Gli incidenti, i disastri naturali e gli attacchi casuali o mirati possono paralizzare le infrastrutture umane. Le nostre reti di trasporto, le catene di approvvigionamento e le reti di comunicazione stanno aumentando di dimensioni e diventano sempre più complesse man mano che le nostre popolazioni crescono.

Come proteggiamo queste reti da diventare vulnerabile e in mancanza? Gli insetti sociali possono fornire qualche ispirazione.

Gli insetti sociali, come formiche, api e vespe, vivono in un sito di nidificazione comune. Essi:

• lavorare insieme per allevare i compagni di nido;

• avere una (o poche) "regine";

• avere femmine fertili (le regine) che producono tutti i compagni del nido; e

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• avere generazioni sovrapposte, con persone giovani e anziane che vivono insieme.

Ogni individuo all'interno di un nido si comporta un po 'come un neurone in un cervello. Interagiscono e reagiscono al comportamento dei vicini più prossimi che vivono all'interno del nido. Questo comportamento sociale può portare a imprese impressionanti, come le termiti che costruiscono grandi tumuli o formiche che lavorano insieme per formare ponti o zattere.

Fornisce inoltre al nido una certa capacità di recupero in caso di interruzioni. Lavorando insieme, un piccolo errore può essere risolto prima che diventi un grosso fallimento. Questo è chiamato comportamento collettivo. È visto attraverso molte specie, compresi insetti, pesci, uccelli e umani.

Possiamo già tracciare parallelismi tra società di insetti umane e sociali. Ma lo studio continuo del comportamento collettivo ha implicazioni in matematica, fisica e robotica. Potrebbe aiutarci a progettare un'infrastruttura migliore, più resiliente.

Fattori contribuenti

Due fattori che portano alla resilienza degli insetti sociali sono il controllo decentralizzato e la ridondanza e il comportamento di commutazione del lavoro.

Nelle società di insetti, non c'è un leader e nessun progetto. Questo controllo decentralizzato significa che ogni individuo è essenzialmente sostituibile, consentendo alle colonie di resistere alla perdita di individui.

Inoltre, il danno al sistema - la colonia - può essere affrontato come accade, senza la necessità di lunghe comunicazioni con i manager. I sistemi umani stanno diventando sempre più decentralizzati, spesso facendo affidamento su Internet, ma anche i nostri servizi Internet stanno diventando più centralizzati.

Pensa alla natura semplificata di Google. Fornisce non solo un motore di ricerca, ma anche un servizio di posta elettronica, un calendario e documenti di Google - tra gli altri servizi. È molto più facile e più conveniente gestire le nostre vite online attraverso un unico servizio centralizzato. Tuttavia, se un aspetto di Google viene danneggiato da un attacco online, i guasti a cascata attraverso il sistema potrebbero compromettere l'accesso a molti di questi servizi.

Nonostante la frase sia "occupata come un'ape", molte colonie di insetti sociali in realtà mantengono un gran numero di individui apparentemente "pigri" che non funzionano. Questi individui, conosciuti come persone ridondanti o lavoratori inattiviagisce come una rete di sicurezza che consente a un nido di rispondere rapidamente a un'interruzione, ad esempio una perdita di lavoratori o un attacco di un predatore.

Gli insetti sono anche in grado di cambiare lavoro in risposta a un'interruzione. All'interno di un nido, le persone possono avere lavori in cui sono specializzati. Ciò consente una maggiore efficienza all'interno del nido. Ma durante un'interruzione, le persone sono in grado di cambiare lavoro per colmare il divario.

Questo è simile ai nostri servizi di emergenza volontari, come il servizio di emergenza statale (SES). Le persone che fanno volontariato con il SES di solito lavorano in altre aree. Ma, quando un'emergenza colpisce, sono in grado di rispondere e aiutare a risolvere il problema.

Forse una formazione più ampia delle competenze consentirebbe alle persone di assistere durante alcuni disturbi alla nostra infrastruttura.

Come potrebbe questo tenere lezioni per gli umani?

Studiando il comportamento collettivo degli insetti sociali e il modo in cui sono in grado di rimanere resilienti di fronte ai disturbi, possiamo basarci su queste lezioni per ispirare lo sviluppo della nostra infrastruttura e proteggerla dai fallimenti su larga scala.

Gli insetti sociali hanno sviluppato una varietà di soluzioni a diverse interruzioni nel corso dei millenni. Cercare di sperimentare su reti umane è spesso impossibile e non etico, tuttavia possiamo sperimentare direttamente sugli insetti sociali.

Questo non vuol dire che i sistemi di insetti sociali siano proxy per i sistemi umani, ma confrontando numerosi sistemi di insetti sociali, studiando studi di casi umani (di solito dai risultati trovati dopo un disastro naturale) e sviluppando simulazioni, possiamo cominciare a capire il caratteristiche generali che contribuiscono alla resilienza attraverso diverse scale e tipi di disturbo.

Questo vale anche in entrambi i modi. Prendendo in prestito idee, strumenti e concetti dal lavoro di resilienza in altre discipline, come la fisica, l'economia e l'ingegneria, possiamo ottenere una maggiore comprensione dei meccanismi alla base della resilienza degli insetti sociali.

Insieme, ciò può portare a una maggiore comprensione della resilienza che può essere applicata alla progettazione di una migliore infrastruttura umana.

Circa l'autore

Eliza Middleton, Postdoctoral Associate in Entomology e Integrated Pest Management, Università di Sydney. È ampiamente interessata all'ecologia comportamentale e ha sviluppato un'enfasi specifica sul comportamento collettivo, sulla comunicazione e sulla resilienza delle infrastrutture.

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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