» » Колонии муравьев, состоящие из особей с разным типом поведения, оказываются более успешными

Колонии муравьев, состоящие из особей с разным типом поведения, оказываются более успешными


Колонии муравьев, состоящие из особей с разным типом поведения, оказываются более успешными

Муравей Temnothorax longispinosus, служивший объектом исследований в обсуждаемой работе. Фото © Tom Murray с сайта www.pbase.com


Рабочие муравьи из одной колонии вовсе не одинаковы по своему поведению. Некоторые особи отличаются повышенной агрессивностью, другие проявляют особую заботу о потомстве, третьи эффективнее, чем другие, обследуют новые места или новые предметы. Группа немецких исследователей показала, что определенный поведенческий синдром (устойчивое сочетание некоторых особенностей поведения) характерен не только для отдельных особей, но и для целых колоний. Наличие же в одной колонии разных ярко выраженных поведенческих индивидуальностей обеспечивает более высокую ее продуктивность (прирост суммарной биомассы всех особей).

Из собственного опыта мы все знаем, что люди очень различаются по типу своего поведения: бывают смелые, и даже наглые, бывают застенчивые и робкие. Если у одного человека мы находим некоторое устойчивое сочетание специфических особенностей поведения, то говорим об определенном типе личности или о «поведенческом синдроме». Наблюдения за животными, в том числе живущими у нас дома собаками и кошками, показывают, что и среди них можно выделить разные «поведенческие синдромы», разные «индивидуальности» (personality). В последнее время эти понятия всё чаще стали использоваться не только по отношению к высшим позвоночным. В опубликованной недавно статье Андреаса Модлмайера (Andreas Modlmeier) и его коллег из Института зоологии Майнцского университета Иоганна Гутенберга (Германия) речь идет о муравьях, индивидуальность которых изучали как на уровне особей, так и колоний. Поскольку колонии общественных насекомых, формирующиеся вокруг плодовитой самки, могут быть единицами отбора, понятия «индивидуальность» или «поведенческий синдром» к ним вполне приложимы.

Концепция «поведенческого синдрома» иногда помогает объяснить те особенности поведения, которые, казалось бы, наносят вред организму. Так, необычайная агрессивность некоторых пауков Dolomedes triton порой приводит к тому, что самка съедает пытающегося с ней спариться самца еще до момента копуляции. Однако тот же высокий уровень агрессивности пауков способствует более эффективному добыванию пищи и увеличению плодовитости. Соответственно, те или иные поведенческие черты должны рассматриваться не изолированно друг от друга, а вместе (как синдром), причем в определенном контексте, в конкретных условиях среды (см.: Sih et al., 2004).


Колонии муравьев, состоящие из особей с разным типом поведения, оказываются более успешными

Ведущий полуводный образ жизни паук Dolomedes triton подкарауливает добычу на поверхности воды. Необычайная агрессивность самок этого вида порой приводит к тому, что они съедают самца до момента копуляции. Но такая агрессивность в тоже время способствует успеху охоты и большей плодовитости. Фото © Laurene Maycock с сайта www.ojibway.ca


Первой задачей Модлмайера и его коллег было выяснить, насколько обоснованно можно говорить о наличии разных «поведенческих синдромов» муравьев на уровне колоний. А если таковые обнаруживаются, то сохраняются ли они после содержания колоний в одинаковых лабораторных условиях в течение нескольких месяцев (период, за который сменяется по крайней мере одно поколение рабочих особей)? Объектом исследования были муравьи Temnothorax longispinosus, собранные в Watoga State Park (Западная Виргиния, США), и перевезенные в Германию, в лабораторию Университета Людвига Максимилиана (Мюнхен), где их содержали в стандартных условиях в трехкамерных пластиковых садках. В лаборатории был строго контролируемый режим температуры и освещенности. Всего было перевезено из природы 27 колоний. Для проведения экспериментов по оценке той или иной формы поведенческой активности брали по 10 рабочих особей из колонии.

О том, насколько хорошо муравьи заботятся о потомстве, судили по тому, как долго они ощупывают и очищают от мусора предложенную им куколку муравья из той же колонии. Исследовательскую активность оценивали по тому, как быстро муравьи обследуют предлагаемый им лабиринт (цилиндрическая пластиковая камера, от которой отходят 8 одинаковых коридоров, ведущих в 8 отдельных камер) или по тому, как они изучают различные объекты, с которыми не встречались ранее (кусочки высушенной душицы, хвоинки ели и т. п.). Таким образом, были получены отдельные оценки для активности «обследования новой среды» и «обследования новых объектов». Об агрессивности судили по тому, как муравьи кусают предложенный им труп чужака — умерщвленного замораживанием муравья того же вида, но взятого из колонии в другом районе США.


Колонии муравьев, состоящие из особей с разным типом поведения, оказываются более успешными

Рабочие муравьи Temnothorax longispinosus в лаборатории нападают на предложенную им мертвую особь своего вида, но из другого гнезда. Фото с сайта www.bio.uni-mainz.de


Результаты проведенных экспериментов показали, что различия в типах поведения рабочих особей из разных колоний определяются в значительной мере врожденными (генетическими) причинами, а не непосредственно воздействием факторов внешней среды. В первую очередь это касается различий в агрессивности. Агрессивность в свою очередь показала положительную корреляцию с исследовательской активностью, направленной на изучение новых объектов. Причем связь эта проявлялась как при сравнении разных колоний, так и при сравнении особей внутри колонии. Очевидно, что эти формы поведения муравьев входят в один синдром, а сама связь их представляется вполне естественной.

Что удивило исследователей, так это положительная связь между выраженностью заботы о потомстве и интенсивностью обследования нового пространства. Не исключено, правда, что это артефакт эксперимента. Поскольку муравьи, склонные заботиться о потомстве, — «няни» — должны находиться в глубине гнезда, то, оказавшись на открытой арене, они стремятся как можно скорее найти вход в гнездо и, соответственно, «тыкаются» во все помещения. Назвать такое поведение «исследовательским» вряд ли возможно.

Авторы приходят к выводу, что разные колонии муравьев могут характеризоваться большей или меньшей агрессивностью, а также разной степенью выраженности заботы о потомстве. Уровень агрессивности, свойственный той или иной колонии, сохранялся по крайней мере в течение нескольких месяцев, появляясь и у следующего поколения рабочих особей. Однако выявленный ранее четкий поведенческий синдром (сочетание высокой агрессивности и исследовательской активности) во втором поколении не обнаруживался.

Наконец, последней задачей обсуждаемой работы было выяснить, влияет ли изменчивость поведенческого синдрома, выявленная в пределах колонии, на успех ее существования. Оказалось, что чем больше разнообразие разных поведенческих типов внутри колонии, тем выше ее продукция (суммарный прирост массы всех особей за определенное время).

Источник: Andreas P. Modlmeier, Julia E. Liebmann, Susanne Foitzik. Diverse societies are more productive: a lesson from ants // Proc. R. Soc. B. Published online before print January 25, 2012. Doi: 10.1098/rspb.2011.2376.

См. также:
Andrew Sih, Alison Bell, J. Chadwick Johnson. Behavioral syndromes: an ecological and evolutionary overview, PDF, 130 КБ // Trends in Ecology and Evolution. 2004. V. 19. No. 7. P. 372–378.

Алексей Гиляров


08 декабрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Муравьиный круг

Изображенные на рисунке муравьи-кочевники (Ecitoninae) вида Eciton praedator демонстрируют необычное поведение — так называемый муравьиный круг, или «мельницу смерти» (по-английски: “ant mill” или

Материнская и отцовская забота о потомстве имеют разную генетическую основу

Самцы береговых хомячков Peromyscus polionotus — верные мужья и заботливые отцы, чего не скажешь о самцах оленьих хомячков P. maniculatus. Изучение гибридов этих видов позволило частично расшифровать

Ученые выяснили, почему самки дрозофил становятся агрессивными после спаривания

Биологи из Оксфордского университета показали, что у самок плодовых мушек Drosophila melanogaster агрессивность по отношению к другим самкам резко усиливается после спаривания. Такое изменение

Боязнь нового более свойственна стрессированным косулям

Исследование поведения европейских косуль (Capreolus capreolus) в неволе показало, что у этих животных неофобия (боязнь нового) связана с рядом других индивидуальных особенностей поведения. Особи,
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
В интернете появилась динамическая карта распространения вируса 2019-nCovУченые совершили первый поход к месту, где может находиться древнейший лед на ЗемлеЭксперты предрекли человечеству эпидемию цифрового аутизмаО преимуществе горящих туровЗеленая Антарктида. Всегда ли Южный континент был укрыт ледяным щитомСоздан «живой» бетон, способный к самопочинкеВ Перу найдены 4000-летние конусы строителей древних пирамидНа замерзшем водопаде в штате Нью-Йорк появилась «алмазная пыль»