המחקר שהפתיע את חוקרי הנמלים

בנחילי נמלים פועלות נמלים שרכשו יֶדע מסוים באופן אקראי, ומתוקף יֶדע זה הן "נוטלות פיקוד" זמני, ומנחות ומתאמות את תנועתה של קבוצת נמלים הנושאות יחד מטען שהן מבקשות להביא לאותו קן. הנמלים האחרות מזהות את חברותיהן "יודעות הדבר", ומקבלות את מנהיגותן באופן זמני, כמעין "צו השעה". כך גילו ד"ר עפר פיינרמן וחברי קבוצת המחקר שלו, מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע.

ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nature Communications. תיאום תנועתן הקולקטיבית של הנמלים מבטיח שמלאכת ההובלה של פריטי מזון גדולים אל הקן תתבצע ביעילות מיטבית, תוך מניעת בילבול וביזבוז אנרגיה של הנמלים מאותו קן.

הובלה של מטענים גדולים על-ידי מספר רב של נמלים, תוך הימנעות מאי-יעילות, מחייבת "ראייה של התמונה הגדולה", תיאום תכנון ובקרה. אולם, דווקא הדבקוּת במטרה ובדרך כאחת בקֶרֶב קבוצות של נמלים יחידות, אשר מצמיחה דרכי התנהלות זהות, גם עלולה לפתח אצל הנמלים שמהן מורכבת הקבוצה תגובתיות מופחתת לשינויים, או קיבוע דרכי התנהלות לא-רצויות.

ד"ר פיינרמן וחברי קבוצתו השתמשו בטכניקה של ניתוח נתוני וידאו כדי לעקוב אחר תנועתן של נמלים יחידות בקבוצה הנושאת פריט מזון גדול אל הקן. הם מצאו, כי בעוד שמהירות נשיאת המטען נקבעת על-ידי מספר הנמלים הנושאות אותו יחד, כיוון העברת המטען מושפע מהחיבור קצר-המועד בין נמלים יחידות היודעות היטב מה הוא מיקומו המדויק של הקן.

בשיתוף פעולה עם קבוצת המחקר של פרופ' ניר גוב, מהמחלקה לפיסיקה כימית במכון ויצמן למדע, הם פיתחו מודל תיאורטי אשר מסביר את ההתנהגות המתואמת הזו. הם מצאו, כי נמלים נושאות מטען ש"אינן יודעות דבר" מפגינות רמת ביניים של קונפורמיזם התנהגותי, דבר המאפשר לנמלים "יודעות דבר" להנחות באופן מיטבי את כיוון העברת המטען. התנהגות ביניים זו מציבה את כלל הקבוצה בנקודת איזון קריטית שבין קונפורמיזם לבין אינדיבידואליזם. נקודה זו מתוארת היטב במודל (הקרוי מודל אייזינג), שבמקורו נועד לניתוח תופעות במכניקה סטטיסטית.

נהוג לייחס את יכולת פתרון הבעיות בקן נמלים לחוכמת ההמונים. כאן, המקרה הפוך: את פתרונות הניווט מוצאות נמלים בודדות, בעוד תפקידה של הקבוצה הוא לשתף פעולה עם נמלים אלה, ולהעניק להן את הכוח כדי שיוכלו לנווט את הקבוצה ולהזיז את המשא הכבד.