Но как все-таки выглядит это «коллективное», «роевое мышление» конкретно? Как все-таки получается, что муравьи выбирают ту или иную дорогу, а осы строят именно такое гнездо, а не другое? Ответ на эти вопросы дали новые исследования и новые компьютерные модели. Например, исследования Ги Терулэ и Эрика Бонабо показали, что осы строят гнезда, руководясь информацией, которую каждая отдельная оса получает от уже построенной до нее части. Происходит это так: каждая оса, ползая по строящемуся гнезду и ощупывая усиками его клетки, получает такую локальную информацию, которая пробуждает в ней «строительный инстинкт» и побуждает сделать какое-то определенное строительное действие из присущего ей набора. Именно определенное, от разу до разу разное действие, потому что информация в каждом месте строящегося гнезда для осы разная: как показали тщательные измерения, оса, оказавшаяся в углу, где уже имеются три готовые клетки, с гораздо большей вероятностью строит еще одну в том же ряду, чем начинает соседний ряд, — и тому подобное.
Терулэ и Бонабо проверили эти наблюдения на компьютерной модели, в которой виртуальные осы двигались в трехмерном объеме, заполненном шестиугольными ячейками. Каждая такая оса способна «ощущать» только 26 клеток, ближайших к той, где она находится. При некоторых определенных конфигурациях этих ячеек в осе рождается строительный инстинкт, и она пристраивает к этой конфигурации новую ячейку, в других случаях просто переползает на новое место. Куда именно она пристраивает новую ячейку, определяется набором вероятностей для каждой из конфигураций, «стимулирующих» такую пристройку. Результатом этой чисто вероятностной деятельности, основанной на локальной информации об окружении, получаемой каждой отдельной осой, оказываются гнезда чрезвычайной сложности. Это показывает, что удивительные «архитектурные способности» роя как целого вовсе не требуют таких способностей от каждой отдельной осы; не требуют они также ни сложных правил поведения, ни особой гибкости, ни «понимания общего плана». Да и самого этого, заранее приготовленного плана они не требуют.
Перейдем теперь к нашему муравью. Разберемся, наконец, как он находит нужную дорогу. Этот вопрос был впервые решен известным энтомологом (а также создателем новой науки — социобиологии) Э. Вильсоном в 1990 году. Муравьи, как известно, общаются друг с другом с помощью особых пахучих химических веществ-феромонов. Запах феромона, который оставил один муравей, привлекает внимание другого. Чем сильнее запах, тем больше внимания. Когда муравей случайно находит запас пищи, он торопится назад в гнездо, помечая свой обратный путь феромонами. Прибыв в муравейник, он особым образом касается усиками других муравьев, и это особое касание рекрутирует этих муравьев присоединиться к походу за найденной пищей. Возвращаясь с пищей домой, эти рекруты тоже помечают свой путь, и в результате тропа к пище начинает пахнуть еще сильнее. Таким образом, прокладка тропы происходит по принципу положительной обратной связи: чем больше муравьев ею пользуются, тем привлекательней она становится и тем больше новых муравьев привлекает. Но когда запасы пищи начнут подходить к концу, число новых рекрутов, возвращающихся с пищей по этой тропе, начнет уменьшаться, запах тропы начнет слабеть, и она будет привлекать все меньше новых рекрутов — пока тропа совсем не заглохнет.
Интересно, однако, что этот механизм, собирающий — без всякого предуготовленного плана и предварительной координации — длинные колонны муравьев, марширующих по одной и той же тропе в сторону пищи, одновременно помогает муравьям выбирать также кратчайшую из возможных троп. Как это происходит, выяснил в начале 1990-х годов бельгийский исследователь Ж.-Л. Денебург. Он придумал хитроумный эксперимент с двумя мостиками: расположил между муравейником и пищей преграду в виде струйки воды, через которую были переброшены два мостика одинаковой длины. Вначале муравьи выбирали тот или иной мостик случайным образом, потому что феромонов не было ни на одном, так что вероятность выбора каждого мостика составляла около 50 %. Она и дальше оставалась такой, потому что число прошедших по каждому мостику муравьев было одинаковым и феромонов они оставляли одинаковое количество. В дальнейшем, однако, происходило так, что через один мостик — опять-таки, совершенно случайно — проходило на несколько муравьев больше, чем через другой. В результате первый мостик начинал пахнуть чуть более привлекательно, туда устремлялось больше муравьев, и спустя короткое время практически все муравьи уже маршировали по этому мостику.