Das "kollektive Bewusstsein" von den Termite

Dieser Artikel erschien ursprünglich in The Conversation. Die Publikation beigetragen Artikel Live Science Expert Stimmen: Op-Ed & Einblicke.

In Afrikaans man nennt Sie Rysmiere, buchstäblich "Reis Ameisen," Obwohl ihr Name häufiger gerendert wird, ins Englische als "weiße Ameisen." Sie sind aber keine Ameisen; Sie sind für die Ameisen nicht sogar eng verwandt. In der Tat sind ihre nächsten Verwandten Insekten Kakerlaken: sie sind Termiten.

Seit fast 20 Jahren studiere ich die Termiten des südlichen Afrikas. Ich konzentriere mich auf eine bestimmte Gruppe von ihnen, die große oberirdische Hügel baut sind ein alltäglicher Anblick in den Savannen des südlichen Afrikas. Sie sind Grasfresser, Kollektiv konsumieren mehr Gras- und Rinde als die Zebras, Gazellen, Kudus und Giraffen, die Touristen Tausende von Dollar zahlen, nach Afrika und Foto zu kommen.

Sie sind auch Boden Bauherren. Jede Kolonie Zyklen etwa eine Viertel Tonne des Bodens jährlich, durch seine unterirdischen Nest und Hügel, wie bereichernd durchläuft der unterirdischen Kolonie – und die Vielzahl der Termite-Darm, die dort leben. Die Dämme sind wie Zeitlupe "Nährstoff-Brunnen", die ihre Prämie über dem sandigen Boden verteilt, wie Wind und Regen sie erodieren. Termiten sind in der Tat einer der Hauptgründe, warum trockene Savannen üppigen Wiesen, trotz des Mangels an Wasser.

Die Hügel-Gebäude Termiten sind auch berühmt für ihre Nester, die u-Bahn etwa einen Meter unterhalb des Hügels sind angeblich "Klimaanlage". Der Gedanke war, dass der Hügel errichtet wurde, um das Nest Abwärme Produktion (ca. 100 Watt), um eine Luftzirkulation zwischen dem Nest und Hügel mit Strom zu nutzen. Auf diese Weise die Umluft angeblich exportiert überschüssige Wärme und Feuchtigkeit aus dem Nest, relativ kühl und trocken zu halten: klimatisiert, in gewisser Weise.

Ich kam zum ersten Mal im Jahre 1988, am Rande der Kalahari-Wüste von Angesicht zu Angesicht mit diesen Termiten. Ich hatte ungewohnte Freizeit auf meinen Händen, also habe ich beschlossen, es zu graben in die konventionelle Weisheit und sehen, wie die Luft tatsächlich dort verschoben.

Ich hauche Propangas in verschiedenen Orten injiziert und gefolgt, wo die Züge ging: was eine "Puls-Jagd" Experiment genannt hat. Nach einer Menge von Propan-Injektionen war es klar, strömt die Luft gar nicht waren was die "sesshafte Wissenschaft" sagte sie sollte. Das Nest ist nicht klimatisiert – der Hügel steuert weder das Nest Temperatur oder der Luftfeuchtigkeit. Stattdessen fängt der Hügel Energie im Wind die Hügel Luft Rühren und mischen Sie es mit dem Nest Stauluft, genauso, wie Sie die Schichten von warmem und kaltem Wasser in einer Badewanne mischen würde. Dies ist, was unsere eigenen Lungen tun mit dem mixing angetrieben durch die Brustmuskeln. Die Termiten cleveren Trick ist um diese Funktion im turbulenten Wind mit Energie zu versorgen.

Das interne Tunnel-Netzwerk des Hügels erleichtert Gasaustausch zwischen unterirdischen Nest und Atmosphäre. Es kann aufgedeckt werden, die Hügel mit Gips füllen und dann waschen entfernt den Boden – was wir Endocasting nennen. Wir machen dünne Scheiben, interne Struktur des Hügels zu studieren.

Diese ersten Antworten führte zu viele andere Fragen. Wie baut die Termiten ihre Hügel? Wie wissen sie "," gemeinsam was die "richtige" Hügel-Architektur ist? Wie hilft diese Termiten eine adaptive Bein aufstehen in der rauen Umgebung? Auf dem Weg, ich hatte das Glück, viele sehr feine Mitarbeitern zu helfen, diese Fragen zu beantworten: Entomologen, Ingenieure, Physiker, Autoren, Filmemacher.

Jedes Jahr versuchen wir alle zusammen in Namibia für einen Monat der Feldarbeit zu kommen. Es ist eine laute Zirkus der Wissenschaft, gleichzeitig anstrengend und berauschend, eine kurzlebige Forschungsinstitut plumpste in die wilde Savannen der Norden Namibias.

Meine eigene Rolle bei all dem ist zu verstehen, die Termiten Kollektivbewusstsein gewesen. Setzen sie auf diese Weise scheint ein wenig verrückten, ich weiß, aber die Hügel ist tatsächlich das Produkt einer reichen kognitive Intelligenz. Wenn wir diese kollektiven Intelligenz verstehen, verstehen wir etwas Grundlegendes über wie Form, Funktion, eine Frage wird das Leben selbst im Mittelpunkt steht.

Zeitraffer-Video von Termiten, Reparaturen an ihren Hügel.

Sie können die Termiten kollektiven Geist bei der Arbeit sehen, wenn Sie Bohren Sie ein Loch in die Seite des Hügels. Nach ca. 10 Minuten werden ein paar Termiten auftauchen und beginnen, eine Schlamm-Mauer zu errichten. Dann kommen mehr und mehr und mehr, bis es ist ein Rausch der kleine Termite Maurer das Loch Abschottung.

Das ist eine bemerkenswerte Leistung der Schwarm-Intelligenz. Das Loch selbst ist schon ein langer Weg für Termiten Leben im Nest, aber sie müssen irgendwie kommen, zu wissen, dass ihre Hügel ein Loch hat. Wie? Wie findet eine blinde Termite das Loch? Wie richten sie ihre Reparatur-Bemühungen an der richtigen Stelle? Was ruft sie aus, sobald sie fertig sind? Woher wissen sie auch, dass sie fertig sind? Diese sind anspruchsvolle Aufgaben für winzige Insekten individuell, aber sie scheinen gemeinsam lösen sie ganz gut, auch wenn die Reparatur erstreckt sich weit über die sechs-Wochen-Lebensdauer eines Arbeitnehmers, typisch Termitenhügel.

Die kollektive Intelligenz der Kolonie ist ganz real, so real wie unsere eigenen Intelligenz, und wir sind weit davon entfernt, entweder zu begreifen.

Thats, warum ich verbringe sehr viel Zeit in einem dunklen Raum auf einer Farm in Namibia Termiten unter einem Mikroskop oder Videokamera beobachten. Um herauszufinden, was zu necken denken sie Kollektiv"", ich fütterte sie haben kleine Tropfen Fluoreszenzfarbstoff zu sehen, wie sie Wasser miteinander zu verteilen. Ich habe sie mit kleine Stücke von farbigen Polystyrol ausgetrickst, die sie abholen und bewegen, als wären sie Sandkörner. Ich gebe ihnen eine Auswahl von verschiedenen Arten des Bodens zu sehen, ob sie es aufbauen oder es abzureißen. Ich mache sie bauen in Rohren oder zwischen Glasscheiben, die verzerren, wie sie ihre kleine Welt spüren. Ich habe kleine Punkte der fluoreszierende Farbe auf dem Rücken gemalt, so kann ich Personen in ihren Schwarm folgen.

Ich habe es geschafft, eine ganze Menge von diesem beobachten lernen. Zum Beispiel neigen Termite Schwärme zu kognitiven Störungen, wie eine Art Schwarm Aphasie, ähnlich wie eine Termite Rede und das Verständnis der Erkrankung. Engen Cluster von Termiten Form, die scheinbar blind und unempfänglich für Bedingungen in der Außenwelt sind.

Gibt es erkennbare Termite "Persönlichkeiten." Einige sind "Initiatoren," bauen im Gange und herumlaufen Rekrutierung fauler Nestmates Aufgabe, körperlich drängen sie in Aktion, wenn sie nicht widerstehen. Einige Individuen Teilen Wasser gierig mit anderen, 15 Minuten oder so kostbares Wasser aus dem Boden saugt dann Verteilung an durstige Nestmates zu widmen.

Diese Persönlichkeitsmerkmale können Arten unterscheiden. Eine Spezies Arbeiter werden großzügige Quellen des Wassers, während einer anderen Spezies Arbeiter mehr egoistisch zu sein. Eine Spezies Arbeiter werden mehr aufmerksam auf die chemischen Signale links von Nestmates, während einer anderen Spezies Arbeiter aufmerksamer dem Wassergehalt des Bodens werden. Diese übersetzen in verschiedene Arten von Hügel. Eine Spezies wird eine "üppige" Baumeister, werfen sich den Hügel in spektakulären hohen Türme, während einer anderen Spezies "in seinem Gebäude zurückhaltender sein wird" produzieren einen niedrigen konische Hügel.

Wenn man tief in Experimenten und Analysen ist, es ist einfach zu verlieren an die Tatsache, dass die Wissenschaft ist keine Methode, es ist eine deutliche Philosophie der Natur. Wissenschaft ist (oder sein sollte) drängen Natur uns gerade Antworten über sich selbst geben. Experiment ist eine Möglichkeit, diese Antworten zu bekommen, aber einfache Beobachtung ist ein weiterer. Natur spricht manchmal durch Beobachtung mit einer Bedeutung, die Experiment möglicherweise nicht in der Lage zu erfassen, oder Wissenschaftler sind bereit sind zu hören.

Schwarm-Intelligenz stellt ein typisches Beispiel: sind Termiten einfach kleine Roboter so programmiert, dass durch einfache Algorithmen Verhalten? Oder gibt es etwas Besonderes, etwas über sie entscheidend das gibt was sie tun, eine ganz andere Bedeutung?

Für eine lange Zeit, ich hatte gedacht, das ehemalige, aber ich muss sagen, ich bin jetzt mehr auf Letzteres gelehnt. Was die Sache für mich holte war gerade Schwärme von Termiten niederlassen, in das, was in einer Petrischale als eine normale Einstellung – vertrauten Boden, ein wenig Feuchtigkeit, ein kleiner Chip aus Holz und einige Pilze aus ihrer Kolonie – übergeben könnte wo gab es kein Schwarm Aphasien oder andere Zeichen der kognitiven Qual.

Termite Pflege Verhalten.