Муравьи умеют считать

2013-03-28_115549Муравьи способны объяснять друг другу путь к пище, умеют считать и выполнять простейшие арифметические действия!

 

 

Первое: они умеют разговаривать.

Для того, чтобы доказать это, поместим семью давно не кормленных муравьев в начало вот такого лабиринта:

и посмотрим, что произойдет.

Первым делом подопытные распределяются на несколько небольших групп. Внутри каждой группы определятеся разведчик — муравей, который на протяжении полутора часов (это максимум, после которого любой муравей устает и теряет интерес к происходящему) будет искать еду, пока остальные курят у входа. Найдя оставленную нами в дальнем тупике ватку с сахарным сиропом, он несколько раз повторит свой путь от самого начала, чтобы хорошо запомнить маршрут. После этого он выйдет к голодным собратьям.

Два–три муравья из его группы подойдут к разведчику вплотную, остальные будут наблюдать с некоторого расстояния; прочие группы ждут каждая своего разведчика и на вернувшегося из лабиринта не обращают никакого внимания. А он в течение минуты или нескольких двигает жвалами, усиками, лапками и так далее, затем разворачивается и собирается было проводить друзей к сиропу, — но именно в этот момент мы хватаем его железным пинцетом и изолируем в специально заготовленном спичечном коробке.

Затем мы меняем площадку с лабиринтом на точно такую же, чтобы быть уверенными: разведчик не оставил следов, засечек, обонятельных меток. Группа начинает движение к ватке самостоятельно, каждый раз правильно выбирая направление на развилке. «Вот так–так», — качаем мы головой, — «значит, все это правда. Муравьи умеют разговаривать». Мы, конечно, тут же повтояем эксперимент на других семьях, меняя некоторые его параметры, и замечаем еще несколько закономерностей:

Время передачи сообщения возврастает пропорционально количеству развилок в лабиринте.

Если лабиринт состоит всего из одной развилки, сироп найдет любой, даже не очень сообразительный муравей; если из трех — почти любой; из шести — только самые умные; больше шести — никто ничего не найдет и все муравьи умрут с голоду (умерли бы, если б мы не спасали).

Если алгоритм прохождения лабиринта прост — например, на каждой развилке нужно сворачивать влево — на передачу информации потребуется совсем немного времени. Если сначала налево, потом направо и так до конца — больше. Если никакой закономерности нет, придется про каждую развилку говорить отдельно и тратить на это несколько минут.

 

Второе: муравьи умеют считать.

Чтобы поверить и в это, соорудим другой лабиринт:

Муравьи снова делятся на группы, группы из своего числа выбирают разведчика, разведик снова ищет еду, остальные опять ничего не делают. В двадцать третьем ответвлении муравей находит ватку с сиропом, утоляет голод и возвращается к своим. Пошевелив некоторое недолгое время своими конечностями, он вновь отрывается от земли, схваченный нашим пинцетом.

Его друзья, как вы уже догадались, бегут прямиком к двадцать третьему ответвлению, не поворачивая головы в сторону предыдущих и даже не думая заглянуть, скажем, в двадцать четвертое. «Так что же это получается», — удивляемся мы собственным мыслям, — «Они и считать, что ли, умеют?»

«Получается, так», — отвечаем мы сами себе. — «И, кстати, получше некоторых».

Проведя еще несколько экспериментов, мы устанавливаем, что со счетом до шестидесяти муравьи справляются вполне себе, а больше — почти не справляются.

В случаях, когда еда находится в одном из последних ответвлений, муравьи сначала добегают до самого конца корридора, а потом медленно возвращаются назад, отсчитывая нужный поворот. То есть разведчик, сообщая номер поворота, говорит не «пятьдесят седьмой», а «четвертый с конца».

Вот с такой гребенкой:

муравьи справляются так же легко, как с первой, указывая, по всей видимости, не только номер поворота, но и направление движения — по или против часовой стрелки.

Естественно, мы задумываемся: «Раз они умеют считать, может, они умеют также складывать, вычитать, умножать и делить?» — и стараемся выдумать, как бы это проверить. Нам приходит в голову вот такая схема:

Это та же гребенка — но кое–что поменялось.

На этот раз мы выбираем номер ответвления, куда положить ватку, не с бухты–барахты, а вот по какой схеме: вероятность того, что сироп появится в десятом тупике, равняется 1/3; в двадцатом тоже 1/3. Во всех остальных — делим поровну оставшуюся треть, сколько там получается? Одна сто семьдесят четвертая, вроде бы.

Этот эксперимент мы проводим на одной и той же семье раз за разом, день за днем. И в какой–то момент замечаем, что время, которое разведчик тратит на объяснение пути до 10–й и 20–й дорожек, заметно сократилось. Тридцать пятая, сороковая, пятьдесят восьмая — все как раньше. Десятая и двадцатая — тьфу, хватает пары десятков секунд.

Что это значит? Что муравьи придумали названия для тех двух дорожек, где еда появляется чаще всего.

Мы замечаем еще одну закономерность. На то, чтобы сообщить о появлении еды на 13–й дорожке, разведчику требуется времени меньше, чем на аналогичное сообщение о какой–нибудь 42–й дорожке. Мы приглядываемся. На сообщение о 12–й дорожке времени уходит еще меньше. Об 11–й — совсем чуть–чуть больше, чем о десятой. А вот с четырнадцатой все так же плохо (ну, как сказать — плохо), как с сорок второй.

Ну и понятно: с девятой все лучше, чем с восьмой; с восьмой лучше, чем с седьмой; с седьмой лучше, чем с шестой. Пятая ничем не отличается от пятнадцатой.

Мы понимаем это так: говоря об одинадцатой дооржке, разведчик сообщает сородичам: «До первой главной и потом еще одну». Говоря о восемнадцатой: «Не доходя двух до второй главной».

Получается, муравьи пользуются непозиционной системой счисления типа римской.

То есть, третье: муравьи умеют вычитать и складывать.

Вот это да!
А вы умеете?

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.