蚂蚁:自下而上的智慧

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作者:无, 字数:4879

  蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和白蚁,它们被称为社会性昆虫。
  从进化的角度来看,它们是所有昆虫中最成功的一类。尽管只占世界昆虫种类的2%,但它们的数量却相当多,占了世界上昆虫数量的一大半。事实上,虽然每只蚂蚁的大小不到人类的百万分之一,但如果把世界上所有的蚂蚁都放在一个天平上,那么它们的重量就会与世界上所有人类的体重相等。
  “社会性昆虫”这个词在某种程度上说是不恰当的,因为这些动物一点儿都不关心它们的同伴。它们没有朋友,如果它们在咖啡馆里闲逛那是为了吃点儿你撒下的食物碎屑。而不是和它们的朋友见面。
  事实上,我的观点是:社会性昆虫这个物种的成员都是没有头脑的“机器人”,它们每个个体都只能通过一套简单的程序脚本对环境变化作出反应。但真正让它们具有社会性特征的是:经过数百万年的进化,个体的无意识脚本以某种方式不断发展、综合,这使得它们能够以一种新的方式处理信息。作为个体,它们的信息处理模式是僵化的,是照本宣科式的;但作为群体,它们使用的是弹性的处理模式。因此,作为集体,它们可以评估复杂的新情况,并采取有意义的行动,这是个体无法完成的。它们拥有一种集体智慧,用数学复杂性理论的术语来说,这种智慧被称为“突生现象”。
  要了解它的工作原理,想想看,当蚂蚁行动的物理边界缩小或扩大时,蚂蚁是如何调整它们搜寻食物的方式的。要知道蚂蚁王国没有一个指挥它们统一行动的“领袖”,所以它们也没有中心计划。然而,如果你把蚂蚁放在一个10英尺(一英寸约合0.3米)见方的场地,然后突然把这个场地扩展到20英尺见方,蚂蚁将会处理这些新信息并改变它们的搜寻模式,用一种更有效的方式探索这个更大的区域。虽然没有任何一只蚂蚁能理解到底发生了什么变化,但作为一个群体,它们意识到了变化并对变化作出了回应。群体这种看起来很聪明的行为不过是蚂蚁个体行为的简单算法:当一只蚂蚁遇见另一只蚂蚁时,它会用自己的触角感知对方;之后它会使用某个固定的公式,根据遇见同伴的频率来调整自己的探索路径。
  这是一个简单的例子,但是作为一个集体的蚂蚁已经利用这样不受监督的推理方式完成了许多智慧的壮举。行军蚁在集体外出觅食的行动中会带上多达20万只工蚁。织叶蚁中的工蚁可以分泌一种丝,帮助它们越过鸿沟或者把叶片粘在一起筑巢。切叶蚁会把植物的叶片切下来用它们种植真菌。美国亚利桑那州收获蚁会派一批同伴去寻找食物,但是如果下雨,蚁巢受损,这些蚂蚁就会改变任务加入蚁巢的维护和清理工作。在上述这些情况中没有任何一只蚂蚁会负责协调团队的注意力、推理、计划或行动,但是作为集体它们都能圆满地完成任务。
  总的来说,社会性昆虫的群体会表现出一种凝聚力很强的集体思维,因此科学家更喜欢将蚁群而非个体蚂蚁视为有机体,甚至认为它们的繁殖方式也是如此。斯坦福大学科学家黛博拉·戈登说:“蚂蚁从来不会产生更多蚂蚁,是蚁群产生了更多蚁群。”
  蚂蚁的繁殖过程是这样的:每年的同一天,没有人知道蚁群是如何计算出这么精确的时间的,每一个蚁群都派出有翅的雄蚁和未交配的蚁后,它们会飞到交配地点在那里交配。之后所有的雄蚁都会死去,蚁后会飞去一个新的地方。在那里,她脫落翅膀,挖一个洞,在其中产卵,创造出一个新的蚁群。蚁群就是按照这种方式繁衍的。某个蚁群,包括它的蚁后,能活15~20年。每年,蚁后会产下更多的卵以保证蚁群规模,但用的仍是最初交配时那些雄蚁的精子。
  所有生物体的进化目标是以足够有效的方式了解环境并对环境作出反应,使自己的种群能够存活和繁殖。但是,蚁群中没有任何一个个体能够独立地整合信息,完整地呈现出这个世界或者它们必须解决的问题。它们对环境及其挑战的表征被编码在蚁群中。遵守简单预编规则的个体与同伴进行着海量的互动沟通,这产生了作为整体的蚁群的选择和行为,这种方式使其能够繁衍生息。
  (摘自中信出版集团《弹性:在急速变化的世界中灵活思考》   作者:[美]列纳德·蒙洛迪诺   译者:张媚 张玥)

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