蚂蚁如何控制"运营开支"

不同环境下不同蚁群 普遍面临的问题之一是如何控制"运营开支", 即需要花多大成本 才能生存下来. 另一个环境带来的挑战是, 如何去搜寻和收集资源. 在沙漠中, 水非常的稀少, 所以运营开支很大。

我研究的一种生活在沙漠中以植物种子为食的蚂蚁 寻找水源的同时需要消耗水. 所以当一只蚂蚁外出觅食的时候, 在火辣辣的太阳底下找种子的时候, 它体内的水分会被蒸发. 而蚁群 可以通过消化种子富含的脂肪 产生需要的水. 所以在这种环境下, 蚂蚁之间的交互 主要用来决定是否外出觅食. 一个准备外出的觅食者不会轻易外出, 除非得到了足够的归巢的觅食者的反馈, 回来的觅食者在通过蚁巢的管道进入蚁穴时,跟沿路准备外外出的蚂蚁进行交流. 这对蚁群来说很重要, 因为外面的食物越多, 觅食的蚂蚁找到食物的速度越快, 它们回来的就更快, 那么就会有更多的蚂蚁出去觅食。

 这个系统默认的行为是按兵不动, 除非看到了足够的好处。 所以在这里交互是为了决定是否出去觅食. 我们已经研究这种系统演化有一段时间了. 首先, 这种演化各不相同. 不同的蚁群的行为是不一样的. 在旱季, 有些蚁群觅食的少, 不同蚁群之间的差异 就体现在它们如何做权衡 如何在消耗更多水分去寻找食物 以及获得更多食物和水之间权衡。 我们尝试将蚁群 类比成神经细胞组织 基于脑神经科学的相关理论 来理解蚁群觅食行为的差异。 所以就像是一个神经元是否触发， 取决于相连的神经元触发强度之和， 蚂蚁的行为也由其它蚂蚁决定， 是否要出去觅食。 

Deborah Gordon

蚂蚁在脑科学、癌症和互联网领域带给我们的启发

Posted May 2014