ƘANANAN MASU IYO BIYU, MATSALAR FURSUNA ƊAYA

Ƙananan halittu (microorganisms) ba kasafai suke iyo su kaɗai ba. Ƙwayoyin cuta (bacteria), ƙwayoyi masu kama da amoeba, maniyyi da algae suna motsi cikin rukunoni da mazauni (colonies). A girmansu, ɗanƙo (viscosity) yana rinjayar ƙarfin motsi (inertia): gudanar da kowane bugun iyo ke haifarwa tana bayyana nan take, tana dusashewa a hankali kawai da nisa, kuma ƙwayoyin da ke kusa suna jin ta. An riga an san cewa masu iyo da salon iyo maras sauyawa suna jawo juna, suna korar juna kuma suna daidaita lokacinsu ta waɗannan gudanai.

Binciken Albert Alonso, na Aalborg University a Copenhagen, ya yi wata ƙarin tambaya. Idan hanya mafi kyau da ƙwaya ɗaya za ta yi iyo ta dogara da yadda makwabtanta ke iyo, to yin iyo tare ya zama wasa (game). A irin wannan wasa, zaɓin halitta (natural selection) yana fifita Nash equilibrium (daidaiton Nash) — yanayin da babu ƙwayar da za ta iya samun abin da ya fi kyau ta hanyar sauya salon iyonta kaɗai. Amma Nash equilibrium na iya zama mafi muni ga kowa fiye da abin da ƙwayoyin za su iya cimma tare.

Koyon iyo daga farko

Kwaikwayon Alonso ya ƙunshi ƙwayoyin halitta masu laushi, masu girma biyu (two-dimensional), waɗanda fatarsu (membrane) za ta iya lanƙwasa amma ba za ta iya miƙewa ba, da ƙarin fata 10% fiye da da’ira mai faɗi iri ɗaya — sakin da ke ba ƙwayar damar sauya siffa kwata-kwata. Ana ba kowace ƙwaya maki bisa nisan da ta yi tafiya, a cire makamashin da ta kashe.

Don guje wa gina amsar a cikin samfurin, an ba ƙwayoyin sauye-sauyen siffa ba da tsari ba a farko, sannan aka inganta su mataki-mataki, ta amfani da kwaikwayon ruwa da aka rubuta ta yadda zai iya lissafa, ga kowane ƙaramin sauyi na salon iyo, yadda makin kowace ƙwaya zai amsa.

Ga ƙwaya ita kaɗai, kowane farawa ba da tsari ba ya kai ga salon iyo ɗaya: igiyar lanƙwasa da ke gudana daga gaba zuwa baya a ɓangarorin biyu lokaci guda, tana tura ƙwayar gaba da kusan kashi uku cikin huɗu na radius ɗinta a kowane zagaye. Ya yi daidai da igiyar tafiya (travelling wave) da aka daɗe ana sanin ita ce mafi kyau ga ƙananan lanƙwasa, kuma yana kama da siffofin chevron da ake gani a jikin amoeba Dictyostelium masu iyo.

Wasa mara daidaito

Sannan aka sanya ƙwayoyi biyu a nisan radius 5 zuwa 20 na ƙwaya tsakaninsu, ɗaya a bayan ɗaya ko gefe da gefe, aka auna abubuwa biyu.

• Tasiri (influence): yadda salon iyon ƙwaya ke sauya makin makwabciyarta.
• Ƙarfafawa (incentive): yadda ƙwaya za ta iya amfanar kanta ta hanyar daidaita salon iyonta da na makwabciyarta.

Ga ƙwayoyi da ke a layi ɗaya, tazarar da ke tsakanin waɗannan biyun babba ce. Mai iyo yana jan ruwa tare da shi, kuma makwabcinsa gudanar ce kawai ke ɗauke da shi, tasirin da ke dusashewa kamar 1/ℓ da nisa ℓ. Amma gudanar da ke ɗauke da dukkan jiki ba ta sauya salon iyo mafi kyau ba; yadda gudanar ke bambanta a fadin jiki ne kaɗai ke yi, kuma wannan yana dusashewa kamar 1/ℓ². A cikin kwaikwayon, tasiri yana rinjayar ƙarfafawa da ninki 6 a radius 5 da ninki 33 a radius 20. Fiye da 98% na tasirin yana fitowa ne daga ɗaukewa da gudanar.

Ƙoƙari ya ƙara muni

To me ke faruwa idan kowace ƙwaya ta daidaita salon iyonta don kanta? Kowacce tana amsa ƙaramar ƙarfafawa kawai, kuma tana rasa babbar ribar da tasirin ya kafa.

A nisan radius 5, a layi ɗaya, lambobin suna ba da labarin. Ƙwayoyi biyu da ke riƙe salon iyonsu na su kaɗai kuma kawai suke shiga cikin rawar da ta dace suna yin 17% fiye da ƙwayoyi biyu da ke su kaɗai. Ƙwayoyi biyu masu son kai, kowacce tana inganta salon iyonta, suna yin 14% kawai fiye. Ƙwayoyi biyu masu haɗin kai, suna inganta makinsu na haɗin gwiwa, suna yin 29% fiye. Kowace ƙwaya mai son kai tana inganta matsayinta idan aka yi la’akari da salon iyon ɗayar, amma tare sun ƙare a muni fiye da idan babu wadda ta sauya siffa — “kamar a cikin matsalar fursuna”, in ji takardar.

(a) Riba ga kowace ƙwaya daga daidaita salon iyo, ga ƙwayoyi masu haɗin kai da masu son kai; (b) yadda haɗin kai ya fi kyau, a layi ɗaya da gefe da gefe; (c) sakamakon ƙwayoyi biyu masu salon iyo na su kaɗai bisa lokacinsu, tare da matakan son kai da haɗin kai; (d) siffofin ƙwayar baya da ta gaba. — Hoto na 3, Alonso (2026), arXiv:2610.41965.

Daidaitawar ma sun bambanta. Ƙwayar gaba mai son kai tana sauya salon iyonta da 5% kawai, ƙwayar baya kuwa, da ke iyo a sawun ruwanta, da 12%. Ƙwayoyin da ke haɗin kai duka suna sauyawa da kusan 27%: yanzu ƙwayar gaba tana daidaitawa don tsara gudanar da ƙwayar baya ke iyo a cikinta. Fifikon haɗin kai a kan son kai yana raguwa da nisa — ƙwayoyi biyu masu haɗin kai suna yin 14% fiye da masu son kai a radius 5 a layi ɗaya, 1.4% a radius 20 — kuma ga ƙwayoyi gefe da gefe 0.4% kawai ne ko a radius 5.

Clones da abokan hamayya

Ƙwayoyin da ke cikin clone suna raba ƙwayoyin gado (genes), kuma juyin halitta (evolution) yana fifita nasarar haɗin gwiwarsu. An bar kowace ƙwaya ta daraja makin makwabciyarta da nauyi ρ, wato dangantakarta (relatedness): 1 ga clones, 0 ga baƙi, ƙasa da sifili ga abokan hamayya da ke amfana idan makwabcinsu ya yi asara. Ribar ƙwayoyin biyu fiye da ƙwayoyi biyu masu son kai tana bin wata doka mai sauƙi: (2ρ − ρ²) sau cikakkiyar ribar haɗin kai. Sashe na farko shi ne taimakon da ƙwaya ke samu; na biyu, abin da take sadaukarwa don ta taimaka a madadin.

Sakamakon ƙwayoyi biyu a layi ɗaya bisa dangantakarsu ρ, da aka auna daga ƙwayoyi biyu masu son kai a raka’o’in ribar haɗin kai, a nisa uku. Layin shi ne hasashen 2ρ − ρ². — Hoto na 4, Alonso (2026), arXiv:2610.41965.

Clones suna dawo da dukkan ribar da ƙwayoyi masu son kai ke rasawa. Abokan hamayya suna biyan farashi don hana juna ci gaba: idan ρ = −1, dokar tana hasashen cewa kowacce tana rasa ninki uku na ribar haɗin kai. Takardar ta yi nuni ga maniyyin ɓerayen daji da ake kira deer mice, wanda ke iyo da sauri a rukuni tare da maniyyi daga namiji ɗaya yayin da yake gasa da na wasu mazan.

Daga shimfiɗaɗɗe zuwa na zahiri

Binciken mai girma biyu ne, tare da riƙe matsayin ƙwayoyin a tsaye. A cikin girma uku gudanar tana dusashewa da sauri, kamar 1/ℓ², wanda ya kamata ya taƙaita matsalar ga makwabta na kusa — kuma a cikin gungun ƙwayoyin cuta (bacterial swarms), ƙwayoyi suna zaune kusa da juna fiye da radius 5. Aikin Alonso yana hasashen wani gwaji: masu iyo biyu marasa dangantaka a layi ɗaya ya kamata su daidaita ba daidai ba, ƙwayar baya tana sauya salon iyonta fiye da ninki biyu na ƙwayar gaba. Takardar ta ƙara da cewa ƙananan robots (microrobots) da aka horar kan ladarsu kaɗai ya kamata su faɗa cikin tarkon son kai iri ɗaya sai dai idan sun raba ladar. “Ko ba tare da wata sigina ko taɓawa ba,” in ji ta a ƙarshe, “ruwan kaɗai yana mayar da iyo wani aiki na zamantakewa.”