η διαφορά στην ένταση του χορού μεταξύ ανιχνευτριών από εξαιρετικές και μέτριες τοποθεσίες ενισχύεται από ένα ακόμη παράξενο χαρακτηριστικό της συμπεριφοράς τους. Αν μια ανιχνεύτρια δεσμευτεί σε μια τοποθεσία, θα την επισκεφτεί πολλές φορές (πιθανότατα για να δείξει υποστήριξη για «τη δική της» τοποθεσία αλλά και για να παρακολουθεί την προσέλευση άλλων ανιχνευτριών) και, μετά από κάθε επίσκεψη, θα την προωθήσει ξανά εκτελώντας το χορό.

Ωστόσο, κάθε φορά που επιστρέφει στο σμήνος και χορεύει, μειώνει την προσπάθειά της να προσελκύσει άλλες μέλισσες κατά περίπου 15 κύκλους ανά χορό. Το αποτέλεσμα είναι ότι η συνολική διαφορά στην ένταση της προώθησης μεταξύ δύο τοποθεσιών είναι σχεδόν εκθετική ως προς τη διαφορά ποιότητας μεταξύ τους. Αν δύο ανιχνεύτριες που προωθούν μια εξαιρετική και μια μέτρια τοποθεσία εκτελέσουν αρχικά 90 και 30 κύκλους αντίστοιχα, τότε η συνολική διαφορά στο σήμα στρατολόγησης δεν θα είναι απλώς τριπλάσια, αλλά επταπλάσια (90 + 75 + 60 + 45 + 30 + 15 + 0 = 315 κύκλοι συνολικά έναντι 30 + 15 + 0 = 45 κύκλοι συνολικά).

Επιπλέον, υπάρχει ισχυρή θετική ανατροφοδότηση στη διαδικασία στρατολόγησης: όσο περισσότερες μέλισσες δεσμεύονται σε μια τοποθεσία, τόσο περισσότεροι στρατολόγοι δημιουργούνται, και αυτό οδηγεί σε ακόμη μεγαλύτερο αριθμό δεσμευμένων μελισσών. Έτσι, μικρές διαφορές στην ποιότητα τοποθεσίας και στην ένταση του χορού μπορούν να εξελιχθούν σε μεγάλες διαφορές στον αριθμό των ανιχνευτριών που σχετίζονται με αυτές τις τοποθεσίες.

Οι διαφορές στην ένταση του χορού και η θετική ανατροφοδότηση εξηγούν την απόκλιση στον αριθμό ανιχνευτριών που δεσμεύονται σε υποψήφιες τοποθεσίες, με την καλύτερη να συγκεντρώνει τις μέλισσες πιο γρήγορα. Αλλά τι προκαλεί την κατάρρευση των υποστηρικτών στις χειρότερες τοποθεσίες όταν αυτοί αυξάνονται στην καλύτερη; Η βασική αιτία είναι ότι όλες οι ανιχνεύτριες, ακόμη και εκείνες που είναι δεσμευμένες σε εξαιρετικές τοποθεσίες, τελικά εγκαταλείπουν τις τοποθεσίες τους. Συνήθως, μια μέλισσα σταματά να επισκέπτεται μια τοποθεσία λίγο μετά τη διακοπή των χορών για αυτήν, και έτσι οι μέλισσες εγκαταλείπουν τις φτωχότερες τοποθεσίες πιο γρήγορα απ’ ό,τι τις καλύτερες.

Όταν μια ανιχνεύτρια εγκαταλείψει μια τοποθεσία, «επαναρυθμίζεται» και μπορεί να στρατολογηθεί σε άλλη τοποθεσία ή ακόμα και στην ίδια. Ωστόσο, όταν μια μέλισσα τελειώσει τον χορό της για μια τοποθεσία, περίπου στο 80% των περιπτώσεων θα σταματήσει τελείως να χορεύει. Οι ανιχνεύτριες εξαρτώνται επομένως από την στρατολόγηση άλλων ανιχνευτριών που δεν βρήκαν καμία υποψήφια τοποθεσία στις αναζητήσεις τους και παραμένουν αδέσμευτες. Όμως, όταν μια μέλισσα στρατολογηθεί για να επισκεφτεί μια τοποθεσία, αν την κρίνει φτωχή, μπορεί να μην δεσμευτεί αμέσως χορεύοντας γι’ αυτήν κατά την επιστροφή της. Μια αδέσμευτη ανιχνεύτρια μπορεί, λοιπόν, να επισκεφθεί πολλές τοποθεσίες πριν βρει μία που θεωρεί αξιόλογη.

Όσο ο ρυθμός στρατολόγησης σε μια τοποθεσία υπερβαίνει τον ρυθμό εγκατάλειψης, ο αριθμός των ανιχνευτριών που συνδέονται με αυτήν θα αυξάνεται. Τελικά, όμως, ο ρυθμός στρατολόγησης για την υψηλότερης ποιότητας τοποθεσία θα αυξηθεί ραγδαία, οπότε ο ρυθμός στρατολόγησης για κάθε κατώτερη τοποθεσία θα μειωθεί: η «δεξαμενή» των αδέσμευτων ανιχνευτριών είναι πεπερασμένη και οι περισσότερες στρατολογούνται για την καλύτερη τοποθεσία. Όταν ο ρυθμός στρατολόγησης πέσει κάτω από τον ρυθμό εγκατάλειψης σε κάθε κατώτερη τοποθεσία, ο αριθμός των ανιχνευτριών που δεσμεύονται εκεί αρχίζει να μειώνεται. Εν ολίγοις, όσο η ομάδα που είναι δεσμευμένη στην καλύτερη τοποθεσία μεγαλώνει, αποκλείει αυτόματα από τον ανταγωνισμό τις ομάδες που συνδέονται με τις κατώτερες.

Η Mary R. Myerscough, μαθηματική βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, έχει δημιουργήσει μαθηματικά μοντέλα της δυναμικής πληθυσμού των ανιχνευτριών που εκτελούν χορούς για διαφορετικές τοποθεσίες εγκατάστασης. Έχει δείξει με εντυπωσιακό τρόπο ότι, δοθέντος αρκετού χρόνου, οι χορεύτριες ενός σμήνους σχεδόν πάντα επικεντρώνονται στην καλύτερη τοποθεσία που έχει βρεθεί. Αυτό ταιριάζει απόλυτα με όσα είδαν ο Lindauer και οι σύγχρονοι ερευνητές στις «συζητήσεις» των ανιχνευτριών: Σχεδόν πάντα, προκύπτει συναίνεση μεταξύ των χορευτριών πριν το σμήνος πετάξει για το νέο του σπίτι.

Αν και η ομοφωνία μεταξύ των χορευτριών λίγο πριν την απογείωση είναι ένα εντυπωσιακό χαρακτηριστικό των χορών των σμηνών, κατανοούμε πλέον ότι η επίτευξη απαρτίας, και όχι η οικοδόμηση συναίνεσης, είναι η ουσία της διαδικασίας συλλογικής λήψης αποφάσεων των μελισσών. Ωστόσο, δεν πρέπει να θεωρούμε τη συναίνεση των χορευτριών ως ασήμαντο, τυχαίο παραπροϊόν της διαδικασίας λήψης αποφάσεων των μελισσών. Αντιθέτως, η συναίνεση είναι απαραίτητη ώστε το σμήνος να πραγματοποιήσει μια επιτυχημένη πτήση προς το νέο του σπίτι.

Περιστασιακά έχουμε δει σμήνη να απογειώνονται ενώ ακόμα οι ανιχνεύτριες χορεύουν έντονα για πολλές τοποθεσίες, και κάθε φορά αυτό το σμήνος στον αέρα δεν μπόρεσε να πετάξει μακριά. Οι μηχανισμοί καθοδήγησης της πτήσης του σμήνους παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί, αλλά είναι σαφές από τέτοιες παρατηρήσεις ότι η διαδικασία καθοδήγησης εξαρτάται από έναν επαρκή αριθμό ανιχνευτριών που παρέχουν συνεκτικές κατευθυντήριες πληροφορίες στο υπόλοιπο σμήνος που πετά. Όταν προκύπτει «ισοπαλία» στην απόφαση, το σμήνος φαίνεται να χρειάζεται να ξανακαθίσει και να συνεχίσει τις διαβουλεύσεις μέχρι να επικρατήσει μία τοποθεσία.

Το άρθρο συνεχίζεται

Πηγή: American Scientist

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *