زندگی فوقالعادهٔ اجتماعی: راز موفقیت مورچهها و زنبورها
رفتار ازدحامی چیست؟
تصور کنید در یک شهر بزرگ زندگی میکنید که در آن هر فرد شغل خاص خودش را دارد: برخی غذا تهیه میکنند، برخی از کودکان مراقبت میکنند و برخی دیگر از شهر در برابر دشمنان دفاع میکنند. این دقیقاً توصیفی از یک جامعهٔ ازدحامی است. برای اینکه یک گونهٔ جانوری «ازدحامی» لقب بگیرد، باید سه شرط اصلی را داشته باشد:
۱. همتکثری۲: تنها یک یا تعداد کمی از افراد گروه (ملکه و گاهی نرها) مسئول تولیدمثل هستند و بقیه از تولیدملع خود صرفنظر میکنند.
۲. همکاری در مراقبت از نوزادان: همهٔ اعضای گروه در بزرگ کردن و محافظت از بچههایی که خودشان به دنیا نیاوردهاند، مشارکت میکنند.
۳. همزیستی نسلهای مختلف: حداقل دو نسل از بزرگسالان (مثلاً مادران و دخترانشان) در کنار هم زندگی و کار میکنند.
نقشهای مختلف در یک کلنی ازدحامی
در یک کلنی۳ مورچهها، هر فرد بر اساس سن، جنس و گاهی حتی وضعیت جسمانیاش، نقش خاصی بر عهده دارد. این تقسیم کار باعث میشود کل گروه با حداکثر کارایی عمل کند.
| نقش | وظایف اصلی | ویژگیهای فیزیکی |
|---|---|---|
| ملکه۴ | تنها فرد تولیدمثلکننده در کلنی؛ میتواند هزاران تخم در روز بگذارد | جثهٔ بسیار بزرگتر از دیگران؛ بالدار (فقط در ابتدا) |
| کارگر۵ | جستوجوی غذا، مراقبت از نوزادان، تمیز کردن لانه، ساخت و تعمیر لانه | جثهٔ کوچک؛ بدون بال؛ مادههای نابارور |
| سرباز۶ | دفاع از کلنی در برابر مهاجمان؛ گاهی کمک به شکار طعمههای بزرگ | سر و آروارههای بسیار بزرگ و قوی؛ جثهٔ بزرگتر از کارگران |
| نر۷ | جفتگیری با ملکههای باکره؛ پس از جفتگیری میمیرند | جثهٔ متوسط؛ بالدار؛ چشمان بزرگ |
ریاضیات همکاری: چرا فداکاری منطقی است؟
شاید برایتان سؤال باشد که چرا یک مورچهٔ کارگر حاضر است تمام عمرش را کار کند و هیچ بچهای از خودش نداشته باشد؟ پاسخ این سؤال در «منفعت جمعی» نهفته است. از نظر علمی، این رفتار با مفهومی به نام شایستگی تلفیقی۸ توضیح داده میشود.
شایستگی تلفیقی میگوید موفقیت ژنهای یک فرد نه تنها از طریق بچههای خودش، بلکه از طریق بچههای خویشاوندان نزدیکش (که بخش زیادی از ژنهای مشترک را دارند) نیز به دست میآید. از آنجایی که در کلنیهای ازدحامی مانند مورچهها، اعضا به شدت با هم خویشاوند هستند (معمولاً خواهر)، یک کارگر با کمک به رشد خواهرانش، در واقع به انتشار ژنهای مشترک خودش کمک میکند. این رابطه را میتوان با یک فرمول ساده نشان داد:
$ r \times B > C $
در این فرمول، $ r $ درجهٔ خویشاوندی، $ B $ سود (مزیت) برای فرد دریافتکننده و $ C $ هزینه برای فرد کمککننده است. وقتی حاصلضرب $ r $ در $ B $ از $ C $ بیشتر باشد، کمک کردن از نظر تکاملی «باصرفه» است.
برای مثال، درجهٔ خویشاوندی بین خواهران در مورچهها $ r = 0.75 $ است (به دلیل مکانیسم تولیدمثل خاص آنها). این عدد بالا به این معنی است که یک مورچهٔ کارگر از طریق کمک به ملکه (مادرش) برای تولید خواهران بیشتر، میتواند ژنهایش را بسیار مؤثرتر از زمانی که خودش بچه دار شود، منتشر کند.
شاهکارهای مهندسی در دنیای حشرات اجتماعی
حشرات اجتماعی با همکاری و تقسیم کار، کارهایی انجام میدهند که برای یک فرد به تنهایی غیرممکن است. این شاهکارها نه تنها در ساخت لانههای پیچیده، بلکه در روشهای تهیهٔ غذا و دفاع نیز دیده میشود.
ساخت پل زنده: برخی از مورچهها برای عبور از یک شکاف، با بدنهای خود پل زنده میسازند تا دیگران بتوانند از روی آن عبور کنند. این کار نمونهای کامل از فداکاری برای منفعت گروه است.
کشاورزی قارچ: مورچههای برگبر۹ برگها را به لانه میبرند تا روی آنها قارچ پرورش دهند. آنها سپس این قارچها را که منبع غذایی اصلیشان است، میخورند. این مورچهها حتی از قارچهای خود در برابر آفات مراقبت میکنند!
دماپذیری۱۰ لانه: لانههای موریانهها دارای سیستم تهویهٔ هوای پیشرفتهای هستند که دما و رطوبت داخل را ثابت نگه میدارد. این سازههای غولپیکر که میتوانند چندین متر ارتفاع داشته باشند، همه با همکاری میلیونها موریانهٔ کوچک ساخته میشوند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. این یک باور غلط رایج است. ملکه فرمانده نیست؛ او بیشتر یک «ماشین تخمگذاری» است. تصمیمگیری در کلنی معمولاً به صورت غیرمتمرکز و از طریق ارتباط بین کارگران انجام میشود. برای مثال، وقتی چند کارگر منبع غذایی خوبی پیدا کنند، با فرومون۱۱ و حرکات موزون (در زنبورها) دیگران را به سمت آن هدایت میکنند.
پاسخ در ژنتیک و شیمی نهفته است. اولاً، همان طور که گفته شد، کمک به خویشاوندان از نظر تکاملی به نفع کارگران است. ثانیاً، ملکه معمولاً با ترشح فرومونهای خاصی، باروری کارگران را سرکوب میکند. این کار باعث میشود که انرژی کارگران به جای تولیدمثل شخصی، صرف مراقبت از بچههای ملکه (که خواهرانشان هستند) شود.
بله، اما نمونههای آن نادر است. معروفترین پستاندار ازدحامی، موش صحرایی برهنه۱۲ است. این جانور زیرزمینی، در کلنیهایی با یک ملکهٔ تولیدمثلکننده و دهها کارگر نابارور زندگی میکند. این موشها در برابر سرطان و درد بسیار مقاوم هستند و عمر طولانیتری نسبت به جوندگان مشابه دارند.
پاورقی
۱ رفتارهای ازدحامی (Eusocial Behavior): بالاترین سطح سازمانیابی اجتماعی در جانوران.
۲ همتکثری (Reproductive Division of Labor): سیستم تولیدمثلی که در آن وظیفهٔ زادآوری بین اعضای گروه تقسیم شده است.
۳ کلنی (Colony): جامعه یا گروهی از جانوران که در کنار هم زندگی میکنند.
۴ ملکه (Queen): فرد اصلی و مادر تولیدمثلکننده در کلنی.
۵ کارگر (Worker): افراد مادهٔ ناباروری که بیشتر کارهای کلنی را انجام میدهند.
۶ سرباز (Soldier): افراد تخصصیافته برای دفاع از کلنی.
۷ نر (Drone): افراد نری که تنها وظیفهٔ آنها جفتگیری با ملکه است.
۸ شایستگی تلفیقی (Inclusive Fitness): معیاری در زیستشناسی تکاملی که موفقیت یک فرد را بر اساس کمک به بقای خویشاوندانش میسنجد.
۹ مورچههای برگبر (Leafcutter Ants): گونهای از مورچهها که برگها را برای پرورش قارچ میبرند.
۱۰ دماپذیری (Thermoregulation): توانایی حفظ دمای ثابت بدن یا محیط.
۱۱ فرومون (Pheromone): مادهای شیمیایی که برای ارتباط بین افراد یک گونه ترشح میشود.
۱۲ موش صحرایی برهنه (Naked Mole-Rat): یک جوندهٔ زیرزمینی که رفتار ازدحامی نشان میدهد.