Ameisen erweisen sich im Labyrinth-Experiment zur Gruppenproblemlösung als überlegen gegenüber Menschen

Jeder, der sich in der Küche mit Ameisen beschäftigt hat, weiß, dass Ameisen sehr soziale Wesen sind; Es ist selten, einen allein zu sehen. Auch der Mensch ist ein soziales Wesen, auch wenn einige von uns die Einsamkeit genießen. Ameisen und Menschen sind außerdem die einzigen Lebewesen in der Natur, die beim Transport großer Lasten, die ihre eigenen Abmessungen bei weitem überschreiten, konsequent kooperieren.

Prof. Ofer Feinerman und sein Team am Weizmann Institute of Science haben diese gemeinsame Eigenschaft genutzt, um einen faszinierenden Evolutionswettbewerb durchzuführen, der die Frage stellt: Wer ist besser darin, eine große Last durch ein Labyrinth zu manövrieren? Die überraschenden Ergebnisse, veröffentlicht im Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftenwerfen ein neues Licht auf die Entscheidungsfindung in der Gruppe sowie auf die Vor- und Nachteile der Zusammenarbeit gegenüber dem Alleingehen.

Um einen Vergleich zwischen zwei so unterschiedlichen Arten zu ermöglichen, hat das Forscherteam um Tabea Dreyer eine reale Version des „Piano Mover Puzzle“ erstellt, einem klassischen Rechenproblem aus den Bereichen Bewegungsplanung und Robotik, das sich mit möglichen Fortbewegungsarten beschäftigt ein ungewöhnlich geformtes Objekt – sagen wir ein Klavier – von Punkt A nach Punkt B in einer komplexen Umgebung.

Anstelle eines Klaviers erhielten die Teilnehmer einen großen T-förmigen Gegenstand, den sie durch einen rechteckigen Raum manövrieren mussten, der in drei Kammern unterteilt war, die durch zwei schmale Schlitze verbunden waren.

Die Forscher erstellten zwei Sätze von Labyrinthen, die sich nur in der Größe unterschieden, um den Abmessungen von Ameisen und Menschen sowie Gruppen unterschiedlicher Größe zu entsprechen. Die Rekrutierung von Studienteilnehmern war im Fall von Menschen einfacher, die sich einfach freiwillig meldeten, weil sie zur Teilnahme aufgefordert wurden, und wahrscheinlich, weil ihnen die Idee eines Wettbewerbs gefiel. Ameisen hingegen sind alles andere als konkurrenzfähig. Sie schlossen sich an, weil sie fälschlicherweise glaubten, dass es sich bei der schweren Ladung um ein saftiges, essbares Stückchen handelte, das sie in ihr Nest transportierten.

Die Ameisen, die als Konkurrenz zum Homo sapiens ausgewählt wurden, waren Paratrechina longicornis. Sie werden wegen ihrer langen Fühler so genannt, manchmal werden sie aber auch „verrückte Ameisen“ genannt, weil sie dazu neigen, herumzurennen. Diese bekannte, etwa 3 mm lange schwarze Ameisenart ist auf der ganzen Welt verbreitet. In Israel sind sie vor allem entlang der Küste und im Süden des Landes verbreitet.

Die Ameisen bewältigten die Labyrinth-Herausforderung in drei Kombinationen: eine einzelne Ameise, eine kleine Gruppe von etwa sieben Ameisen und eine große Gruppe von etwa 80 Ameisen. Menschen bewältigten die Aufgabe in drei parallelen Kombinationen: eine einzelne Person, eine kleine Gruppe von sechs bis neun Individuen und eine große Gruppe von 26.

Um den Vergleich so aussagekräftig wie möglich zu gestalten, wurden Gruppen von Menschen in einigen Fällen angewiesen, die Kommunikation durch Sprechen oder Gesten zu vermeiden und sogar chirurgische Masken und Sonnenbrillen zu tragen, um Mund und Augen zu verbergen. Darüber hinaus wurde den menschlichen Teilnehmern gesagt, sie sollten die Last nur an den Griffen halten, die die Art und Weise simulierten, wie Ameisen sie halten. In den Griffen befanden sich Messgeräte, die die Zugkraft maßen, die jede Person während des Versuchs aufwendete.

Die Forscher wiederholten das Experiment für jede Kombination mehrmals und analysierten dann die Videos und alle erweiterten Tracking-Daten sorgfältig, wobei sie Computersimulationen und verschiedene physikalische Modelle verwendeten.

Es überrascht nicht, dass die kognitiven Fähigkeiten der Menschen ihnen einen Vorteil bei der individuellen Herausforderung verschafften, bei der sie auf kalkulierte, strategische Planung zurückgriffen und die Ameisen mit Leichtigkeit übertrafen.

Bei der Gruppen-Challenge zeigte sich jedoch ein völlig anderes Bild, insbesondere bei den größeren Gruppen. Ameisengruppen schnitten nicht nur besser ab als einzelne Ameisen, sondern in manchen Fällen auch besser als Menschen. Gruppen von Ameisen handelten kalkuliert und strategisch zusammen und zeigten ein kollektives Gedächtnis, das ihnen half, eine bestimmte Bewegungsrichtung beizubehalten und wiederholte Fehler zu vermeiden.

Menschen hingegen konnten ihre Leistung beim Handeln in Gruppen nicht wesentlich verbessern. Wenn die Kommunikation zwischen Gruppenmitgliedern so eingeschränkt wurde, dass sie der von Ameisen ähnelte, sank ihre Leistung sogar im Vergleich zu der von Einzelpersonen. Sie tendierten dazu, sich für „gierige“ Lösungen zu entscheiden – die kurzfristig attraktiv erschienen, aber langfristig keinen Nutzen brachten – und entschieden sich – so die Forscher – für den kleinsten gemeinsamen Nenner.

„Eine Ameisenkolonie ist eigentlich eine Familie“, sagt Feinerman. „Alle Ameisen im Nest sind Schwestern und haben gemeinsame Interessen. Es ist eine eng verbundene Gesellschaft, in der die Zusammenarbeit den Wettbewerb bei weitem überwiegt. Deshalb wird eine Ameisenkolonie manchmal als Superorganismus bezeichnet, eine Art lebender Körper, der aus mehreren Elementen besteht.“ mehrere „Zellen“, die miteinander kooperieren.

„Unsere Ergebnisse bestätigen diese Vision. Wir haben gezeigt, dass Ameisen, die als Gruppe agieren, schlauer sind, dass für sie das Ganze größer ist als die Summe seiner Teile. Im Gegensatz dazu hat die Bildung von Gruppen die kognitiven Fähigkeiten des Menschen nicht erweitert. Das Berühmte.“ „Die Weisheit der Masse“, die im Zeitalter der sozialen Netzwerke so populär geworden ist, trat in unseren Experimenten nicht in den Vordergrund.“

Trotz aller Herausforderungen menschlicher Zusammenarbeit ist es mehreren Autoren gelungen, sich in dieser Studie zusammenzuschließen. Dazu gehörten Dr. Ehud Fonio aus Feinermans Gruppe in Weizmanns Abteilung für Physik komplexer Systeme, Prof. Nir Gov von Weizmanns Abteilung für chemische und biologische Physik und Dr. Amir Haluts, damals Doktorand. Student unter der Leitung von Gouverneur und Prof. Amos Korman von der Universität Haifa.