كيف يتواصل النحل ويتبادل المعلومات ؟!

 

(كيف يتواصل النحل ويتبادل المعلومات ؟!)

بقلم : محمد محمود 

عندما تعود نحلة الى الخلية بعد أن عثرت على مصدر غذاء فانها تقوم باخبار زميلاتها عن هذا المصدر لتعم المنفعة جميعأعضاء المجتمع فكيف تفعل ذلك؟ تتوجه النحلة الى منطقة خاصة من الخلية يرجح الباحثون أن النحل يعرفها بوضع فيرموناتو روائح خاصة تدل على أن هذه منطقة تبادل المعلومات و أحيانا تسمى  ساحة الرقص. تبدأ النحلة بروتوكول نقل المعلوماتبهز جسدها بمعدل 15 هزة فى الثانية و الحركة فى شكل يشبه علامة المالانهاية  ∞ أو رقم 8 باللغة الانجليزية ثم تبدأ فىالحركة بحيث تكون زاوية حركتها بالنسبة لجدار الخلية الرأسى مساوية لزاوية موقع الطعام من موقع الشمس 

و تشير أبحاث أخرى الى أن رسم الزاوية يتم نسبة الى اتجاه الجاذبية (مركز الأرض) و ليس مجرد جدار الخلية  لتمكينالأفراد من حساب الاتجاهات نحو مواقع الطعام من أى موقع بعيد عن الخلية نسبة الى نقاط مرجعية متوافرة دائما (الشمسو الجاذبية) بدلا من العودة الى الخلية كل مرة كنقطة مرجع. هذا الأسلوب أفضل و أقوى و لكنه يحمل كلفة معلوماتية اضافيةاذ يتطلب خطوات اضافية فى البرنامج العصبى للنحلة لتعويض تغير موضع الشمس المستمر فى السماء أثناء اليوم ممايتطلب أصلا علما بمعدل التغير(طبعا عثرت عليه أخطاء النسخ المبهرة بالصدفة)

when employing the sun compass in their dances, also adjust the angle of the straight run to compensate for the movement of the sun through the sky. They continue to do so accurately even after spending hours in the dark interior of the hive. Further, they can pinpoint the target when it is hidden by clouds, providing a patch of blue sky remains visible. The bees accomplish this remarkable feat by reading the pattern of the available polarized sky light.

Bert Holldobler and E. Wilson “The Super Organism: The beauty, elegance and strangeness of insect societies” (2008): p. 172

Bee keepers have found that if they reorient the honeycomb on which the bee is dancing, the undaunted bee will adapt its dance so that it still correctly communicates the proper direction to the food source. Sometimes the dancing scout bee will continue its dance for more than an hour, and over this time, the position of the sun has changed. In response, the bee will compensate for the sun’s movement across the sky by gradually adjusting the angle of its dance.

Richard F. Trump, Bees and Their Keepers, (Iowa State University Press, Ames, IA, 1987). p.80-81

Veronika Lambinet et al., "Does the Earth's Magnetic Field Serve as a Reference for Alignment of the Honeybee Waggle Dance?" PLOS ONW 9, no. 12 (2014)

يتم تكرار الحركة عدد من المرات و يكون عدد المرات مساو لعدد من وحدات المسافة (يختلف قياس وحدة المسافة من نوع منالنحل الى اخر). يتغير وضع النحلة بين عدة حالات كحالة البحث عن راقص (مرسل معلومات) ان لم يكن لديها ما تضيفه أوبدء الرقص (ارسال الاشارات بنفسها) ان كان لديها معلومات أو بين حالات الراحة و تلقى معلومة و تفعيل معلومة و الخروجللبحث أو بين حالات اتباع طريق/تقييم النجاح و الفشل/اضافة معلومة تنظيمية للعملية وفق خوارزمية عمل محددة و الانتقالمن حالة الى أخرى منظم بتحقق شروط معينة فى عملية منظمة بدقة فهناك عدة نقاط اتخاذ قرار منظمة و مضبوطة فى مخالنحلة لتحدد ما الذى يتفعله الان هل ستشارك أم ستشاهد أم سترتاح؟ و ان شاركت هل ستعطى معلومات موقع جديد أوتحدث معلومات موقع قديم؟...الخ و أى شخص تعمق فى مجال تصميم البرمجيات يدرك جيدا دلالة الشكل أدناه (انظرالتعليق الأول) و الذى نمر على مثله كثيرا فى أعمال تصميم النظم و تدفق العمل التى يقوم بها مهندسون و مبرمجون و معذلك عندما نكتشف أن مثله يحكم سلوك كائن حى ننسبه الى الطبيعة و أخطاء النسخ

Ryuichi Okada et al., "Error in the Honeybee Waggle Dance Improves Foraging Flexibility" Scientific Reports volume 4, Article number: 4175 (2014)

أى أن النحل لا يكتفى فقط باتباع برنامج العمل بل يقوم بمتابعته و تحديثه باضافة معلومات تنظيمية جديدة لعملية اتخاذالقرار. كيف؟ عن طريق اشارات جديدة اضافية ذات معنى تنظم الرقصة فمثلا عند ازدحام أو نضوب مورد ما أو ظهورأخطار حوله (كائنات معادية/منافسين) يبدأ النحل العائد من الرحلة فى اعطاء "اشارة توقف" (عن طريق الاصطدامبالراقص أو اطلاق صوت قصير) عند التقاط من يواصل تمرير بيانات هذا الموقع و بناءا على عدد اشارات التوقف مقارنةبعدد اشارات الاستمرار يتمكن "الوعى الجمعى" للخلية من الجمع بين المعلومة و المعلومة المضادة للوصول الى قرارالاستمرار فى تعميم معلومات هذا الموقع أم لا. أما عندما تكون المشكلة فى الخلية و ليست فى مورد الغذاء كوجود عدد قليلمن النحل المستقبل receiver bees الذى يأخذ الحمولة و يخزنها أو امتلاء المخازن فيتم استخدام اشارة أخرى تدعىtremble dance لتوصيل المعلومة المختلفة عن موضع المشكلة ليتحرك المستقبلون أو حتى البناءون. (انظر التعليق الثانى)

Parry M. Kietzman and P. Kirk Visscher "The anti-waggle dance: use of the stop signal as negative feedback" Frontiers in Ecology and Evolution, Behavioral and Evolutionary Ecology (2015)

لاحظ من جديد عدد الأجزاء/الاشارات التى يجب أن تنتجها أخطاء النسخ و تجعلها متناسقة و متكاملة لاحداث المعنى الكلىالصحيح و ليس أى معنى اخر و تبرمج الجهاز العصبى للنحلة بالتوازى مع ذلك على القيام بها فى الظرف الصحيح و ليسأى ظرف اخر و فى المقابل تنفيذ رد الفعل الصحيح عند تلقيها من الزملاء و ليس أى رد فعل اخر (و طبعا رد الفعل الصحيحهذا فى حد ذاته قد يكون سلوك مركب هو الاخر كالبناء لتوسعة مخازن الطعام عند انخفاض سرعة "انزال الحمولة" منالنحل العائد للخلية بسبب امتلاء المخازن) و قس هذا على الكمية الهائلة من الاشارات الخاطئة أو غير ذات المعنى أو التى لاتتكامل معا لتعطى نتيجة وظيفية مفيدة  بأن لا تتم فى الظرف الصحيح أو لا يفهمها المتلقى بالشكل المطلوب فيفعل شيئا اخرأو لا يفهمها أصلا و التى كان على أخطاء النسخ اختبارها للوصول الى هذه المنظومة. تذكر أيضا أن أى منظومة تواصلقيمتها صفر ما لم يحصل عليها عدد معتبر من الأفراد بحيث يمكنهم التواصل معا لانجاز العمل فنشأتها فى فرد أو عددمحدود من الأفراد بلا قيمة و الأدهى أنه فى حالة الحشرات الاجتماعية التى يسمح فيها فقط للملكة بالتكاثر فان طفراتناالسعيدة (ان كانت موجودة أصلا) يجب أن تحدث فى طبقة الأفراد المتكاثرين دونا عن غيرهم حتى يتم توريثها مما يقلل بشدةمن الموارد الاحتمالية للتطور. طبعا كل هذا الى جانب أن أحدا لا يعرف أصلا ما هو طريق الطفرات النافعة القادر على انجازشئ كهذا أو غيره من أنظمة التواصل الأخرى و لتعويض ذلك فقد لجأ التطوريون الى أسلوبهم المفضل: رسم أسهم بينالأشياء المتشابهة دون أى توضيح هل يمكن فعلا ربطها بطريق طفرات نافعة محتمل الحدوث أم لا.

لتفاصيل أكثر حول طرق التواصل و نقل المعلومات المبدعة الأخرى كالتخاطب الكيميائى المعجز للنمل - مقال بالتفاصيل والمصادر: https://illadinstormrage.wixsite.com/molakhasat/post/الفطرة-الحيوانية-خوارزميات-التواصل-و-نقل-المعلومات