Home
  
Home บทความวิทยาศาสตร์ เซ็นสมุดเยี่ยม
ฝูงสัตว์อัจฉริยะ PDF พิมพ์

จาก National Geographic กรกฎาคม 50

 


เรื่องโดย ปีเตอร์ มิลเลอร์


    มด ผึ้ง และนก สอนให้เรารู้จักวิธีรับมือโลกที่ซับซ้อน ผมเคยคิดว่า มดรู้ตัวว่าพวกมันทำอะไร การเดินตบเท้าข้ามเคาน์เตอร์ในห้องครัวของผมอย่างมั่นอกมั่นใจทำให้ผมคิดว่ามันต้องมีแผนการ รู้ว่าจะไปไหน และต้องทำอะไร ไม่เช่นนั้นมดจะเดินแถวเป็นระเบียบ สร้างรังที่สลับซับซ้อน จู่โจมอย่างห้าวหาญ และทำสารพัดสิ่งที่พวกมันทำได้อย่างไร แต่ปรากฏว่าผมคิดผิด มดไม่ใช่วิศวกร สถาปนิก หรือนักรบตัวจิ๋วผู้ชาญฉลาด อย่างน้อยก็ไม่ใช่ในฐานะมดแต่ละตัว เมื่อถึงคราวที่ต้องตัดสินใจว่าจะทำอะไรต่อไป มดส่วนใหญ่ไม่รู้อะไรเลย "ถ้าเรานั่งดูมดตัวหนึ่งพยายามทำอะไรสักอย่าง เราจะเห็นเลยค่ะว่ามันเงอะงะแค่ไหน" เดบราห์ เอ็ม. กอร์ดอน นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด กล่าว



    ถ้าอย่างนั้นเราจะอธิบายความสำเร็จของมดราว 12,000 ชนิดที่มีอยู่ในโลกได้อย่างไร มดเหล่านี้น่าจะต้องเรียนรู้อะไรบ้างในช่วง 140 ล้านปีที่ผ่านมา กอร์ดอนบอกว่า "มดไม่ฉลาดหรอกค่ะ ฝูงมดต่างหากที่ฉลาด" เมื่ออยู่รวมกัน ฝูงมดจะแก้ปัญหาที่มดตัวเดียวแก้ไม่ได้ เช่น หาเส้นทางที่สั้นที่สุดเพื่อเดินไปยังแหล่งอาหารที่ดีที่สุด มอบหมายงานต่างๆให้มดงาน หรือป้องกันอาณาเขตของตนจากเพื่อนบ้าน มดเพียงตัวเดียวอาจเป็นเจ้าทึ่มตัวจิ๋ว แต่เมื่ออยู่รวมกัน ฝูงมดสามารถตอบสนองต่อสถานการณ์แวดล้อมได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ โดยอาศัยสิ่งที่เรียกว่าปัญญารวมฝูง (swarm intelligence) การหาที่มาของปัญญารวมฝูงทำให้เกิดคำถามสำคัญในธรรมชาติว่า การกระทำที่เรียบง่ายของสมาชิกแต่ละตัวผนวกกันเป็นพฤติกรรมอันสลับซับซ้อนของฝูงได้อย่างไร


    

    ผึ้งหลายร้อยตัวจะตัดสินใจเลือกรังอย่างไรถ้าสมาชิกเห็นไม่ตรงกัน อะไรทำให้ฝูงปลาเฮร์ริงเคลื่อนไหวร่วมกันได้เป็นหนึ่งเดียวจนกระทั่งสามารถเปลี่ยนทิศทางได้ในพริบตาราวกับเป็นปลาตัวเดียว ความสามารถในการรวมฝูงของสัตว์ที่ไม่มีตัวหนึ่งตัวใดเข้าใจภาพรวมทั้งหมด แต่กลับร่วมกันสร้างความสำเร็จของกลุ่มได้นี้ ดูมหัศจรรย์ แม้กระทั่งในความคิดของนักชีววิทยาที่รู้จักพวกมันดีที่สุด ซึ่งได้พบสิ่งที่น่าทึ่งหลายประการในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่น หลักการสำคัญในการรวมฝูงของมดคือการไม่มีผู้นำ ไม่มีนายพลคอยสั่งการมดทหาร ไม่มีผู้จัดการคอยสั่งมดงาน มดราชินีไม่มีบทบาทอะไรนอกจากวางไข่ แม้จะมีสมาชิกถึงห้าแสนตัว แต่ฝูงมดก็ยังทำงานได้อย่างราบรื่นโดยไม่มีการจัดการใดๆ อย่างน้อยก็ไม่ใช่การจัดการแบบที่เรารู้จัก การดำเนินการต่างๆขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์นับครั้งไม่ถ้วนระหว่างมดแต่ละตัว ซึ่งทุกตัวต่างปฏิบัติตามกฎพื้นฐานง่ายๆ นักวิทยาศาสตร์เรียกระบบนี้ว่าเป็นระบบที่มีการจัดการภายในตัวเอง (self-organizing)



    ลองนึกถึงปัญหาในการมอบหมายงาน ทุกเช้าฝูงมดนักเก็บเกี่ยว (Pogonomyrmex barbatus) ในทะเลทรายแอริโซนาซึ่งเดบราห์ กอร์ดอน กำลังวิจัยอยู่ จะพิจารณาว่าต้องส่งมดงานออกหาอาหารกี่ตัว จำนวนดังกล่าวอาจเปลี่ยนแปลงได้ตามสถานการณ์ ถ้าหากทีมหาอาหารพบว่ามีแหล่งเมล็ดพืชแสนอร่อย ก็จะมีการส่งมดออกไปขนอาหารกลับมาเพิ่ม หรือถ้ารังถูกพายุทำลายไปเมื่อคืน ก็อาจต้องจัดสรรมดงานไปซ่อมแซมรังมากกว่าปกติ มดตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่ซ่อมรังในวันนี้อาจไปเก็บขยะในวันถัดมา แล้วฝูงมดจะปรับเปลี่ยนหน้าที่อย่างไรถ้าไม่มีผู้นำคอยสั่งการ กอร์ดอนมีทฤษฎีอธิบายได้ มดสื่อสารโดยการสัมผัสและดมกลิ่น เมื่อมดตัวหนึ่งพบมดอีกตัว มันจะใช้หนวดสัมผัสว่า มดอีกตัวมาจากรังเดียวกันหรือไม่ และไปทำงานที่ไหนมา (มดที่ทำงานนอกรังจะมีกลิ่นแตกต่างจากพวกที่อยู่ในรัง)


    ทุกวันก่อนจะออกจากรัง มดที่มีหน้าที่หาอาหารจะรอให้ทีมลาดตระเวนตอนเช้ากลับมาก่อน เมื่อทีมลาดตระเวนกลับเข้ารังก็จะใช้หนวดแตะทีมหาอาหารสั้นๆ กอร์ดอนกล่าวว่า "การสื่อสารกับทีมลาดตระเวนช่วยกระตุ้นให้ทีมหาอาหารอยากออกไปข้างนอกค่ะ แต่มันจะต้องสื่อสารกับชุดลาดตระเวนหลายๆครั้ง โดยแต่ละครั้งห่างกันไม่เกินสิบวินาทีก่อนจะออกไป" เพื่อศึกษาการทำงานของระบบดังกล่าว กอร์ดอนและไมเคิล กรีน เพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดที่เดนเวอร์ ได้จับมดลาดตระเวนขณะออกจากรังในเช้าวันหนึ่ง หลังจากรออยู่ครึ่งชั่วโมง ทั้งสองก็จำลองการกลับรังของมดโดยหย่อนลูกปัดเข้าไปในรังอย่างสม่ำเสมอ ลูกปัดบางอันเคลือบกลิ่นมดลาดตระเวน บางอันเคลือบกลิ่นมดงาน บางอันไม่มีกลิ่นเลย ปรากฏว่าเฉพาะลูกปัดที่มีกลิ่นมดลาดตระเวนเท่านั้นที่กระตุ้นให้มดหาอาหารออกจากรัง ทั้งคู่จึงสรุปว่า มดหาอาหารใช้อัตราการพบมดลาดตระเวนเป็นตัวบอกว่าปลอดภัยหรือไม่ที่จะออกไป (ถ้าได้พบมดลาดตระเวนในอัตราเหมาะสมก็แปลว่าออกหาอาหารได้ แต่ถ้ายัง ควรรออีกหน่อย เพราะลมอาจแรงเกินไปหรือมีจิ้งจกหิวรออยู่ข้างนอก)


    เมื่อทีมหาอาหารนำอาหารกลับรัง มดตัวอื่นจะตามออกไปช่วยขนหรือไม่ก็ขึ้นอยู่กับอัตราการกลับมาของมดหาอาหาร กอร์ดอนบอกว่า "มดหาอาหารจะไม่กลับมาจนกว่าจะเจออาหารค่ะ ถ้ามีน้อย ก็ต้องใช้เวลาค้นหาและเดินทางนานขึ้น แต่ถ้ามีมาก ก็จะกลับเร็วขึ้น ดังนั้นจึงไม่มีใครตัดสินว่าวันนี้หาอาหารได้ดีหรือไม่ คือเมื่อรวมกันจึงจะบอกได้ แต่ไม่ใช่มาจากมดตัวใดตัวหนึ่ง" และนั่นอธิบายการทำงานของปัญญารวมฝูง สมาชิกแต่ละตัวจะปฏิบัติตามกฎพื้นฐานง่ายๆ โดยทำตามข้อมูลแวดล้อม ไม่มีมดตัวไหนเข้าใจภาพรวมทั้งหมด ไม่มีมดตัวไหนคอยสั่งให้มดตัวอื่นทำอะไร


Views: 2455

ความคิดเห็นแรก

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

< ก่อนหน้า   ถัดไป >
ขณะนี้มี 22 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
สถิติผู้เยี่ยมชม
ผู้เยี่ยมชม: 11844829  คน
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
ฟิสิกส์ 1 (ภาคกลศาสตร์)
ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)
ฟิสิกส์ 2
กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์
เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์ 2 (บรรยาย)
ฟิสิกส์พิศวง
สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์
วีดีโอการเรียนการสอน
แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF
หน้าแรกในอดีต

ทั่วไป
การทดลองเสมือน
บทความพิเศษ
ตารางธาตุ(ไทย1)
พจนานุกรมฟิสิกส์
ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์
ธรรมชาติมหัศจรรย์
สูตรพื้นฐานฟิสิกส์
การทดลองมหัศจรรย์
กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ
แบบฝึกหัดกลาง
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
แบบทดสอบ
ความรู้รอบตัวทั่วไป
อะไรเอ่ย ?
ทดสอบ(เกมเศรษฐี)
คดีปริศนา
ข้อสอบเอนทรานซ์
เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
แบบฝึกหัดออนไลน์

สรรหามาฝาก
คำศัพท์ประจำสัปดาห์
ความรู้รอบตัว
การประดิษฐ์แของโลก
ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ
นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง
สุดยอดสิ่งประดิษฐ์
การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

การเรียนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การวัด
เวกเตอร์
การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ
การเคลื่อนที่บนระนาบ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
การประยุกต์กฎของนิวตัน
งานและพลังงาน
การดลและโมเมนตัม
การหมุน
สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
การเคลื่อนที่แบบคาบ
ความยืดหยุ่น
กลศาสตร์ของไหล
กลไกการถ่ายโอนความร้อน
เทอร์โมไดนามิก
คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
คลื่น
การสั่น และคลื่นเสียง
ไฟฟ้าสถิต
สนามไฟฟ้า
ความกว้างของสายฟ้า
ตัวเก็บประจุ
ศักย์ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
สนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ทรานซิสเตอร์
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
แสงและการมองเห็น
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
กลศาสตร์ควอนตัม
โครงสร้างของอะตอม
นิวเคลียร์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!