يحقق النحل مآثر رائعة. إنهم لا يتذكرون فقط موقع مصادر الطعام الجيدة ، بل إنهم قادرون أيضًا على إيصال هذه المعلومات إلى أقرانهم. كما أنهم يعتنون بالصغار في خليتهم وينظمون هجمات ضد الدخلاء.
هم أيضا بناة لامعون. تقريبًا كل قرص عسل في خلية نحل هو شكل سداسي مثالي ، ولكل جانب نفس الطول. هذا على الرغم من حقيقة أن النحل يجب أن يبني أشكالًا سداسية بأحجام مختلفة للنحل العامل والطائرات بدون طيار ، وغالبًا ما يتم دمج أقراص العسل على جدران خلية متقابلة. كيف يتعاملون مع هذه التعقيدات؟
تستخدم مقالة جديدة نظامًا آليًا لتحليل الصور لتحديد الطرق المختلفة التي يتعامل بها النحل مع هذه التحولات. وجد الباحثون الذين صمموا النظام أن النحل يرى المشاكل تظهر في المستقبل ويبدأ في إجراء تعديلات أصغر تساعد في النهاية على تجنب الحاجة إلى تغييرات أكبر.
ابق منتظما
النحل المعني هو نحل العسل ، على الرغم من أن عددًا من الأنواع الأخرى تخلق هياكل سداسية. لوحظ انتظام الصفوف السداسية من النحل في وقت مبكر من القرن الخامس الميلادي ، وتشير القياسات الحديثة إلى أن هناك اختلافًا طفيفًا للغاية بين معظمها: فكل جانب من السداسي يكون عادةً قريبًا جدًا في الطول من الآخر.
يحدث هذا على الرغم من عدد من التحديات الرئيسية. بالنسبة للمبتدئين ، يساهم العديد من العمال في بناء كل قرص عسل ، لذلك لا يمكن تفسير الانتظام ببساطة من خلال عامل واحد ينخرط في سلسلة من الحركات الغريزية. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج الأعشاش إلى قرصين عسل بأحجام مختلفة ، حيث تستخدم أحجامًا منفصلة للنحل العامل (معظم العش) والطائرات بدون طيار (الذكور المستخدمة في التكاثر). أخيرًا ، غالبًا ما يتم بناء أقراص العسل في وحدات متعددة ، بدءًا من مناطق مختلفة من الخلية ثم تلتحم معًا في مكان ما في المنتصف.
لمعرفة كيفية التعامل مع كل هذه المشكلات ، تعاون أخصائي سلوك الحيوان (مايكل سميث من أوبورن) مع اثنين من علماء الكمبيوتر من جامعة كورنيل: نيلز ناب وكيرستين بيترسن ، اللذان يعملان على روبوتات تشبه الحشرات. قاموا معًا بتطوير برنامج لتحليل الصور يمكنه تحديد حدود كل خلية ، وحددوا الإحصائيات الأساسية للخلايا – عدد الجوانب وطول كل جانب ، إلخ. الحجم المناسب للعمال أو الطائرات بدون طيار أو إذا كان هناك شيء غير عادي في هيكل الطائرة.
انتقالات أمرت وغيرها
كانت معظم الخلايا في نصف قطر معين للنسل الذي كان في أمس الحاجة إليها. هذا يعني العمال الأصغر بشكل عام. ولكن قبل أن يبدأ بناء خلايا الطائرات بدون طيار ، سيبدأ العمال في بناء خلايا أكبر قليلاً ، مما يسمح بانتقال سلس في الحجم. لم يتطلب هذا الانتقال سوى عدد قليل من الخلايا لإدارة وتغطية منطقة ماديًا أصغر من متناول أرجل العامل.
كانت إدارة اندماج أقراص العسل المختلفة أكثر صعوبة. يحدث هذا عندما ينتهي الأمر بالحاجة إلى خلايا ذات عدد غير عادي من الجوانب. حدد نظام التعرف على الصور الخلايا التي تحتوي على أربعة إلى تسعة جدران ، بدلاً من الشكل السداسي النموذجي. كانت هذه نادرة ، حيث تمثل أقل من 5 في المائة من جميع الخلايا في قرص العسل. لكنها تميل إلى الحدوث إما عند حواف المشط أو في نطاقات منفصلة حيث تم دمج مشطين معًا.
حتى عندما لم يكن من الممكن إنشاء خلية سداسية الجوانب ، حاول النحل الاقتراب قدر الإمكان ، حيث أن 93 ٪ من المراوغات كانت من خمسة أو سبعة جوانب. غالبًا ما كان الاثنان توأمان ؛ كانت الحدود بين الخلايا الخماسية وسبعة جوانب أكثر شيوعًا من أزواج خليتين خماسيتين أو خليتين من سبعة جوانب.
أحد الأسباب الرئيسية لضرورة هذه الخلايا الفردية هو أن النحل سيبدأ في البناء في مواقع مختلفة عن طريق صنع أقراص العسل ذات التوجهات المختلفة. لذلك ، مع نمو هذه الأجزاء المختلفة لتلتقي ، سيتم توجيه شبكاتها السداسية بزوايا غير متوافقة. كلما كانت الزاوية أكبر ، يجب استخدام المزيد من الخلايا غير السداسية. في الحالات القصوى ، أكثر من نصف الخلايا الموجودة على طول خط دمج خلايا النحل لها شيء آخر غير ستة جوانب.
لكن النحل تمكن من رؤية المشكلة قادمة ، وبدأوا في التواء الأشكال السداسية قبل أن تلتقي أقراص العسل المختلفة.
هل هو الإدراك؟
يلخص الباحثون ما رأوه بوضوح تام.
وكتبوا أن “النحل” يقوم بشكل فعال “بدحرجة الخلايا السداسية في الفضاء عند تمشيط الأمشاط”. “إذا كان الاختلاف في الإمالة صغيرًا ، فيمكن لهذه الخلايا المتدحرجة أن تحافظ على شكلها السداسي ، ولكن عندما يكون الاختلاف في الإمالة كبيرًا ، يستخدم النحل أشكالًا غير سداسية لدمج الأمشاط.” وتذكر أن كل هذا يضيف إلى تعقيد التعامل مع حجمين مختلفين من الخلايا.
كل هذا ، بالنسبة للمؤلفين ، يشير إلى أن عملية بناء المشط ليست فطرية بحتة. يجب أن يكون هناك ما يسمونه “العمليات المعرفية” المشاركة في البناء. إن دماغ النحل بعيد كل البعد عن أي شيء نفهمه تمامًا (ربما تكون أقرب الأنواع التي نعرفها عن كثب هي ذبابة الفاكهة. ذبابة الفاكهة). هذا يجعل من الصعب تحديد الشكل الذي قد تبدو عليه هذه العمليات.
PNAS ، 2021. DOI: 10.1073 / pnas.2103605118 (حول DOIs).
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”