Büyük bir grup projesinin parçası olmayı hiç düşündünüz mü? Daha fazla insan katıldığında işlerin daha iyi ve daha hızlı yapılacağını varsayabilirsiniz. Ancak, bir grup büyüdükçe her bireyin etkinliği artmaz, hatta aynı kalmaz; aksine azalır. Türk kültüründe de söylendiği gibi, 'bir elin nesi var, iki elin sesi var' deriz ama 'çok laf yalansız olmaz, çok insan hatasız olmaz' gibi de bir deyişimiz vardır. Bu durum, 19. yüzyılın sonlarında Fransız mühendis Max Ringelmann tarafından keşfedilen ve 'Ringelmann Etkisi' olarak bilinen bir paradokstur.
Ringelmann, öğrencilerin bir ipi çekerken ürettikleri kuvveti ölçtüğünde, daha fazla öğrenci katıldıkça toplam çekme kuvvetinin arttığını, ancak kişi başına düşen ortalama çabanın azaldığını bulmuştur. Bu düşüşün iki ana nedeni vardır: daha büyük ekiplerde koordinasyon zorluğu ve bireylerin grup içinde daha az sorumlu hissettiklerinde çabayı azaltma eğilimi olan 'sosyal kaytarma'.
Peki, balık sürüleri ve aslan sürülerinden karıncalara kadar birçok hayvan türü büyük gruplar halinde başarılı bir şekilde işbirliği yapabiliyorsa, bu verimlilik düşüşünü nasıl aşıyor olabilirler? Eğer bir hayvan bunu başaracaksa, bu karıncalar olmalı. Current Biology dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada, örücü karınca zincirlerinin Ringelmann etkisinden muzdarip olup olmadığını araştırmayı hedefledik.
Karıncaların Grup Çalışması
Karıncalar, milyonlarca üyeden oluşan kolonilerde karmaşık görevleri kusursuz bir şekilde koordine ederek toplu eylemin ustalarıdır. Tüm karınca türleri arasında, örücü karıncalar (Oecophylla smaragdina) öne çıkan bir örnektir. Bu karıncalar, canlı yaprakları bir araya çekip larva ipliğiyle birbirine bağlayarak ağaç tepelerinde yuvalar yaparlar. Bunu yapmak için 'çekme zincirleri' oluştururlar; her karınca diğerinin belini çeneleriyle kavrayıp uyum içinde çeker.
Bu zincirlerin mekanik avantajı daha önce hiç araştırılmamıştı. Karıncaları, bir kuvvet ölçere bağlı yapay bir kağıt yaprağı çekmeleri için teşvik ettik ve bu ölçer, kolektif kuvvet çıktılarını sürekli olarak izledi. Çekme ekibine daha fazla karınca katıldıkça ve ayrıldıkça, grubun çıktısının gerçek zamanlı olarak nasıl değiştiğini gözlemleyebildik. Önceki karınca araştırmalarıyla desteklenen bir fikre göre, zincirler büyüdükçe kişi başına düşen kuvvetin azalacağını varsaydık. Örneğin, ateş karıncalarının (Solenopsis invicta) sellerden kurtulmak için yapışkan, sal benzeri toplar oluşturmak üzere birbirlerine kenetlendiği bilinmektedir. Çeşitli boyutlardaki toplar çekildiğinde, daha büyük grupların grup boyutu arttıkça karınca başına daha az direnç göstererek Ringelmann etkisinin belirtilerini sergilediği görülmüştür.
Ancak şaşırtıcı bir şekilde, daha fazla örücü karınca çekme ekibine katıldıkça, toplam kuvvetin beklendiği gibi arttığını, ancak karınca başına düşen kuvvetin de arttığını bulduk. Başka bir deyişle, bireysel örücü karıncalar takım büyüklüğü arttıkça daha etkili hale geldi. Görünüşe göre örücü karıncalar sadece Ringelmann etkisinden kaçmakla kalmıyor, aynı zamanda takım çalışmalarında 'süper verimli'ler.
İş Bölümü
Örücü karıncalar bu süper verimliliği nasıl sağlıyor? Bu sadece karışıma daha fazla karınca eklemekle mi ilgili? Her zaman değil. Süper verimlilik, karıncaların kendilerini nasıl düzenlediklerine bağlı görünüyor. Örücü karıncalar, birden fazla kısa zincir yerine tek, uzun bir zincir oluşturduklarında en iyi performansı gösterdiler. Ayrıca, zincirdeki konumlarına bağlı olarak karıncaların duruşlarının farklılaştığını da fark ettik. Arkadaki karıncalar arka bacaklarını uzatıyorlardı; bu duruş, yaprağın karşı kuvvetine pasif olarak direnç göstermelerine yardımcı oluyor. Zincirin ortasında veya önünde bulunan karıncalar ise genellikle aktif çekmeyle ilişkilendirilen daha çömelmiş bir duruş sergilediler. Bu örüntü, zincirler içinde bir iş bölümüne işaret ediyordu.
Çalışmamızda, 'kuvvet mandalı' adını verdiğimiz bir mekanizma öneriyoruz. Çekme zincirlerindeki en zayıf halka, karıncaların birbirlerine olan bağlantıları değil, yere olan tutunmalarıdır. Tek başına çekerken, bir karıncanın üretebileceği maksimum çekme kuvveti kayma ile sınırlıdır. Ancak bir zincirde, arka karıncalar pasif direnç göstericiler olarak hareket edebilir, yere teması artırabilir ve kaymayı önleyebilir. Bu, ön karıncaların daha güçlü çekmesine olanak tanır, kuvveti zincirin kendisi aracılığıyla depolar ve iletir. Bu iş bölümü, kuvveti kilitler ve geri kaymayı önler.
Daha Fazla Farklıdır
Spekülatif olsa da, modelimiz ekiplerin en azından fiziksel kuvvet uygulamasında Ringelmann etkisinin yaygın tuzaklarını nasıl aşabileceğine dair zorlayıcı yeni bir bakış açısı sunmaktadır. Zeminin kayganlığını veya yaprak ağırlığını değiştirme gibi gelecekteki deneyler, kuvvet mandalı hipotezimizi doğrulamak için kritik olacaktır. Araştırmamızın, özellikle otonom robotik alanında geniş etkileri vardır. Sürü robotikte, küçük, uygun maliyetli robot ekipleri, tek bir grup üyesinin yeteneklerinin ötesinde görevleri başarmak için işbirliği yapacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak şimdiye kadar, robot ekipleri en iyi ihtimalle doğrusal bir ölçeklendirme elde etmiştir: robot sayısını ikiye katlamak, kuvvet çıktısını ikiye katlamak. Bu, robotların Ringelmann etkisinden muzdarip olmayabileceği, ancak aynı zamanda 'süper verimli' de olmadıkları anlamına gelir. Örücü karıncaların kuvvet mandalı gibi karınca taklitçi stratejilerle robot programlamak, performanslarını artırabilir ve makinelerin parçalarının toplamından daha fazlası olmasına izin verebilir. Çalışmamız ayrıca Ringelmann etkisinin yaygınlığını da sorgulamaktadır. Bazen takım çalışması söz konusu olduğunda, 'daha fazlası farklıdır'. Ve en azından bazı hayvanlar için, daha fazlası gerçekten daha iyidir. Eğer örücü karıncalar aşçı olsaydı, en iyi terbiyeyi yapabilecekleri adil olurdu.
