Een experiment aan het Weizmann Instituut in Israël toonde aan dat het collectieve geheugen van deze insecten hun teamprestaties verbetert, wat een biologisch voordeel van hun sociale organisatie impliceert. Hoe presteerden mensen relatief goed in een team?
* Deze inhoud werd geproduceerd door experts van het Weizmann Institute of Science, een van ’s werelds toonaangevende centra voor multidisciplinair fundamenteel onderzoek in de natuur- en exacte wetenschappen, gelegen in de stad Rehovot, Israël.
Iedereen die wel eens met mieren in de keuken te maken heeft gehad, weet dat mieren zeer sociale wezens zijn ; het is zeldzaam om er maar één te zien. Mensen zijn ook sociale wezens, hoewel sommigen van ons van eenzaamheid houden. Mieren en mensen zijn ook de enige wezens in de natuur die voortdurend samenwerken terwijl ze grote lasten dragen die hun eigen afmetingen ver overschrijden. Professor Ofer Feinerman en zijn team van het Weizmann Institute of Science gebruikten deze gedeelde eigenschap om een fascinerende evolutionaire wedstrijd uit te voeren waarin de vraag wordt gesteld: wie is er beter in het manoeuvreren van een grote lading door een doolhof?
De verrassende resultaten, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), werpen een nieuw licht op de besluitvorming in groepen en op de voor- en nadelen van samenwerking versus eenzaamheid.
Om de twee verschillende soorten te vergelijken, creëerde het onderzoeksteam onder leiding van Tabea Dreyer een levensechte versie van de “piano mover puzzle”, een klassiek rekenprobleem uit de bewegingsplanning en robotica dat gaat over de mogelijke manieren om een ongewoon gevormd object (bijv. een piano) van punt A naar punt B te verplaatsen in een complexe omgeving. In plaats van een piano kregen de deelnemers een groot T-vormig object dat ze door een rechthoekige ruimte moesten manoeuvreren die verdeeld was in drie kamers die verbonden waren door twee smalle gleuven.
De onderzoekers creëerden twee sets doolhoven die alleen in grootte verschilden, zodat ze overeenkwamen met de afmetingen van mieren en mensen, en met groepen van verschillende grootte. Deelnemers werven voor het onderzoek was makkelijker in het geval van de mensen, die zich eenvoudigweg aanboden omdat ze gevraagd werden om mee te doen, en waarschijnlijk omdat ze het idee van een wedstrijd leuk vonden. Mieren daarentegen zijn verre van competitief. Ze deden mee omdat ze ten onrechte dachten dat de zware lading een sappige eetbare hap was die ze naar hun nest brachten.
De mieren die gekozen werden om het op te nemen tegen Homo sapiens waren Paratrechina longicornis. Ze worden zo genoemd vanwege hun lange antennes, hoewel ze soms ook “gekke mieren ” worden genoemd vanwege hun neiging om rond te rennen. Deze zwarte mierensoort, ongeveer 3 mm lang, komt overal ter wereld voor. In Israël komen ze vooral voor aan de kust en in het zuiden van het land.
Er zijn ongeveer 15.000 soorten mieren op aarde, die allemaal in grote kolonies leven. Ongeveer 1 procent van deze soorten werkt samen om zware lasten te dragen.
De mieren in het onderzoek gingen de doolhofuitdaging aan in drie combinaties: een enkele mier, een kleine groep van ongeveer zeven mieren en een grote groep van ongeveer 80 mieren. Mensen voerden de taak uit in drie parallelle combinaties: één persoon, een kleine groep van zes tot negen personen en een grote groep van 26 personen .
Om de vergelijking zo betekenisvol mogelijk te maken, kregen de groepen mensen in sommige gevallen de opdracht om niet te communiceren door middel van spraak of gebaren, en droegen ze zelfs chirurgische maskers en zonnebrillen om hun monden en ogen te verbergen. Bovendien werd de menselijke deelnemers verteld om de lading alleen vast te houden aan handgrepen die de manier simuleerden waarop mieren de lading vasthielden. De handgrepen bevatten meters die de trekkracht maten die elke persoon tijdens de poging uitoefende.
De onderzoekers herhaalden het experiment talloze keren voor elke combinatie en analyseerden vervolgens nauwgezet de video’s en alle geavanceerde trackinggegevens met behulp van computersimulaties en verschillende natuurkundige modellen.
Zoals verwacht gaven de cognitieve vaardigheden van de mensen hen een voordeel in de individuele uitdaging, waarbij ze hun toevlucht namen tot berekende, strategische planning en de mieren gemakkelijk overtroffen. Bij de groepsuitdaging was het beeld echter heel anders, vooral bij de grotere groepen. Groepen mieren presteerden niet alleen beter dan individuele mieren, maarin sommige gevallen zelfs beter dan mensen.
De mierengroepen handelden samen op een berekende en strategische manier en vertoonden een collectief geheugen dat hen hielp om in een bepaalde bewegingsrichting te blijven en herhaalde fouten te vermijden. Mensen daarentegen slaagden er niet in om hun prestaties aanzienlijk te verbeteren wanneer ze in groep handelden. Toen de communicatie tussen groepsleden werd beperkt tot die van mieren, gingen hun prestaties zelfs achteruit in vergelijking met die van individuen. Ze hadden de neiging om voor “hebzuchtige” oplossingen te kiezen – die op korte termijn aantrekkelijk leken, maar op lange termijn niet gunstig waren – en kozen volgens de onderzoekers voor de kleinste gemene deler.
“Een mierenkolonie is eigenlijk een familie,” zegt Feinerman. “Alle mieren in de mierenhoop zijn zussen en hebben gemeenschappelijke belangen. Het is een hechte samenleving waar samenwerking veel belangrijker is dan concurrentie. Daarom wordt er wel eens gezegd dat een mierenkolonie een superorganisme is, een soort levend lichaam dat bestaat uit meerdere ‘cellen’ die met elkaar samenwerken.
Onze bevindingen bevestigen deze zienswijze. We hebben aangetoond dat mieren die in groepen werken intelligenter zijn, dat voor hen het geheel groter is dan de som der delen. Daarentegen heeft groepsvorming de cognitieve vermogens van mensen niet vergroot. De beroemde “wisdom of crowds” die zo populair is geworden in het tijdperk van de sociale media, was niet zichtbaar in onze experimenten.
(links) Tabea Dreyer en Prof. Ofer Feinerman, auteurs van het onderzoek (Weizmann Instituut)
Ondanks alle uitdagingen die menselijke samenwerking met zich meebrengt, hebben verschillende auteurs met succes hun krachten gebundeld in deze studie. Onder hen waren Dr. Ehud Fonio van Feinermans groep in het departement Fysica van Complexe Systemen bij Weizmann, Prof. Nir Gov van Weizmanns departement Chemische en Biologische Fysica, en Dr. Amir Haluts, toen een promovendus onder toezicht van Gov en Prof. Amos Korman van de Universiteit van Haifa.
Prof. Ofer Feinerman bekleedt het Henry J. Leir professoraat. De Tom Beck Research Chair in Complex Systems Physics ondersteunt een wetenschapper in het laboratorium van Prof. Feinerman.
Eerder hebben we het gehad over hoe De bananennachtmerrie op de Canarische Eilanden nu 24 maanden aanhoudt. Wat ooit een goed seizoen was, is nu veranderd in een probleem voor de lokale telers.
