Incontri con le Api

Abbiamo visto come è organizzata una colonia di api, come vive la regina, come lavorano le operaie, quale funzione hanno i fuchi, come viene costruito il favo, come nasce il miele, come le api comunicano e come una colonia può addirittura dividersi attraverso la sciamatura.

Ma mettendo insieme tutti questi fenomeni emerge una domanda molto più interessante:

come fa un insieme di migliaia di api, ciascuna con capacità limitate e con una conoscenza soltanto parziale dell'ambiente, a comportarsi come un sistema straordinariamente organizzato?

È qui che compare il concetto di intelligenza dell'alveare, o più propriamente di intelligenza collettiva.

Non significa che l'alveare sia un grande cervello e che le api siano semplicemente i suoi neuroni.

Significa qualcosa di più sottile: dalle interazioni tra moltissimi individui possono emergere capacità che nessun individuo possiede da solo.

L'ape da sola non è l'alveare

Una singola ape è un animale straordinariamente complesso.

Sa volare, orientarsi, riconoscere odori, raccogliere nettare e polline, comunicare con le compagne, costruire celle, nutrire le larve e reagire a numerosi stimoli.

Ma una singola ape non può fare tutto ciò che fa una colonia.

Non può costruire e mantenere da sola un intero alveare.

Non può allevare contemporaneamente migliaia di larve.

Non può mantenere la temperatura dell'intero nido.

Non può raccogliere risorse sufficienti per una colonia numerosa.

Non può difendere da sola l'intero territorio.

Non può esplorare contemporaneamente tutte le possibili fonti di cibo.

La maggior parte delle capacità che ci colpiscono quando osserviamo un alveare appartiene quindi alla colonia nel suo insieme.

Non c'è un capo

La prima cosa da capire è forse la più sorprendente.

In un alveare non esiste un comandante.

La regina non dirige le operaie.

Non decide quali fiori devono essere visitati.

Non assegna i lavori.

Non stabilisce dove costruire il favo.

Non ordina quando una colonia deve sciamare.

La sua funzione principale è riproduttiva, mentre l'organizzazione quotidiana della colonia emerge dalle interazioni tra moltissimi individui.

L'alveare funziona senza un centro di comando.

Ed è proprio questa caratteristica a rendere così interessante il suo funzionamento.

Un'intelligenza distribuita

Possiamo immaginare l'alveare come una enorme rete di informazioni.

Ogni ape possiede una piccola parte delle informazioni necessarie.

Una bottinatrice conosce una fonte di nettare.

Un'altra ne conosce un'altra.

Un'ape guardiana percepisce una situazione sospetta all'ingresso.

Un'operaia che si occupa della covata percepisce le condizioni delle larve.

Un'altra partecipa alla regolazione della temperatura.

Un'esploratrice trova una possibile nuova casa.

Un'altra esplora un luogo diverso.

Nessuna possiede la visione completa.

Eppure le informazioni possono circolare attraverso la colonia.

La conoscenza dell'alveare è quindi distribuita tra moltissimi individui.

Dalle piccole regole al grande comportamento

Una delle caratteristiche più affascinanti dell'alveare è che comportamenti estremamente complessi possono emergere da regole individuali relativamente semplici.

Un'ape può seguire poche regole fondamentali:

• rispondere a determinati odori;
• seguire determinati segnali;
• rispondere al contatto con le compagne;
• modificare il proprio comportamento in base alle condizioni dell'alveare;
• seguire le danze delle bottinatrici;
• reagire ai segnali di allarme;
• costruire dove esiste una determinata condizione.

Nessuna di queste regole, presa singolarmente, sembra particolarmente straordinaria.

Ma quando migliaia di api le applicano contemporaneamente e si influenzano reciprocamente, può emergere un comportamento collettivo estremamente complesso.

Questo fenomeno viene chiamato auto-organizzazione.

Il favo: un esempio perfetto

Abbiamo già visto come viene costruito il favo.

Nessuna ape possiede il progetto completo.

Nessuna sa necessariamente quale sarà la forma finale della costruzione.

Ogni operaia aggiunge cera, modifica una cella, segue la struttura già presente e reagisce al lavoro delle compagne.

Eppure, dopo migliaia di piccoli interventi, compare una struttura regolare e funzionale.

Il risultato è molto più complesso dell'azione del singolo costruttore.

Il favo è quindi una delle manifestazioni più evidenti dell'intelligenza collettiva dell'alveare.

Il miele: un altro risultato collettivo

Anche il miele è un prodotto della colonia.

Una bottinatrice raccoglie il nettare.

Un'altra ape lo riceve.

Il nettare viene trasformato, trasferito, concentrato e conservato.

Altre api ventilano l'alveare.

Altre costruiscono le celle.

Altre ancora provvedono alla loro chiusura.

Nessuna ape produce da sola il miele maturo che troviamo in una cella opercolata.

Il miele è il risultato di una catena di attività coordinate.

La divisione del lavoro

Una delle basi dell'organizzazione dell'alveare è la divisione del lavoro.

Le operaie svolgono compiti differenti durante la loro vita: puliscono le celle, alimentano la covata, accudiscono la regina, costruiscono, ventilano, sorvegliano l'ingresso, raccolgono acqua, nettare, polline e resine.

Questa divisione non è però rigida.

Le api possono modificare il proprio comportamento in funzione dell'età, delle condizioni della colonia e delle necessità del momento.

Se cambia la situazione, può cambiare anche la distribuzione del lavoro.

La colonia possiede quindi una notevole plasticità organizzativa.

L'alveare si autoregola

Immaginiamo che improvvisamente servano più api per un determinato compito.

Non è necessario che qualcuno impartisca un ordine generale.

Le api percepiscono localmente i cambiamenti e modificano il proprio comportamento.

La somma di queste modifiche può produrre una risposta dell'intera colonia.

È una forma di regolazione distribuita.

Lo stesso principio compare nella regolazione della temperatura, nella gestione delle risorse, nella difesa e nella cura della covata.

La colonia può quindi mantenere condizioni relativamente stabili anche quando l'ambiente esterno cambia.

Il problema del cibo

Uno degli esempi più interessanti di intelligenza collettiva riguarda la ricerca del cibo.

Immaginiamo che nel territorio circostante esistano dieci campi di fiori.

Una singola ape non può visitarli tutti contemporaneamente.

La colonia, invece, può distribuire moltissime esploratrici in direzioni diverse.

Alcune troveranno risorse povere.

Altre troveranno risorse molto ricche.

Attraverso le danze e gli altri segnali, le informazioni vengono riportate nell'alveare.

Le fonti migliori possono attirare un maggior numero di bottinatrici.

In questo modo la colonia può progressivamente concentrare il proprio lavoro sulle risorse più vantaggiose.

Nessuna ape deve conoscere l'intero territorio.

È la colonia che, attraverso molte esplorazioni indipendenti, costruisce una sorta di conoscenza collettiva dell'ambiente.

La decisione sulla nuova casa

La sciamatura offre un esempio ancora più spettacolare.

Quando uno sciame deve trovare una nuova casa, diverse api esploratrici possono individuare diversi luoghi.

Ogni esploratrice torna allo sciame e comunica alle compagne le caratteristiche del luogo che ha trovato.

Le diverse proposte competono tra loro.

Le danze favoriscono il reclutamento verso i siti ritenuti migliori, mentre altri segnali possono ridurre il sostegno alle alternative meno interessanti.

Progressivamente, il numero di api che sostiene una determinata soluzione aumenta.

Quando viene raggiunto un sufficiente consenso, lo sciame parte.

Gli studi sulla scelta del nuovo nido hanno mostrato che questo processo può produrre una decisione collettiva efficace senza che esista un individuo che conosca e confronti personalmente tutte le alternative. :chatgpt-content-reference{index="1"}

Non è una votazione democratica

È tentante descrivere questo processo come una "democrazia delle api".

Ma è meglio non prendere questa analogia troppo alla lettera.

Le api non discutono, non esprimono opinioni attraverso parole e non votano come fanno gli esseri umani.

Il consenso emerge dall'interazione tra comportamenti individuali, segnali positivi e negativi, reclutamento e abbandono progressivo delle alternative meno sostenute.

È una forma di decisione collettiva auto-organizzata.

Il consenso può emergere senza un'autorità

Questo è forse uno degli aspetti più importanti da comprendere.

Per prendere una decisione non è sempre necessario che esista qualcuno che abbia l'autorità di decidere.

Un sistema può raggiungere una soluzione attraverso l'interazione dei suoi componenti.

Nel caso delle api, questa soluzione può essere sorprendentemente efficace.

La ricerca scientifica ha mostrato che i processi di decisione dello sciame presentano meccanismi di feedback positivo, che rafforzano le opzioni sostenute da più individui, e meccanismi di feedback negativo, che aiutano a ridurre il sostegno alle alternative meno favorevoli. :chatgpt-content-reference{index="2"}

L'importanza del feedback

Il concetto di feedback è fondamentale per comprendere l'alveare.

Un comportamento produce un cambiamento.

Il cambiamento viene percepito da altre api.

Queste modificano a loro volta il proprio comportamento.

La nuova situazione influenza altre api.

Il processo continua.

In questo modo una piccola variazione iniziale può essere amplificata oppure ridotta.

È un meccanismo che compare in molti aspetti della vita della colonia.

Non sempre l'alveare sceglie perfettamente

Parlare di intelligenza collettiva non significa sostenere che l'alveare sia infallibile.

Anche i sistemi collettivi possono commettere errori.

Un'informazione sbagliata può essere trasmessa.

Una fonte di cibo può diventare improvvisamente meno conveniente.

Una decisione può essere influenzata da informazioni incomplete.

La ricerca sulla cognizione collettiva degli insetti mostra infatti che i meccanismi di amplificazione che aiutano a raggiungere rapidamente un consenso possono, in determinate condizioni, anche amplificare informazioni non ottimali. :chatgpt-content-reference{index="3"}

Ed è proprio questo a rendere il fenomeno ancora più interessante: l'intelligenza collettiva non è magia e non è perfezione.

È un sistema adattativo che cerca continuamente di funzionare nel modo migliore possibile.

Il cervello e l'alveare

Alcuni ricercatori hanno osservato sorprendenti analogie tra il modo in cui una colonia di api prende decisioni e alcuni meccanismi attraverso i quali reti di neuroni integrano informazioni e arrivano a una decisione.

In entrambi i casi esistono molte unità relativamente semplici che ricevono informazioni, interagiscono e contribuiscono a un comportamento complessivo.

Naturalmente un alveare non è un cervello e un'ape non è un neurone.

L'analogia serve a comprendere un principio più generale:

un sistema composto da molti elementi può possedere proprietà che non appartengono ai singoli elementi presi separatamente.

Il superorganismo

Per descrivere questo fenomeno, in biologia sociale viene utilizzato anche il concetto di superorganismo.

Il termine non significa che l'alveare sia letteralmente un enorme animale.

È un modo per sottolineare quanto siano strettamente integrate le attività dei singoli individui.

Una colonia possiede infatti funzioni che ricordano, per analogia, quelle di un organismo:

• acquisisce energia;
• mantiene condizioni interne relativamente stabili;
• si difende;
• si ripara;
• si sviluppa;
• si riproduce attraverso la sciamatura;
• reagisce ai cambiamenti dell'ambiente.

La teoria del superorganismo è stata utilizzata proprio per studiare le società di insetti come sistemi nei quali la cognizione e la decisione possono emergere a livello della colonia. :chatgpt-content-reference{index="4"}

La colonia sa ciò che nessuna ape sa

Questa potrebbe essere una delle frasi più significative per comprendere l'intelligenza dell'alveare.

Una singola ape può sapere dove si trova un determinato campo di fiori.

Un'altra può conoscere una diversa fonte di nettare.

Un'altra può sapere che all'ingresso c'è un pericolo.

Un'altra ancora può percepire che la temperatura del nido sta cambiando.

Un'altra può conoscere un possibile luogo nel quale trasferire lo sciame.

Queste informazioni non sono necessariamente presenti contemporaneamente nella mente di una singola ape.

Ma attraverso la comunicazione possono diventare parte del comportamento collettivo.

La colonia può quindi possedere, come sistema, informazioni che nessun individuo possiede interamente.

Una mente senza cervello centrale?

È qui che il fenomeno diventa quasi filosofico.

Possiamo osservare un comportamento coordinato senza trovare un centro che lo controlli.

Possiamo osservare una decisione senza trovare un decisore.

Possiamo osservare una costruzione senza trovare un architetto.

Possiamo osservare una distribuzione del lavoro senza trovare un direttore.

Possiamo osservare una colonia che si adatta all'ambiente senza trovare un individuo che possieda una visione completa del problema.

Questo non significa che l'alveare abbia una "mente" nel senso umano del termine.

Ma ci mostra che organizzazione, informazione e capacità di risolvere problemi possono emergere anche senza un centro di controllo.

L'intelligenza nasce dalle relazioni

Forse è proprio questa la lezione più interessante che possiamo ricavare osservando le api.

Quando guardiamo una singola ape, vediamo un animale.

Quando guardiamo migliaia di api che interagiscono, vediamo emergere qualcosa di nuovo.

Il risultato non appartiene alla singola ape.

Appartiene alle relazioni tra le api.

È nelle relazioni che circolano le informazioni.

È nelle relazioni che si distribuiscono i compiti.

È nelle relazioni che si formano i comportamenti collettivi.

È nelle relazioni che una colonia può prendere decisioni.

Un'ape non è importante perché fa tutto

Questo ci permette anche di comprendere meglio il ruolo delle operaie.

Una singola operaia può svolgere soltanto una parte delle attività necessarie alla colonia.

Ma il suo comportamento entra continuamente in relazione con quello delle altre.

Un'ape costruisce.

Un'altra raccoglie.

Un'altra nutre.

Un'altra difende.

Un'altra comunica.

Un'altra pulisce.

Un'altra ventila.

Un'altra esplora.

Il valore di ciascuna non sta soltanto in ciò che fa individualmente, ma anche nel modo in cui la sua attività si inserisce nel sistema.

L'alveare come sistema adattativo

Una colonia deve continuamente affrontare problemi nuovi.

Il tempo cambia.

I fiori fioriscono e poi sfioriscono.

Le risorse aumentano o diminuiscono.

Arrivano predatori.

Cambia la temperatura.

Nascono nuove api.

Muore la regina.

La colonia cresce.

La colonia sciamma.

In ciascuna di queste situazioni il comportamento collettivo può cambiare.

La colonia non segue quindi un unico programma rigido.

Si adatta.

La vera forza dell'alveare

La forza dell'alveare non sta nella capacità straordinaria di una singola ape.

Sta nel numero degli individui, nella loro specializzazione, nella capacità di comunicare e soprattutto nella quantità di interazioni che avvengono continuamente tra loro.

È questa rete di relazioni che permette alla colonia di affrontare problemi che sarebbero impossibili per un singolo individuo.

In questo senso possiamo dire che:

l'intelligenza dell'alveare non è dentro una singola ape.

È tra le api.

La grande lezione delle api

Abbiamo iniziato questa sezione osservando la società delle api.

Abbiamo incontrato la regina, le operaie e i fuchi.

Abbiamo visto costruire il favo.

Abbiamo seguito la trasformazione del nettare in miele.

Abbiamo osservato la comunicazione.

Abbiamo seguito uno sciame alla ricerca di una nuova casa.

Ora possiamo guardare tutti questi fenomeni da una prospettiva diversa.

Non sono episodi isolati.

Sono parti di un unico sistema.

Un sistema nel quale migliaia di individui relativamente piccoli e autonomi riescono, attraverso la comunicazione e la cooperazione, a produrre un comportamento collettivo complesso.

Forse per questo l'alveare continua ad affascinare l'uomo da migliaia di anni.

Perché ci mostra qualcosa che va molto oltre le api.

Ci mostra che un insieme può diventare qualcosa di più della semplice somma delle sue parti.

E che, qualche volta, l'intelligenza non sta in chi comanda.

Sta nelle relazioni tra coloro che partecipano al sistema.

Questa è, forse, la vera intelligenza dell'alveare.