Эмерджентность: Связанная жизнь муравьев, мозга, городов и компьютерных программ - Стивен Джонсон

Работа Гордон сосредоточена на связи между микроповедением отдельных муравьев и поведением всей колонии в целом, и часть этого исследования включает отслеживание жизненного цикла конкретных колоний год за годом, пока они прочесывают землю пустыни в поисках пищи, соперничают с другими колониями за территорию и — раз в год — спариваются с ними. Иными словами, она изучает особый вид эмерджентных, самоорганизующихся систем. Раскопайте гнездо местных муравьев-жнецов, и вы почти всегда обнаружите, что королевы там нет. Чтобы выследить матриарха колонии, вам придется исследовать дно только что вырытой вами ямы: там вы обнаружите узкий, почти незаметный ход, уходящий еще на два фута под землю, к крошечной, вырытой в грунте камере. Именно там вы найдете королеву. Туда при первых же признаках беспокойства её укрывает горстка «фрейлин». Иными словами, этот ход — аварийный люк, нечто вроде бомбоубежища, спрятанного глубоко под Западным крылом Белого дома.

Но несмотря на поведение в духе Секретной службы и королевскую терминологию, в том, как мыслит муравьиная колония, нет абсолютно ничего иерархического. «Хотя «королева» — это термин, напоминающий нам о человеческих политических системах, — объясняет Гордон, — королева вовсе не является правителем. Она откладывает яйца, а рабочие муравьи кормят её и заботятся о ней. Она не решает, какому рабочему чем заниматься. В колонии муравьев-жнецов многие футы запутанных туннелей и камер, а также тысячи муравьев отделяют королеву, окруженную внутренними рабочими, от тех муравьев, которые трудятся снаружи гнезда и используют только приповерхностные камеры. Для королевы было бы физически невозможно направлять решения каждого рабочего о том, какую задачу выполнять и когда». Муравьи-жнецы уводят королеву к запасному выходу вовсе не потому, что получили приказ от своего лидера. Они делают это потому, что королева дает жизнь всем членам колонии, а значит, в интересах колонии — и её генофонда — сохранить королеву невредимой. Гены велят им защищать мать точно так же, как велят искать пищу. Иными словами, не матриарх обучает своих слуг защищать её, а эволюция.

Поп-культура спекулирует на сталинских стереотипах о муравьях (вспомните хотя бы авторитарный режим колонии в мультфильме «Муравей Антц»), но на самом деле колонии представляют собой полную противоположность плановой экономике. И хотя они способны на удивительно скоординированное распределение обязанностей, никаких пятилеток в муравьином царстве нет. Колонии, которые изучает Гордон, демонстрируют один из самых завораживающих примеров децентрализованного поведения в природе: разум, индивидуальность и способность к обучению, возникающие по принципу «снизу вверх».

Я все еще разглядываю хитросплетение пластиковых трубок, когда Гордон обращает мое внимание на две широкие белые доски, прикрепленные к основному пространству колонии — одна над другой, соединенные рампой. (Представьте себе двухэтажный паркинг рядом со станцией метро.) По каждой платформе лениво снуют несколько муравьев: одни тащат на спинах крошкообразные предметы, другие, похоже, просто вышли на прогулку. Если это Центральный парк муравьиного мегаполиса Гордон, — думаю я, — то сейчас наверняка рабочий день.

Гордон жестом указывает на ближний угол верхней доски, в четырех дюймах от рампы, ведущей на нижний уровень. Там у самой стенки аккуратно привалилась кучка пыли со странной текстурой, усыпанная крошечной шелухой и чешуйками. «Это мидден, — говорит она. — Городская свалка». Она показывает на трех муравьев, марширующих вверх по рампе, каждый из которых едва виден под комично огромной чешуйкой. «Эти муравьи дежурят на свалке: они берут отходы, оставшиеся от собранной пищи — в данном случае семена степных злаков, — и сносят их в мусорную кучу».

Гордон делает два быстрых шага к противоположному краю стола, как можно дальше от рампы. Она указывает на то, что выглядит как еще одна кучка пыли. «А это кладбище». Я всматриваюсь внимательнее, пораженный. Она права: сотни муравьиных трупиков свалены друг на друга и аккуратно втиснуты в самый угол стола. Зрелище жутковатое и в то же время удивительно методичное.

Я достаточно знаю о поведении колоний, чтобы удивленно кивнуть. «Значит, они каким-то образом коллективно решили использовать эти две зоны под свалку и кладбище», — говорю я. Ни один отдельный муравей не размечал эти участки, никакой центральный планировщик не отводил одно место под мусор, а другое — под мертвецов. «Это просто как бы случилось само собой, верно?»

Гордон улыбается, и становится ясно, что я упустил нечто важное. «Все еще интереснее, — говорит она. — Посмотрите, что здесь произошло на самом деле: они устроили кладбище в точке, максимально удаленной от колонии. А с мидденом еще любопытнее: они разместили его в месте, максимально удаленном как от самой колонии, так и от кладбища. Похоже, они следуют какому-то правилу: относить мертвых муравьев как можно дальше, а мусорку устраивать как можно дальше, но так, чтобы она не оказалась рядом с мертвецами».

Мне требуется пара секунд, чтобы мысленно прикинуть геометрию, и — надо же! — муравьи все рассчитали верно. Я невольно рассмеялся при этой мысли: они словно решили одну из тех пространственных задач, что встречаются в стандартных тестах по математике, выдав решение, идеально подходящее для их среды обитания — решение, которое запросто поставило бы в тупик восьмилетнего ребенка. Но вопрос в том, кто же здесь творец?

У этого вопроса долгая и почтенная история, и он отнюдь не ограничивается коллективным поведением муравьиных колоний. Сегодня мы знаем ответ благодаря мощным инструментам для осмысления — и моделирования — эмерджентного интеллекта самоорганизующихся систем, но этот ответ не всегда был столь очевиден. Теперь мы знаем, что в таких системах, как муравьиные колонии, нет настоящих лидеров, а само понятие «королева» вводит в заблуждение. И все же стремление найти «водителей ритма» в таких системах всегда было сильным — как в групповом поведении общественных насекомых, так и в коллективном поведении людей, созидающих живой город.

*   *   *

Сохранились сведения о римском форте, основанном в 76 году н. э. у слияния рек Медлок и Ирвелл на северо-западной окраине современной Англии, примерно в 150 милях от Лондона. Поселения существовали там на протяжении трех столетий, пока не угасли вместе со всей остальной империей около 400 года н. э. Историки полагают, что это место пустовало полтысячелетия, пока там не начал формироваться город под названием Манчестер, чье имя произошло от названия римского поселения Мамуциум (в переводе с латыни — «холм грудевидной формы»).

Большую часть тысячелетия Манчестер просуществовал как неприметный североанглийский боро: получив городскую хартию в 1301 году, он в начале XV века обзавелся колледжем, но на протяжении сотен лет оставался на вторых ролях по сравнению с соседним Солфордом. В