7921506544

nie była świadoma, gdzie znajduje się źródło jedzenia napotyka na swojej drodze pozostawione związki chemiczne i idąc ich śladem, dociera do pożywienia, przy czym, wracając do gniazda, sama również znakuje drogę za pomocą feromonów. Dzięki temu pozytywnemu wzmocnieniu feromonowe ślady wzrastają i w krótkim czasie stają się trwałymi szlakami mrówek biegnącymi pomiędzy źródłem pożywienia a mrowiskiem. Feromonowe szlaki są tworzone wyłącznie na bazie lokalnej informacji. Zostają zapoczątkowane przez pojedyncze osobniki albo niewielkie grupy odpowiedzialne za szukanie źródła pożywienia, a następnie są wzmacniane przez inne mrówki idące ich tropem. Pomimo swojej prostoty w działaniu, ślady feromonowe są idealnym i efektywnym sposobem na dotarcie do źródła pożywienia, tym bardziej, że doświadczenie pokazuje, że w momencie, gdy mrówki mają do wyboru dwa szlaki prowadzące do tego samego miejsca w miarę upływu czasu wzmocniony zostaje tylko jeden - krótszy. Mechanizm samoorganizacji na poziomie populacji dobrze funkcjonuje tam, gdzie koszt wytworzenia centralnego układu sterującego, nie może być skompensowany przez korzyści, które on ze sobą niesie. Taka sytuacja występuje w układach silnie narażonych na stratę swoich jednostek (np. w wyniku ataków drapieżników czy chorób). W układzie, w którym istnieje zewnętrzne sterowanie, strata głównego kierownika może doprowadzić do katastrofy całego układu, w przeciwieństwie do zdecentralizowanych samoorganizujących się układów, ogólnie nie wrażliwych na utratę pojedynczych osobników. Może więc pojawić się pytanie, czy w niektórych sytuacjach system sterujący nie rozwinął się ze względu na różnego rodzaju ograniczenia, czy doświadczenie pokazało, iż korzystniej jest żyć, bazując na zjawisku samoorganizacji.

2.1.2 Rola samoorganizacji w układach biologicznych

Samoorganizacja nie jest uniwersalnym sposobem organizacji, jednak bardzo dobrze funkcjonuje w układach biologicznych, składających się z dużej liczby składników - molekuł tworzących struktury komórkowe, komórek organizmów czy całych organizmów stanowiących grupę - pomiędzy którymi brak jest lub jest bardzo słabo rozwinięty system wzajemnego komunikowania się, niezbędny do sprawowania centralnej kontroli[37]. Brak pewnej centralnej władzy koordynującej działanie układu niesie ze sobą jednak różne zagrożenia. Wśród jednostek takiego układu pojawia się skłonność do stawiania oporu w działaniu, ponieważ reagują one wyłącznie na lokalne zmiany warunków, natomiast nie uczestniczą w tworzeniu globalnej sytuacji systemu jako całości. Brak sterowania z zewnątrz może również ograniczać zdolność układu do szukania optymalnego rozwiązywania problemów, a także może czynić go podatnym na przechodzenie w sytuacje patologiczne. Przykładem mogą tu być ścieżki feromonowe tworzone przez mrówki w kształcie okręgu o średnicy 100 m, po którym mrówki chodziły jedna za drugą, aż do śmierci z całkowitego wyczerpania [37]. Jednak mimo pewnych wad samoorganizacja bardzo dobrze funkcjonuje w układach biologicznych, ponieważ zapewnia ona im dużą strukturalną stabilność bez straty plastyczności, dzięki przejściowej naturze oddziaływań pomiędzy poszczególnymi samoporządkującymi się składnikami. To idealnie pasuje do budowy i funkcjonowania np. wielu struktur komórkowych, które z jednej strony powinny być architektonicznie stabilne, ale z drugiej strony muszą być bardzo elastyczne i przygotowane na nagłe zmiany [28].