Ein empfindungsfähiger "eusozialer" Schwarm und Aufrechterhaltung der Kommunikation

Ich habe eine ähnliche Frage gesehen wie die, die ich gleich stellen werde , aber sie spricht nicht ganz das an, was ich wissen möchte, also hier.

Ich möchte einen Organismus erschaffen, in dem empfindungsfähige Individuen tatsächlich Schwärme von eusozialen Kreaturen sind. Ich weiß bereits einiges über diesen Organismus, aber es gibt drei wichtige und miteinander verbundene Details, die ich festzunageln versuche.

Dinge, die ich weiß

  • Wichtig ist, dass die vorherige Frage das, was ich wissen möchte, nicht beantwortet, weil ein einzelner Schwarm NICHT physisch zusammenhängend ist: Die Einheiten des Schwarms bleiben nahe beieinander, aber sie können nicht chemisch kommunizieren, weil sie alle amorph herumfliegen Schwarm in der Luft (die Gesamtbiomasse des Schwarms ist etwa menschlich, aber ich bin geteilter Meinung, ob ich Schwärme von ~ 100 Einheiten haben möchte, die sich zu dieser Größe summieren, oder ob ich einen Schwarm von ~ einer Million Einheiten haben möchte, wo sich diese Einheiten befinden ungefähr bienengroß, obwohl ich zu letzterem neige).
  • Das legale Individuum wird als Schwarm definiert, und das aus gutem Grund: Ein Schwarm kann auf Augenhöhe mit einem Menschen denken (mit ähnlicher Intelligenzvariabilität), während eine Einheit eines Schwarms nicht mehr als eine unserer Zellen oder Organe tun kann .
  • In meinem idealen Setup gibt es keinen einzelnen „Gehirn“-Organismus für einen Schwarm. Ich bin bereit, mich darauf einzulassen, wenn es nötig ist, aber ich möchte, dass die Intelligenz des Schwarms stark delokalisiert und eine emergente Eigenschaft der kommunizierenden dummen Einheiten ist, die ein empfindungsfähiges Individuum zu Abstraktion, Problemlösungsverhalten und Kritik befähigt Gedanken entstehen.
  • Schwärme können im gleichen Maße miteinander zusammenarbeiten wie Menschen miteinander; dh es gibt keinen automatischen Kampf, wenn sich zwei Schwärme am selben Ort befinden (wie ich mich, glaube ich, zu erinnern, bei einigen anderen eusozialen Organismen passiert, wenn sie in das Territorium eindringen). Schwärme können auf die gleiche Weise wie Menschen Freundschaften und Kooperationen sowie Feindseligkeiten und Verachtung eingehen und sind intelligent genug, um die Raumfahrt gegründet zu haben.
  • Die Reproduktion von Einheiten erfolgt, wenn sich Drohnen und Königinnen eines einzigen Schwarms paaren. Dies ist gleichbedeutend mit menschlicher Entwicklung und Heilung: Wenn ein Schwarm selfing ist, wächst er entweder heran oder stellt sich nach einer Verletzung wieder her. Es gibt spezielle Einheiten in einem Schwarm, die entweder mehr Eier ausbrüten oder "Schwangerschaften" tatsächlich austragen, je nachdem, wie ich mich entscheide. In jedem Fall geht die Wiederherstellung ziemlich schnell, vielleicht in der Größenordnung von Stunden oder Tagen. Die Einheiten sind klein genug, dass ich erwarte, dass die meisten oder alle regelmäßig ersetzt werden. Der Verlust einer einzelnen Einheit sollte ungefähr so ​​bedeutend sein wie etwas zwischen menschlichen Zellen, die Apoptose durchlaufen, und einem Menschen, der einen Papierschnitt erleidet.
  • Einheiten eines Schwarms sind mit ziemlicher Sicherheit genetisch unterschiedlich und werden bei der Schöpfung unbewusst einer Kaste zugewiesen, genauso wie sich unsere Zellen differenzieren, wenn verschiedene Arten von Zellen benötigt werden. Im Falle des Mangels einer einzelnen Kaste innerhalb eines Schwarms können sich die Einheiten jedoch gegenseitig signalisieren, unterschiedliche Rollen zu übernehmen. Mit anderen Worten, jede Einheit hat das genetische Material, um jede Rolle zu übernehmen, aber eine wird epigenetisch ausgewählt und kann sich ändern.
  • Die Schwarmreproduktion erfordert, dass zwei verschiedene Schwärme genetisches Material zwischen ihren Königinnen und Drohnen austauschen und zusammen ein "Super-Ei" produzieren, das tatsächlich ein einzelnes physisch zusammenhängendes Objekt sein kann oder nicht. Dieses Superei "schlüpft" nach einiger Zeit (es kann eine Weile dauern, wahrscheinlich vergleichbar mit einer menschlichen Schwangerschaft), um einen kleinen Schwarm von ungefähr 20.000-40.000 Einheiten zu produzieren, der ein Neugeborenes ist. Dieses Neugeborene entwickelt eine Intelligenz, die genau der menschlichen Zeitskala entspricht, und gilt nach ungefähr sechshundert Millionen Sekunden (oder ungefähr zwei Jahrzehnten: In dieser Welt werden alle Einheiten in SI-Einheiten ausgedrückt, aus komplizierten Gründen der Weltbildung, auf die ich nicht eingehen werde Die Schwärme haben wahrscheinlich ihre eigenen üblichen Einheiten, aber ich habe mich nicht darum gekümmert, das herauszufinden). Schwärme haben ein Konzept von Ehe und Co-Elternteil.
  • Schwärme altern und sterben schließlich auf ähnliche Weise wie Menschen: Ihre Fähigkeit zur Selbsterneuerung lässt mit der Zeit allmählich nach, bis sie anfällig für Krankheiten werden.
  • Die Kommunikation zwischen Schwärmen erfolgt durch Sprache: Einheimische Schwarmsprachen drehen sich darum, viele Körper zu verwenden, um komplexe Laute und/oder Zeichen zu bilden. Seit sie raumfahrend geworden sind, haben Schwärme die Standardsprachen zwischen den Arten übernommen (es gibt eine bestimmte gesprochene und eine bestimmte Zeichensprache, die als intergalaktischer Standard angenommen wird), indem sie einfach ihre Körper benutzen, um sich den Händen anzunähern oder einheitliche Geräusche zu machen, da die anderen empfindungsfähigen Arten nicht über Millionen verfügen von Körpern, um die Phoneme zu produzieren, die Schwarmsprachen als Standard betrachten.
  • Die stärkste Grenze dessen, was Schwärme tun können, ist, dass sie nicht nur biologisch sind, sie sind genauso biologisch wie wir. Dieses Universum arbeitet mit Panspermie, und während sich verschiedene empfindungsfähige Arten auf verschiedenen Planeten mit unterschiedlichem Evolutionsdruck entwickelt haben, verwenden Schwärme immer noch DNA und RNA und Protein, und alles Leben im Universum hat einen einzigen gemeinsamen Vorfahren. Darüber hinaus war der evolutionäre Vorfahre allen empfindungsfähigen Lebens, einschließlich der Schwärme, ein Eukaryot, also haben die Zellen der Einheiten Histone, Kerne und Mitochondrien, die sich auf die gleiche Weise entwickelt haben wie Eukaryoten auf der Erde. Dieses Universum hat Magie, aber es kann für die Funktionsweise von Schwärmen nicht wesentlich sein, da die Interaktion mit Magie einen empfindungsfähigen Intellekt erfordert, sodass die Schwärme als Voraussetzung biologische Empfindungsfähigkeit entwickeln müssten und sich daher in keiner Weise auf Magie verlassen können, bevor sie sich kritisch entwickeln Denken.

Was ich versuche herauszufinden

  1. Wie kommunizieren die Einheiten eines einzelnen Schwarms mit sich selbst? Dies muss klären, wie der Schwarm sich selbst unbewusst aufrechterhalten, mit seinen Einheiten kritisch denken und das Gedächtnis aufrechterhalten kann, selbst wenn einzelne Einheiten häufig ersetzt und ersetzt werden.

  2. Wie verwechseln Schwarmeinheiten ZWISCHEN Individuen keine Signale zwischen Schwarmeinheiten VON Individuen? Wenn die Einheiten von Schwarm Alice in den Raum der Einheiten von Schwarm Bob stoßen, wie vermeidet die Kommunikation der Einheiten von Schwarm Alice untereinander, dass die Kommunikation der Einheiten von Schwarm Bob untereinander gestört wird?

  3. Im Idealfall wäre diese Kommunikation NICHT elektromagnetischer Natur oder hätte zumindest eine Möglichkeit, sich vor Störungen zu schützen: Ich möchte, dass Schwärme NMR-Geräte und/oder starke Magnetfelder verwenden können, ohne sich zu Tode zu krümmen.

BEARBEITEN: Ich bin mir ziemlich sicher, dass ihre Einheiten, unabhängig von der Lösung, die ich verwende, alle eine Art Signal verwenden, das in gewissem Sinne verschlüsselt ist. Nicht auf eine Weise, die sie bewusst erkennen würden (es ist etwas, das sie wissenschaftlich untersuchen müssten, um zu erkennen, dass es existiert), aber die Einheiten von Swarm Alice verwenden einen anderen Verschlüsselungsschlüssel als die von Swarm Bob. Es wäre komplex genug, um einzigartiger zu sein als Fingerabdrücke, und wahrscheinlich der Hauptgrund dafür, dass Supereier physisch zusammenhängend sind, da Einheiten für einen beginnenden Schwarm auf einem Signal zusammenlaufen. Niemand würde sich des Schlüssels bewusst sein, den ihre Einheiten verwenden, um die Kommunikation zu verschlüsseln: Er wäre getestet worden und ist wahrscheinlich das Äquivalent zum Abnehmen von Fingerabdrücken in der Kultur. Den Schlüssel eines anderen zu kennen, ist natürlich eine persönliche Information, aber es ist schwer, etwas super Schändliches damit zu machen:Denken mit diesem Schlüssel, weil die beim Denken verwendeten Signale einzigartig sind und aus der persönlichen Erfahrung eines Individuums hervorgehen. Der Zweck eines einzelnen Signals kann verstanden werden, der Zweck eines kleinen Signalclusters kann vage erfasst werden, aber das Ganze geht darüber hinaus. Trotzdem funktioniert es. Jede Einheit kann nur Signale mit diesem Schlüssel verstehen und die Filterung erfolgt automatisch. Dies löst Problem 2 sehr ordentlich, schlägt allgemeine Ideen zur Umgehung von Problem 1 vor und verhindert, dass Probleme jeglicher Art von Signalen, die zwischen Einheiten verwendet werden, in der Umgebung heimisch sind oder sich von anderen Schwärmen in der Umgebung ausbreiten und Schwärme auf eine Weise stören, die biologische Kreaturen logischerweise tun würden entwickeln, um zu vermeiden.

Antworten (3)

Der Sound ist bemerkenswert, vielfältig und vielleicht genau das, wonach Sie suchen

Es gibt einige Hinweise darauf, dass Bienenschwärme Informationen zwischen Individuen und dem Kollektiv sowohl über Geräusche als auch über Tanzen übermitteln. Es ist seit langem bekannt, dass erforschende Drohnen zum Bienenstock zurückkehren und tanzen, um den Verbleib von Nahrung oder neuen Koloniestandorten mitzuteilen ( was Karl von Frisch einen Nobelpreis einbrachte ), aber dies sind komplexe Informationen, von denen viele vermuten, dass sie nicht allein durch Tanz beschrieben werden können . Durch vibrierende Flügel bei sehr hohen Frequenzen kann die Komplexität die Nachrichtenübermittlung ergänzen und auch ein Beweis dafür sein, dass Bienen durch Schall miteinander kommunizieren können und ständig Informationen zwischen Individuen übertragen.

In der Tat ähnlich wie moderne Drohnenschwärme (aber ein solides Äquivalent zu drahtlosen Peer-to-Peer-Drohnenschwarmnetzwerken). Da Schall ein zerstreuendes Gerät ist, müssen Informationen ständig weitergegeben werden:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es gibt Hinweise darauf, dass Bienen, die Tonfrequenzen einstellen und sich schnell mit 250 bis 500 Zyklen pro Sekunde ändern, Nachrichten knotenweise durch den Schwarm übertragen können.

Wenn auf diese Weise komplexe Entfernungs- und Standortinformationen übertragen werden können, ist es außerdem möglich, Vibrationen zu codieren, um sicherzustellen, dass jeder Schwarm eine einzigartige Signatur hat. Die große Auswahl an nicht nur Frequenzen, sondern auch Variationen in der Nachrichtenlänge unterstützt jetzt Identifikations- und Sicherheitsinformationen und ermöglicht die Trennung verschiedener Schwarminteraktionen.

Der Klangmechanismus kann es Ihrer Spezies ermöglichen, sich in einer atmosphärischen Umgebung zu entwickeln, und wenn Sie möchten, dass sie raumfahrend ist, lässt sich Klang leicht auf ein von einer Atmosphäre unabhängiges technologisches Medium übertragen (wie in unserer aktuellen Kommunikation, wenn Sie sich an Old-School-Modems erinnern mit Ton, aber über Telefonkabel übertragen). Weltraumfahrende Arten verfügen wahrscheinlich über ein technologisches Konzept auf fortgeschrittenem Niveau, und ihre bereits vorhandene Klang-„Sprache“ kann leicht auf Licht, Radio oder andere fortschrittliche Methoden übertragen werden, z. B. das einfache visuelle Akzentuieren und Vibrieren ihrer Raumanzüge, um visuell wahrgenommen zu werden benachbarte Drohnen.

Wenn sie tatsächlich fortgeschritten und technologisch sind und Raumanzüge für ihre Individuen herstellen können, kann die Kommunikation dann Partikel sein (vielleicht wie das Abschießen tatsächlicher Atome in denselben Frequenzen) oder sogar (wenn auch hochspekulativ) die Manipulation von anderen Feldern als EM-Feldern (potenziell sogar Schwerkraft für Schwarmkommunikation über große Entfernungen).

Hm. Mein Reflex war zuerst "nein", da ich möchte, dass die Schwärme miteinander und mit anderen Arten über Geräusche kommunizieren können, aber dann wurde mir klar: Die Geräusche, die UNITS verwenden, sind mit ziemlicher Sicherheit viel höher als die Geräusche, die SCHWARE verwenden, und letztere nehmen die Mitteilungen ersterer möglicherweise nicht einmal bewusst wahr. Ich muss daran kauen, aber ich glaube, ich mag es.
Höhere Töne haben eine kürzere Reichweite, sodass sich Schwärme nicht zu sehr zerstreuen können. Es deutet sogar auf einen Evolutionsmechanismus hin: Damals, als Einheiten unabhängiger waren, wurden sie möglicherweise durch Echoortung gejagt, daher war es wichtig, hohe Töne wahrzunehmen. Ich glaube nicht, dass der gesamte Schwarm Geräusche in diesem Bereich bewusst wahrnimmt: Ihre Einheiten können es wahrnehmen, aber ihre Körper würden auf der Ebene der Einheit auf ein solches Geräusch reagieren, nicht auf der Ebene des Ensembles, genau wie unsere Zellen Gradienten von O2 wahrnehmen können und CO2, aber wir können nicht. Wir wissen nur, dass wir das Gefühl haben, zu ersticken, wenn wir nicht einatmen.
Wow. Ich frage mich, ob Sie kleine Echoortungsklicks fast buchstäblich Aktionspotentialen zuordnen könnten.

Sie flackern vor Licht.

Jede deiner Schwarmeinheiten flackert vor Licht. Mit Licht meine ich einen enormen Bereich des elektromagnetischen Spektrums. So wie ein Laser in einem optischen Kabel durch Flackern enorme Mengen an Informationen übertragen kann, so auch Ihre Kreaturen. Unterschiedliche Wellenlängen sind für unterschiedliche Arten von Informationen reserviert. Ihre Kreaturen sind in der Lage, sehr geringfügige Unterschiede in der Wellenlänge wahrzunehmen, und daher kommt es sehr selten zu Konflikten zwischen zwei Kreaturen in der Nähe.

Ich sehe, Sie fordern, dass Kommunikation "nicht elektromagnetischer Natur" sein soll, aber Sie fahren fort, magnetische Felder zu diskutieren. Elektromagnetische Strahlung ist Licht von Radiowellen bis hin zu Gammastrahlen, und ich würde nicht erwarten, dass dieses Flimmern auf den von Ihnen verwendeten kurzen Skalen beeinträchtigt wird.

Ich weiß, dass Licht elektromagnetische Wellen sind, aber diese können durch starke magnetische oder elektrische Felder gestört werden. Und wenn die Kreaturen sehr empfindlich auf Wellenlängen reagieren, reagieren sie auch sehr empfindlich auf winzige Änderungen der Wellenlänge, was zu Problemen führen würde, wenn Welleninterferenzen auftreten (z. B. wenn zwei Schwärme denselben Raum einnehmen).
@BreakingBioinformatics - Ich habe mein Handy inmitten einer riesigen Menschenmenge benutzt, die alle ihre Handys benutzen, und ich höre nie Fremde oder bekomme Textnachrichten, die nicht für mich bestimmt sind. Das ist alles elektromagnetische Strahlung und irgendwie halten die Telefone ihr Geschäft voneinander getrennt.

das ist sehr faszinierend und es scheint, dass Sie hier viel durchdacht haben - sehr cool zu sehen, wohin das führen wird :)

Einige Gedanken: 1. Wenn Sie elektromagnetische Übertragungen vermeiden möchten, können Sie die umgebenden Partikel in der Atmosphäre (denken Sie an Stickstoffmoleküle) oder spezielle darin schwebende Nanokörper (denken Sie an Blumen Pollen / Staub ) als eine Art "leitendes" Medium, durch das Signale bei Bedarf über große Entfernungen transportiert werden können (ohne dass eine direkte Sichtverbindung erforderlich ist). Eine interessante Umsetzung dieser Idee (obwohl anders genug, damit Sie sie an Ihre eigene anpassen können) wurde in dem Roman Rosewater ( https://www.goodreads.com/book/show/38362809-rosewater), wo diese Art von leitfähigem Äther verwendet wurde, damit der Held "übernatürliche Visionen" und Daten an entfernten Orten erhielt. Sie könnten etwas Ähnliches verwenden, bei dem jede Einheit das Signal an ihre unmittelbaren Nachbarn weitergeben kann und so weiter wie ein neuronales Netzwerk 2. Was die "Verschlüsselung" betrifft, können Sie vielleicht einen plausibleren Mechanismus finden, der nicht ganz Verschlüsselung ist, aber mehr ähnelt die Routing-Mechanismen von IP-Adressen - Sicherstellen, dass ein Signal einen bestimmten Empfänger (Einheit) oder Subnetz (einen Schwarm) erreicht, ohne von einem anderen Netz, durch das die Daten geleitet werden, gestört, gelesen oder abgefangen zu werden. Vielleicht haben einige der tragenden Körper in der Luft einige elektrische Polaritätsmuster, die eine "Subnetzmaske" oder einen "IP-Bereich" definieren, den das Signal erreichen soll.

Viel Glück :) Noam