Ligesom en hjerne opererer en myrkoloni uden central kontrol. Hver er et sæt interaktive individer, enten neuroner eller myrer, ved hjælp af enkle kemiske interaktioner, der i aggregatet genererer deres opførsel. Folk bruger deres hjerner til at huske. Kan maurkolonier gøre det? Dette spørgsmål fører til et andet spørgsmål: hvad er hukommelse? For mennesker er hukommelse evnen til at huske noget, der skete i fortiden. Vi beder også computere om at gengive tidligere handlinger - blandingen af ideen om computeren som hjerne og hjerne som computer har ført til, at vi tager 'hukommelse' til at betyde noget som de oplysninger, der er gemt på en harddisk. Vi ved, at vores hukommelse er afhængig af ændringer i, hvor meget et sæt forbundet neuroner stimulerer hinanden; at det på en eller anden måde forstærkes under søvn; og at nyere og langtidshukommelse involverer forskellige kredsløb af tilsluttede neuroner. Men der er meget, som vi stadig ikke ved om, hvordan disse neurale begivenheder mødes, om der er gemte repræsentationer, som vi bruger til at tale om noget, der skete i fortiden, eller hvordan vi kan fortsætte med at udføre en tidligere lært opgave, f.eks. Læsning eller kører på cykel.
Ethvert levende væsen kan udvise den enkleste form for hukommelse, en ændring på grund af tidligere begivenheder. Se på et træ, der har mistet en gren. Den husker, hvordan det vokser rundt om såret, hvilket efterlader spor i barkens mønster og træets form. Du kan muligvis beskrive sidste gang, du havde influenza, eller måske ikke. Uanset hvad, i en eller anden forstand husker din krop, fordi nogle af dine celler nu har forskellige antistoffer, molekylære receptorer, der passer til den bestemte virus.
Tidligere begivenheder kan ændre opførslen hos både individuelle myrer og myrkolonier. Individuelle tømrermyrer, der tilbød en sukkerbehandling, huskede dens placering i et par minutter; de ville sandsynligvis vende tilbage til, hvor maden var. En anden art, Sahara-ørkenen, slingrer sig rundt i den karrige ørken og søger efter mad. Det ser ud til, at en maur af denne art kan huske, hvor langt den gik, eller hvor mange skridt den tog, siden sidste gang den var i reden.
En rød myrkoloni husker sit trail-system, der fører til de samme træer, år efter år, selvom ingen enkelt myr gør det. I Europas skove foder de i høje træer for at fodre med udskillelsen af bladlus, der igen fodrer på træet. Deres reden er enorme hauger med fyrretrænåle beliggende på samme sted i årtier, besat af mange generationer af kolonier. Hver myre har en tendens til at tage det samme spor dag efter dag til det samme træ. I løbet af den lange vinter kæmper myrerne sammen under sneen. Den finske myrmekolog Rainer Rosengren viste, at når myrerne dukker op i foråret, går en ældre maur ud med en ung langs den ældre myrs sædvanlige spor. Den ældre maur dør, og den yngre myr vedtager denne spor som sin egen, hvilket fører til, at kolonien husker eller gengiver de forrige års stier.
Fodering i en høstmyrs-koloni kræver en vis individuel myrhukommelse. Myrerne søger efter spredte frø og bruger ikke feromonsignaler; Hvis en maur finder et frø, er det ikke noget formål at rekruttere andre, fordi der sandsynligvis ikke er andre frø i nærheden. Foragerne rejser en sti, der kan strække sig op til 20 meter fra reden. Hver myre forlader stien og går af sig selv for at søge efter mad. Den søger, indtil den finder et frø, og går derefter tilbage til sporet, måske ved hjælp af sollysets vinkel som en guide, for at vende tilbage til reden, efter strømmen af udgående fodgængere. Når man først er tilbage i reden, slipper en fodergrøder sit frø og stimuleres til at forlade reden efter den hastighed, hvormed den møder andre foderbakker, der vender tilbage med mad. På sin næste tur forlader den stien omtrent samme sted for at søge igen.
Myrkontakt: interaktionsnetværk og koloneadfærd (primere i komplekse systemer)
Hvordan får myrkolonier noget gjort, når ingen har ansvaret? En maurkoloni fungerer uden en central kontrol eller hierarki, og ingen maur leder en anden. I stedet beslutter myrer, hvad de skal gøre, baseret på hastigheden, rytmen og mønsteret for individuelle møder og interaktioner - hvilket resulterer i et dynamisk netværk, der koordinerer funktionerne i kolonien. Ant Encounters giver et afslørende og tilgængeligt kig på myreadfærd fra dette komplekse systemperspektiv.
KøbeHver morgen ændres formen på koloniets foderareal som en amøbe, der udvides og trækkes sammen. Ingen individuelle myrer husker koloniens nuværende sted i dette mønster. På hver foragers første tur har den en tendens til at gå ud over resten af de andre myrer, der rejser i samme retning. Resultatet er faktisk en bølge, der når længere, når dagen skrider frem. Efterhånden forsvinder bølgen, da myrerne, der foretager korte ture til steder i nærheden af reden, ser ud til at være den sidste, der giver op.
Fra dag til dag ændres koloniens opførsel, og hvad der sker på den ene dag påvirker den næste. Jeg udførte en række forstyrrelseseksperimenter. Jeg lagde tandstikker, som arbejderne skulle flytte væk, eller blokerede stierne, så fodgængere måtte arbejde hårdere, eller skabte en forstyrrelse, som patruljere forsøgte at afvise. Hvert eksperiment påvirkede kun en gruppe arbejdstagere direkte, men aktiviteten for andre grupper af arbejdstagere ændrede sig, fordi arbejdstagere i en opgave bestemmer, om de ville være aktive, afhængigt af deres hastighed på korte møder med arbejderne med andre opgaver. Efter blot et par dage med gentagelse af eksperimentet fortsatte kolonierne at opføre sig som de gjorde, mens de blev forstyrrede, selv efter forstyrrelserne stoppede. Myrer havde skiftet opgaver og positioner i reden, og derfor tog møderne mønstre et stykke tid at skifte tilbage til den uforstyrrede tilstand. Ingen individuelle myrer huskede noget, men i en eller anden forstand gjorde kolonien det.
Kolonier lever i 20-30 år, levetiden for den eneste dronning, der producerer alle myrer, men individuelle myrer lever højst et år. Som svar på forstyrrelser er adfærden hos ældre, større kolonier mere stabil end hos yngre. Det er også mere homeostatisk: jo større forstyrrelsens størrelse var, desto mere sandsynligt var de ældre kolonier, der fokuserede på fodering end på at reagere på besværet, jeg havde skabt; mens, jo værre det blev, jo mere reagerede de yngre kolonier. Kort sagt, ældre, større kolonier vokser op til at handle mere klogt end yngre mindre, selvom den ældre koloni ikke har ældre, klogere myrer.
Myrer bruger den hastighed, hvormed de mødes og lugter andre myrer, eller kemikalierne, der er deponeret af andre myrer, for at beslutte, hvad de skal gøre næste. En neuron bruger den hastighed, hvormed den stimuleres af andre neuroner til at beslutte, om den skal affyre. I begge tilfælde opstår hukommelsen som følge af ændringer i, hvordan myrer eller neuroner forbinder og stimulerer hinanden. Det er sandsynligt, at koloniens adfærd modnes, fordi kolonistørrelsen ændrer interaktionshastigheden mellem myrer. I en ældre, større koloni har hver maur flere myrer at mødes end i en yngre, mindre, og resultatet er en mere stabil dynamik. Måske husker kolonier en forstyrrelse fra fortiden, fordi den flyttede myrens placering, hvilket førte til nye interaktionsmønstre, som muligvis endda styrker den nye opførsel natten over, mens kolonien er inaktiv, ligesom vores egne erindringer konsolideres under søvn. Ændringer i koloniens adfærd på grund af tidligere begivenheder er ikke den enkle sum af myrhukommelser, ligesom ændringer i hvad vi husker, og hvad vi siger eller gør, ikke er et simpelt sæt transformationer, neuron af neuron. I stedet er dine minder som en myrkoloni: ingen bestemt neuron husker noget, selvom din hjerne gør det. 
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på Aeon og er blevet genudgivet under Creative Commons.
Deborah M. Gordon er professor i biologi ved Stanford University i Californien. Hun har skrevet om sin forskning for publikationer som Scientific American og Wired . Hendes seneste bog er Ant Encounters: Interaction Networks and Colony Behaviour (2010).
