Nagu aju, töötab sipelgate koloonia ilma keskjuhtimiseta. Igaüks neist on interakteeruvate indiviidide, kas neuronite või sipelgate, komplekt, kasutades lihtsaid keemilisi interaktsioone, mis kokku moodustavad nende käitumise. Inimesed kasutavad mäletamiseks ajusid. Kas sipelgakolooniad saavad seda teha? See küsimus viib teise küsimuseni: mis on mälu? Inimeste jaoks on mälu võime meelde tuletada midagi, mis juhtus minevikus. Palume arvutitel reprodutseerida ka varasemad toimingud - arvuti kui aju ja aju kui arvuti idee segunemine on viinud selleni, et me peame mälu tähendama midagi sellist nagu kõvakettale salvestatud teave. Me teame, et meie mälu sõltub muutustest selles, kui palju ühendatud neuronite komplekt stimuleerib üksteist; et see tugevdatakse une ajal kuidagi; ning et hiljutine ja pikaajaline mälu hõlmab ühendatud neuronite erinevaid ahelaid. Kuid on palju, mida me siiani ei tea, kuidas need närvisündmused kokku puutuvad, kas on salvestatud esindusi, mida me kasutame, et rääkida millestki, mis juhtus minevikus, või kuidas saame jätkata varem õpitud ülesande täitmist, näiteks lugemist või jalgrattaga sõitmine.
Igal elusolendil võib olla mälu lihtsaim vorm, mis on tingitud minevikusündmustest. Vaadake oksa kaotanud puud. Ta mäletab, kuidas see haava ümber kasvab, jättes jäljed koore mustrisse ja puu kuju. Võib-olla võiksite kirjeldada gripi viimast korda või mitte. Mõlemal juhul teie keha "mäletab", sest mõnel teie rakul on nüüd erinevad antikehad, molekulaarsed retseptorid, mis sobivad selle konkreetse viirusega.
Varasemad sündmused võivad muuta nii üksikute sipelgate kui ka sipelgakolooniate käitumist. Üksikud puusepa sipelgad, kellele pakuti suhkrut, jäid mõneks minutiks meelde selle asukohta; tõenäoliselt naasid nad sinna, kus toit oli olnud. Teine liik, Sahara kõrbe sipelgas, keerleb viljatu kõrbe ümber ja otsib toitu. Näib, et selle liigi sipelgas mäletab, kui kaugele ta kõndis või mitu sammu ta tegi, kuna viimati pesas oli.
Punase puidu sipelgate koloonia mäletab aastast aastasse oma jäljesüsteemi, mis viib samade puude juurde, ehkki ükski sipelgas seda ei tee. Euroopa metsades söödavad nad kõrgeid puid, et toituda lehetäide väljaheidetest, mis omakorda toituvad puust. Nende pesad on hiiglaslikud mändinõelad, mis asuvad samas kohas aastakümneid ja on hõivatud paljude põlvkondade kolooniatega. Iga sipelgas kipub päev otsa päevast päeva sama puu otsas käima. Pika talve jooksul tiirutavad sipelgad lume all. Soome myrmecologist Rainer Rosengren näitas, et kui sipelgad tekivad kevadel, läheb vanem sipelgas noorega välja mööda vanema sipelga harjumuspärast rada. Vanem sipelgas sureb ja noorem sipelgas võtab selle raja omaks, viies koloonia eelmise aasta radu mäletama või paljundama.
Kombaini sipelgate koloonias söötmine nõuab teatud individuaalset mälu. Sipelgad otsivad laiali puistatud seemneid ega kasuta feromoonide signaale; kui sipelgas leiab seemne, pole mõtet teisi värvata, kuna läheduses pole tõenäoliselt muid seemneid. Söödamaalased sõidavad rada, mis võib ulatuda pesast kuni 20 meetrini. Iga sipelgas jätab raja ja läheb omal käel toitu otsima. Otsitakse, kuni seeme üles leitakse, seejärel läheb rada tagasi, kasutades võib-olla suunatuks päikesevalguse nurka, et väljuvate söödavoolude voo järel pesasse naasta. Naastes pesasse, viskab söödaloom oma seemne maha ja teda innustatakse pesast lahkuma kiirusega, millega ta kohtub teiste toiduga naasvate söödamaadega. Järgmisel reisil jätab ta raja umbes samasse kohta, et uuesti otsida.
Sipelgate kohtumised: interaktsioonivõrgud ja kolooniate käitumine (keerukate süsteemide praimerid)
Kuidas saavad sipelgakolooniad midagi korda saata, kui keegi ei vastuta? Sipelgate koloonia toimib ilma keskse juhtimis- või hierarhiata ja ükski sipelgas ei suuna teist. Selle asemel otsustavad sipelgad, mida teha, lähtudes individuaalsete kohtumiste ja interaktsioonide kiirusest, rütmist ja mustrist - tulemuseks on dünaamiline võrk, mis koordineerib koloonia funktsioone. Ant Encounters pakub sipelgakäitumise paljastava ja juurdepääsetava ülevaate sellest keerulisest süsteemi vaatenurgast.
OstaIgal hommikul muutub koloonia toitumisala kuju nagu amööb, mis laieneb ja tõmbub kokku. Ükski üksik sipelgas ei mäleta koloonia praegust kohta selles mustris. Iga söödatootja esimesel reisil kipub see minema kaugemale kui ülejäänud teised samas suunas sõitvad sipelgad. Tegelikult on tulemuseks laine, mis päeva edenedes kaugemale jõuab. Järk-järgult taandub laine, kuna pesakonna lähedal asuvatele kohtadele lühikesi reise tegevad sipelgad näivad olevat viimased, kes loobusid.
Päevast päeva muutub koloonia käitumine ja ühel päeval toimuv mõjutab järgmisel. Viisin läbi mitmeid perturbeerimise katseid. Panin välja hambaorgid, et töötajad pidid eemalduma, või blokeerisin rajad, nii et söödamaalased pidid rohkem vaeva nägema, või tekitasin häire, mida patrullid üritasid tõrjuda. Iga katse puudutas otseselt ainult ühte töötajate rühma, kuid muude töötajate rühmade aktiivsus muutus, kuna ühe ülesande töötajad otsustavad, kas olla aktiivsed, sõltuvalt nende lühiajaliste kohtumiste määrast muude ülesannete töötajatega. Pärast vaid paar päeva kestnud katse kordamist käitusid kolooniad häiritud seisundi järgi ka siis, kui häired olid lakanud. Sipelgad olid pesas ülesandeid ja positsioone vahetanud ja nii kulus kohtumisharjumuste muutumiseni häirimatusse olekusse natuke aega. Ükski üksik sipelgas ei mäletanud midagi, kuid mingis mõttes koloonia tegi seda.
Kolooniad elavad 20-30 aastat, see on ühe kuninganna eluaeg, kes toodab kõiki sipelgaid, kuid üksikud sipelgad elavad maksimaalselt aastas. Vastusena häiringutele on vanemate, suuremate kolooniate käitumine stabiilsem kui nooremate puhul. See on ka homöostaatilisem: mida suurem on häirimise ulatus, seda tõenäolisemalt pidid vanemad kolooniad keskenduma söögitegemisele, mitte reageerima minu tekitatud probleemidele; samal ajal, mida hullemaks läks, seda enam reageerisid nooremad kolooniad. Lühidalt, vanemad suuremad kolooniad kasvavad üles targemalt tegutsema kui nooremad väiksemad, ehkki vanemal koloonial pole vanemaid, targemaid sipelgaid.
Sipelgad kasutavad järgmiste sipelgate või teiste sipelgate ladestatud kemikaalide haistmise kiirust ja otsivad seda, mida edasi teha. Neuron kasutab kiirust, millega teised neuronid seda stimuleerivad, et otsustada, kas see käivitada. Mõlemal juhul tuleneb mälu muutustest selles, kuidas sipelgad või neuronid üksteist ühendavad ja stimuleerivad. On tõenäoline, et kolooniate käitumine küpseb, kuna koloonia suurus muudab sipelgate vahelise interaktsiooni määra. Vanemas, suuremas koloonias on igal sipelgal rohkem sipelgaid, kui nooremas väiksemas, ja tulemuseks on stabiilsem dünaamika. Võib-olla mäletavad kolooniad mineviku häireid, kuna see muutis sipelgate asukohta, põhjustades uusi suhtlusharjumusi, mis võib isegi tugevdada uut käitumist üleöö, kui koloonia on passiivne, just nagu meie enda mälestused kinnistuvad une ajal. Koloonia käitumise muutused, mis tulenevad minevikusündmustest, ei ole lihtsalt sipelgate mälestuste summa, samamoodi nagu muutused selles, mida mäletame ja mida me ütleme või teeme, ei ole lihtsad muutuste komplektid, neuronite poolt neuronite poolt. Selle asemel on teie mälestused nagu sipelgate koloonia: ükski konkreetne neuron ei mäleta midagi, ehkki teie aju seda teeb. 
See artikkel avaldati algselt Aeonis ja see on uuesti avaldatud jaotises Creative Commons.
Deborah M. Gordon on California Stanfordi ülikooli bioloogiaprofessor. Ta on oma uurimistööst kirjutanud selliste publikatsioonide jaoks nagu Scientific American and Wired . Tema uusim raamat on Ant Encounters: Interaction Networks and Colony Behavior (2010).
