Matrix pro sarančataTom Scott

Podle toho, na jakou sci-fi chcete odkazovat, vědci na univerzitě v německé Kostnici vytvořili buď simulátor ze Star Treku, nebo Matrix, nebo něco jako mimozemské únosy ze seriálu Akta X. Ale je to určené pro sarančata. Při zkoumání kolektivního chování čelíme tomu problému, že mezi jedinci probíhá složitá soustava interakcí, kterou nevidíme a neumíme ovlivnit.

Proto je velmi složité zjistit, jaké interakce mezi sarančaty vedou k vytvoření hejna o velikosti stovek km². Ale napadlo nás, že bychom mohli jedince přinutit k interakci s virtuálním hejnem. K tomu slouží náš design. Saranče postavíme na velkou kouli, která se přizpůsobuje pohybu, pochodující saranče ta koule neustále udržuje navrchu. To se tak pohybuje po nekonečné poušti. Jeho pohyb dokážeme zaznamenávat.

Pokusná sarančata jsou přesvědčená, že se pohybují mezi skutečnými zvířaty. Obvykle přizpůsobují svůj směr pohybu podle jedinců ve svém okolí. Mají pocit, že se nacházejí uprostřed skutečného hejna. Sarančata nemají stejné prostorové vidění jako lidé. Čelí predátorům, proto mají oči po stranách hlavy, místo vnímání hloubky mají širší zorné pole. Proto vědci nepotřebují hologramy nebo malinkaté 3D brýle. Dokud přesně vědí, kam se saranče dívá, a dost rychle aktualizují obraz, zřejmě to funguje.

Musím se přiznat, že mi to připadá docela znepokojivé. A bude to jenom horší. Rozhodnutí samozřejmě vznikají v mozku zvířete, takže pokud chceme ta obrovská hejna pochopit, potřebujeme se podívat dovnitř, zjistit, jak ty informace zpracovává mozek. Tady se tedy připojíme k páteři sarančete. U tohoto experimentu musíme saranče udržet na místě, ale stále může volně chodit po míči, který nadlehčujeme, aby nedocházelo ke tření.

Díky tomu saranče s hejnem interaguje, takže víme, na co reaguje, a zároveň dokážeme dekódovat nervové signály, které vedou k rozhodnutí. Sarančata ničením úrody ovlivňují živobytí každého desátého člověka na Zemi. Po celé planetě způsobují humanitární katastrofy, ale my netušíme, jak se ta hejna vytváří. Místní vědci si proto objednali tento obrovský snímací hangár, ve kterém mohou sledovat tisíce jednotlivých sarančat, na každé přilepí maličký reflexní štítek a pro zachycení pohybu využijí více než 30 kamer.

100 snímků za vteřinu s přesností na milimetry. Napadlo mě pár otázek. Například: Kde se shání tisíce sarančat? Naštěstí se ukázalo, že entomofagie, konzumování hmyzu, je stále důležitější. Nejen že ho jí lidé, ale dává se i dobytku. Tím pádem existují velké chovy sarančat, se kterými spolupracujeme.

Odtamtud máme sarančata. Máme tady celý zkušený tým od profesorů po doktorandy, pracují tu všichni společně, lepí na jednotlivá sarančata naše štítky. A díky tomu mnohem lépe nasnímáme pohyb v prostoru, než kdybychom využili spoustu kamer. Ten hangár má rozměry 15 × 15 × 8 metrů a simuluje podmínky, ve kterých se sarančata vyvinula. Extrémně jasná světla simulují správnou vlnovou délku, celý ten velký hangár vytápíme na asi 28 °C.

Zkoumáme skupiny s různou hustotou, abychom viděli, jaké vzorce vytváří. Zároveň chceme zjistit, jak se sarančata propracovávají úrodou nebo jak se zároveň vyhýbají predátorům. To znamená, že je různě lekáme, abychom zjistili, jak sociální chování ovlivňuje reakci na predátory. Když se saranče vyklube, nemá křídla. Nedokáže létat celé dva měsíce života.

Vzlétnout dokážou až v dospělosti. Abychom pochopili a dokázali omezit hejna sarančat, je zcela zásadní zkoumat nedospělé jedince. Tady vidíte zhruba 10 000 sarančat. Samozřejmě existují etické pochyby o testování na hmyzu, ale panuje shoda, že je to zkrátka hmyz, a pokud nezpůsobíme zbytečné utrpení, stojí to za to. Tak jako tak bychom je dali sežrat dobytku, a to nikomu nevadí. Hejna sarančat spolu nespolupracují.

Výzkumníci zjistili, že sarančata tvoří formace, protože když jdou stejnou rychlostí stejným směrem, je nejnižší pravděpodobnost, že nějaké saranče snědí ostatní sarančata. Když pochopíme chování tohoto hejna, možná lépe pochopíme i obrovská zničující hejna, ve kterých se pohybují miliardy i biliony sarančat a ničí úrodu. Nebo třeba zlepšíme schopnost ta hejna předvídat. V tuto chvíli se svět zničujícím hejnům sarančat brání jen tak, že použije spoustu pesticidů a doufá v nejlepší.

Překvapuje mě, že existují škůdci, kteří ovlivňují velkou část populace, ale skoro vůbec se nezkoumají. Hlavní důvod myslím je, že oběťmi těchto náletů sarančat bývají drobní zemědělci, nemohou si dovolit chemický postřik. Také se to děje v zemích, které jsou zmítané dalšími problémy, interními konflikty a podobně. Poslední pokusy na sarančatech, které jsem prováděl v Oxfordu, zahrnovaly maximálně asi 110 jedinců.

Abychom se přiblížili situaci ve volné přírodě, potřebujeme statisíce. Takto rozsáhlé experimenty potřebujeme, abychom dokázali propojit výsledky z laboratoře s reálnou situací. Sarančata jsou fascinující proto, že ta hejna se objeví zničehonic. My se tu snažíme ukázat, že zvýšení hustoty jedinců vede k náhlému vytvoření hejna. Jedinci začnou náhle pochodovat synchronně. Teprve začínáme chápat, jak fungují kolektivy, jak interakce skupin neuronů vedou zvířata k rozhodnutím a jak sociální interakce propojují jednotlivé mozky jako v těch hejnech.

Myslíme si, že sarančata vnímají své okolí díky interakcím v rámci hejna. Tak vznikne inteligence hejna, která přesahuje inteligenci jedince. V našich experimentech zjišťujeme, jak a proč se hejna tvoří, a tedy jak můžeme minimalizovat dopady na úrodu a lidi. Uběhlo několik hodin, do hangáru už nějakou dobu nikdo nesmí a vědci právě zpozorovali pochodování sarančat, které v laboratoři nikdy neviděli, pouze ve volné přírodě.

Funguje to. Za posledních 10 minut vymysleli tucet nových experimentů. Je to úžasné. Překlad: jesterka www.videacesky.cz