Một đàn kiến hành quân một cách trật tự, mang theo những mảnh vụn thức ăn. Hàng kiến nhanh chóng kết nối điểm đầu và điểm cuối như thể chúng biết đường đi chính xác. Những mẩu kẹo to gấp hàng chục lần so với con kiếnbiến mất trong nháy mắt theo chuyển động của đàn kiến đang di chuyển với trật tự hoàn hảo. Tuy nhiên, khi quan sát con kiến di chuyển một mình, quý vị có thể thấy nó di chuyển theo mọi hướng một cách vô định, lúng túng tránh bất cứ chướng ngại vật nào và trông không được thông minh cho lắm. Tuy nhiên, khi những con kiến tập hợp lại với nhau, chúng có thể thu thập thức ăn chỉ trong chớp mắt. Thật là kì diệu.
Kiến – nhà toán học xuất sắc
Năng lực trí tuệ có được thông qua hợp tác hoặc cạnh tranh được gọi là trí tuệ tập thể, có sức mạnh to lớn vượt xa trí tuệ cá nhân. Nghiên cứu về trí tuệ tập thể được bắt đầu khi William Morton Wheeler, nhà côn trùng học người Mỹ, quan sát các hoạt động xã hội của loài kiến. Bây giờ chúng ta hãy cùng gặp gỡ những chú kiến đã thể hiện kỹ năng toán học xuất sắc.
Nguyên lý Fermat nói rằng “ánh sáng truyền đi giữa hai điểm theo con đường tốn ít thời gian nhất”. Có thể hiểu đơn giản nguyên tắc này khi chúng ta nghĩ về người cứu hộ phải đi một con đường mất ít thời gian nhất từtrên mặt đất xuống dưới nước để cứu ai đó khỏi bị đuối nước.
Ngạc nhiên thay, kiến cũng di chuyển theo con đường ngắn nhất tuân theo nguyên lý Fermat. Một nhóm nghiên cứu người Đức đã cho một ít thức ăn vào hộp với hai vật liệu lót nền khác nhau và làm thí nghiệm với một bầy kiếntrong hộp. Ban đầu, đường đi của đàn kiến có vẻ không nhất quán. Tuy nhiên, con đường này bắt đầu tuân theo nguyên lý Fermat. Khi tốc độ di chuyển thay đổi do sự thay đổi của vật liệu lót nền trên đường đến chỗ thức ăn, bầy kiến đã tối ưu hóa lộ trình của chúng cho phù hợp.
Khi một con kiến di chuyển, nó sẽ thu hút những con kiếnkhác bằng cách để lại pheromone. Pheromone càng mạnh thì càng thu hút nhiều kiến. Ban đầu, những con kiến di chuyển ngẫu nhiên, nhưng khi thời gian trôi qua, nhiều pheromone hơn được để lại trên con đường nhanh nhất, nơi có nhiều con kiến đi qua trong cùng một khoảng thời gian, và nó được bầy kiến chọn làm con đường chính thức.
Không phải là những con kiến đó hiểu được nguyên lý Fermat như con người và chọn con đường ngắn nhất. Ngay cả khi không có chiến lược gia hay nhà lãnh đạo thông minh, những con kiến vẫn giải quyết được vấn đề phức tạp bằng cách lặp lại một quy tắc đơn giản là đi theo pheromone và tìm kiếm thức ăn, đồng thời trải qua nhiều thử nghiệm và sai sót. Trí thông minh của kiếncó thể không có gì đặc biệt, nhưng chúng đạt được kết quả tuyệt vời bằng cách làm việc cùng nhau như một đội.
Ong, nhà đàm phán giỏi nhất
Vào cuối mùa xuân, ong chuẩn bị để tách đàn vì tổ của chúng trở nên quá đông đúc do số lượng thành viên trong đàn tăng lên. Đầu tiên, những con ong trinh sát tìm kiếm một nơi thích hợp để cư trú. Khi chúng tìm thấy một nơi phù hợp để làm tổ, chúng quay lại đàn và vẫy đuôi mình. Đó là cách để thông báo cho những con khác biết rằng chúng đã tìm thấy địa điểm tốt.
Những con ong trinh sát bay thẳng về phía trước theo một lộ trình ngắn trong khi vẫy đuôi và sau đó xếp thành hình số 8, cuối cùng quay trở lại nơi chúng xuất phát. Chúng lặp đi lặp lại hành động trông giống như một điệu nhảy này. Điệu nhảy này chính là phương pháp giao tiếp giữa các con ong. Thời lượng của điệu nhảy theo đường thẳng cho biết khoảng cách đến vị trí mà chúng đã tìm thấy và góc của hình số 8 cho biết hướng đi đến vị trí đó.
Sau khi nhìn thấy điệu nhảy của những con ong trinh sát, những con ong khác sẽ bay đến vị trí được đề xuất để thăm dò. Sau quá trình thăm dò, nếu chúng thích nơi đó, chúng sẽ thể hiện sự đồng tình bằng cách nhảy múa trước cả đàn. Những con ong trinh sát không nhận được sự đồng tình của những con ong khác sẽ rút lại đề nghị bằng cách không nhảy nữa. Khi quá trình này lặp đi lặp lại, ngày càng có nhiều ong tham gia vào việc ra quyết định cho đến khi nơi tốt nhất, được nhiều con ong đồng ý nhất, được chọn làm nơi cư trú.
Mối, những kiếntrúc sư giỏi nhất
Ở đồng cỏ châu Phi, chúng ta có thể nhìn thấy những ngọn tháp có hình dáng kỳ lạ cao hơn 3 mét. Quý vị có thể thắc mắc về việc ai đã xây nên những tác phẩm điêu khắc khổng lồ này ở giữa đồng cỏ, nhưng đáng ngạc nhiên thay, kiến trúc sư của những tòa tháp tráng lệ này lại là mối. Đối với những con mối dài 5㎜, việc dựng nên những chiếc tổ có chiều cao hơn ba mét tương đương với việc con người xây dựng những tòa nhà chọc trời cao hơn một nghìn mét. Khi cân nhắc đến tòa nhà cao nhất thế giới là Burj Khalifa ở Dubai, cao 830m, thì khả năng của loài mối thật là đáng ngưỡng mộ.
Gò mối có hình dạng giống như một cây cột vững chắc hình nón với nhiều đường thông nhau phức tạp nối với các lỗ trên bề mặt của gò mối. Dưới tầng hầm có một phòng làm tổ rất lớn nơi mà nhiều phòng được nối với nhau bằng những đường hầm dài giống như phòng dưỡng nhi để nuôi lớn ấu trùng, nhà kính trồng nấm và kho chứa thức ăn.
Mối ăn nấm, thức ăn giúp chúng tiêu hóa tốt hơn. Phân của hàng trăm nghìn con mối dùng để trồng nấm thải ra khí CO₂ và nhiệt lượng khổng lồ. Thêm vào đó, mối có làn da mỏng manh và đòi hỏi phải có môi trường ẩm ướt ngay cả trong khí hậu sa mạc khô hanh.
Tuy nhiên, mối vẫn có thể sống trong sa mạc khô cằn vì gò đất cao của chúng đóng vai trò như một hệ thống thông gió điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm. Không khí nóng và khô di chuyển lên đỉnh gò và thoát ra ngoài, còn gió lạnh bên ngoài đi vào trong gò thông qua các lỗ dưới cùng của gò và một lần nữa đẩy khí nóng lên trên. Cấu trúc có hiệu quả cao này của gò đất giúp duy trì nhiệt độ 27℃ và độ ẩm 60% dù ở trong bất cứ điều kiện khí hậu nào.
Trung tâm Eastgate ở Harare, Zimbabwe được xây dựng lấy cảm hứng từ gò mối và được thiết kế để duy trì nhiệt độ và độ ẩm thích hợp mà không cần sử dụng nhiều năng lượng. Hiệu quả rất tuyệt vời. Ngay cả trong thời tiết giữa mùa hè của châu Phi, trung tâm Eastgate vẫn duy trì điều kiện thoải mái dưới 25℃ mà không cần điều hòa nhiệt độ, với lượng điện tiêu thụ chỉ bằng 10% so với một tòa nhà cùng quy mô.
Không có thiết kế kiến trúc hay kiến thức khoa học nào mà những côn trùng nhỏ bé có trí thông minh gần bằng như 0 và không có thị lực này có thể tham khảo. Thế mà đáng kinh ngạc thay khi những con mối đã có thể cùng nhau xây dựng một gò đất tốt nhất cho sự sinh tồn của mình chỉ bởi việc tuân theo các quy tắc đơn giản và làm việc cùng nhau.
Bắt chước trí thông minh tập thể của côn trùng, các nhà khoa học đang phát triển một hệ thống trong đó sử dụng những rôbốt nhỏ và đơn giản làm việc cùng nhau thay vì một con rôbốt phức tạp. Hệ thống này dự kiến sẽ được sử dụng như những rôbốt nano di chuyển qua các mạch máu hoặc rôbốt dùng để cứu hộ. Phần mềm mô phỏng khả năng tuyệt vời của loài kiến trong việc tìm ra con đường có thời gian di chuyển ngắn nhất cũng được sử dụng để dự đoán và tối ưu hóa các dịch vụ điều khiển giao thông, hướng dẫn tuyến đường và mạng viễn thông.
Trí tuệ tập thể – khả năng vượt trội của những loài côn trùng nhỏ bé và tầm thường, hợp tác với nhau ngay cả khi không có thủ lĩnh – dường như là một phước lành của Nước Thiên Đàng được ban cho những sinh mạng nhỏ bé và yếu ớt.
Hỡi kẻ biếng nhác, hãy đi đến loài kiến; Khá xem xét cách ăn ở nó mà học khôn ngoan. Tuy nó không có hoặc quan tướng, Hoặc quan cai đốc, hay là quan trấn, Thì nó cũng biết sắm sửa lương phạn mình trong lúc mùa hè, Và thâu trữ vật thực nó trong khi mùa gặt. Châm Ngôn 6:6-8
- Tài liệu tham khảo
- Peter Miller, The Smart Swarm, Deseret News Publishing Company, 2018 (Peter Miller, Trí tuệ tập thể, Công ty Xuất bản Deseret, 2018)
- Go Ho Qwan, Cái gì? Kiến biết Nguyên lý Fermat sao? (tiếng Hàn: 개미가 페르마의 원리를 안다고?), Tạp chí Khoa học Donga, tháng 7/2013
- Lee In Sik, Trí tuệ tập thể của Kiến, Ong và Cá có thay đổi tương lai thế giới? (tiếng Hàn: 개미, 벌, 물고기의 ‘떼지능’이 미래 세상 바꾼다), JoongAng Sunday, ngày 19/05/2013