נמלים נגד בני-אדם: אתגר המבוך

כל מי שהתמודד עם נמלים על השיש במטבח, יודע שהן יצור חברתי – נדיר לפגוש נמלה לבדה. גם בני-אדם הם יצורים חברתיים, אף שחלקנו בהחלט מעדיפים להתבודד. נמלים ובני-אדם הם גם הדוגמאות היחידות בטבע ליצורים שמשתפים פעולה באופן שיטתי ונרחב בהובלה של מטענים כבדים הגדולים בהרבה מממדיהם. בקבוצת המחקר של פרופ' עפר פינרמן במכון ויצמן למדע רתמו את נקודות הדמיון בין נמלים לאנשים – כמו גם את ההבדלים הניכרים בממדים וביכולות השכליות – כדי לערוך תחרות אבולוציונית מרתקת: מי מהיצורים יתמודד טוב יותר עם אתגר המבוך? התוצאות המפתיעות שמתפרסמות היום בכתב-העת המדעי "רשומות האקדמיה האמריקאית למדעים" (PNAS), שופכות אור חדש על קבלת החלטות בקבוצה ועל היתרונות והחסרונות של אינדיבידואליזם מול קולקטיביזם.

כדי להוציא את התחרות לפועל באופן שיאפשר להשוות בין מינים משני קצות שרשרת המזון, החליט צוות המחקר בהובלת טביאה דרייר, לתרגם לעולם האמיתי את אתגר "הובלת הפסנתר" – בעיה חישובית קלאסית בתחומי הניווט והרובוטיקה העוסקת בדרכים האפשריות להעביר חפץ בעל צורה לא שגרתית, פסנתר נניח, מנקודה A ל-B בתוך סביבה עם מכשולים. במקום פסנתר, קיבלו המשתתפים חפץ גדול בצורת האות T שאותו היו צריכים להוביל מצד לצד בתוך זירה מלבנית שחולקה לשלושה תאים המחוברים ביניהם באמצעות פתחים צרים. המדענים יצרו גרסאות של אותו מבוך שהיו זהות בכל פרט מלבד גודלן, כך שיתאימו לממדים השונים של נמלים ובני-אדם ולגדלי קבוצות שונים. אבל כיצד גויסו הנסיינים? בעוד בני-האדם שהתנדבו למחקר ניסו להתמודד עם האתגר פשוט כי התבקשו לעשות זאת – ואולי גם בגלל האופי התחרותי שלהם – נמלים שאינן ידועות בתחרותיות שלהן, נרתמו לניסוי בהתלהבות פשוט מכיוון שהוטעו לחשוב שהאובייקט שאותו יש להעביר ממקום למקום הוא פיסת מזון עסיסית, והמבוך מוקם כך שהיציאה ממנו תהיה היישר אל תוך הקן שלהן.

הנמלה שנבחרה להתמודד מול ההומו ספיינס היא האצנית ארוכת המחוש (Paratrechina longicornis) המכונה גם "נמלה משוגעת" בשל תנועתה התזזיתית כביכול. מין זה של נמלים שחורות בגודל של כ-3 מ"מ נפוץ בכל העולם וגם בישראל – במיוחד במישור החוף ובדרום – וסביר להניח שמתישהו היא התארחה גם אצלכם בבית. הנמלים התמודדו עם אתגר המבוך בשלושה הרכבים שונים – נמלה לבדה, קבוצת נמלים קטנה של כשבע נמלים וקבוצה גדולה של כ-80 נמלים. באופן דומה, בני-האדם ניסו לפתור את החידה בשלושה הרכבים מקבילים – בן-אדם לבדו, קבוצה קטנה של ששה עד תשעה אנשים וקבוצה גדולה של עד 26 אנשים. כדי לאפשר השוואה נאמנה ככל האפשר, ההרכבים האנושיים הונחו בחלק מהמקרים שלא להשתמש בתקשורת מילולית או במחוות גוף, והם אף חבשו מסכות והרכיבו משקפי שמש כדי להסתיר את הפה והעיניים. בנוסף, הנסיינים האנושיים הונחו לאחוז בחפץ אך ורק באמצעות ידיות באופן המדמה את אחיזת הנמלים; ידיות אלה כללו חיישנים שמדדו את כוח המשיכה שהפעילו המשתתפים. כדי להגיע לתוצאות משמעותיות, חזרו המדענים על הניסוי מספר רב של פעמים בכל אחד מסוגי ההרכבים, ולאחר מכן ניתחו את הביצועים באופן מדוקדק באמצעות סרטוני וידאו ואמצעי מעקב מתקדמים תוך שימוש בסימולציות מחשב והתבססות על מודלים פיסיקליים שונים של תנועה במרחב.

""אצל בני-אדם, ההרכבים הקבוצתיים לא הרחיבו את היכולות הקוגניטיביות של היחיד. 'חוכמת ההמונים' המפורסמת לא באה לידי ביטוי באתגר שלנו"

באופן לא מפתיע אולי, כשהתמודדו עם האתגר לבדם, היכולות הקוגניטיביות המפורסמות של בני-האדם באו לידי ביטוי באופן מובהק. הם (והן) רשמו ביצועים מרשימים, התנהלו באופן מחושב ואסטרטגי – והתעלו בקלות על הביצועים המקרטעים של הנמלים שנאלצו להתמודד עם האתגר לבדן ללא הצלחה (וללא אחיותיהן). אבל בהרכבים הקבוצתיים התמונה הייתה כבר שונה לגמרי: המעבר למשחק קבוצתי הקפיץ את היכולות של הנמלים – בעיקר בקבוצות הגדולות יותר – והן הפגינו ביצועים שלא היו רק טובים לאין שיעור מאלה של הנמלים הבודדות, אלא אף טובים יותר בחלק מהמקרים מאלה של בני-אדם. קבוצת הנמלים פעלה יחדיו באופן מחושב ואסטרטגי, והן אף הפגינו זיכרון קבוצתי קולקטיבי שהתבטא ביכולת לשמר כיוון תנועה משותף ולהימנע מטעויות חוזרות. לעומת זאת בבני-האדם, המעבר להרכבים הקבוצתיים לא שיפר באופן משמעותי את היכולות – ובקבוצות שבהן הוגבלה התקשורת, הביצועים אף הידרדרו משמעותית בהשוואה לביצועים האישיים או הקבוצתיים. בשונה מהחשיבה האסטרטגית שאפיינה לרוב הן את המתמודדים היחידניים והן את הקבוצות שהורשו לתקשר, המתמודדים בקבוצות עם תקשורת מוגבלת נטו לבחור בפתרונות "חמדניים" – צעדים שנראו מפתים בטווח הקצר אך היו לא יעילים בטווח הארוך – והתיישרו, לפי החוקרים, עם "המכנה המשותף הנמוך ביותר".

"מושבת נמלים היא בעצם משפחה. כל הנמלים בקן הן אחיות – והן כולן חולקות אינטרס משותף. זו חברה מלוכדת מאוד שבה שיתוף הפעולה גובר משמעותית על התחרות. לכן לפעמים מתייחסים לקן נמלים כאל 'אורגניזם-על' – כלומר מעין גוף חי המורכב מהרבה 'תאים' שמשתפים ביניהם פעולה. ממצאי המחקר שלנו מאששים זאת – הראינו שנמלים הפועלות בקבוצה הן חכמות יותר; השלם גדול מסכום חלקיו", מסביר פרופ' פינרמן. "אצל בני-אדם, לעומת זאת, ההרכבים הקבוצתיים לא הרחיבו את היכולות הקוגניטיביות של היחיד. 'חוכמת ההמונים' המפורסמת – המושג שהפך לפופולארי בעידן הרשתות החברתיות – לא באה לידי ביטוי באתגר שלנו".

למרות האתגרים בשיתוף פעולה בין בני-אדם, במחקר זה שילבו ידיים (ומוחות) גם ד"ר אהוד פוניו מקבוצתו של פרופ' פינרמן במחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון, פרופ' ניר גוב מהמחלקה לפיסיקה כימית וביולוגית במכון, ד"ר אמיר חלוץ שהיה בשעתו דוקטורנט בקבוצתו של פרופ' גוב, ופרופ' עמוס קורמן מהחוג למדעי המחשב באוניברסיטת חיפה.