Когда колония муравьев эвакуируется из муравейника из-за повышения температуры, ее решение зависит как от величины повышения температуры, так и от размера группы муравьев, выяснили ученые из Рокфеллерского университета (США). Результаты их работы, полученные с помощью новой экспериментальной установки, опубликованы в журнале PNAS.
Полученные данные свидетельствуют о том, что муравьи объединяют сенсорную информацию с параметрами своей группы, чтобы получить групповой ответ — процесс, похожий на нейронные вычисления, приводящие к принятию решений. «Мы впервые предложили подход к пониманию муравьиной колонии как когнитивной системы, которая воспринимает входные данные, а затем переводит их в поведенческие результаты», — говорит Дэниел Кронауэр (Daniel Kronauer0, глава Лаборатории социальной эволюции и поведения Рокфеллерского университета.
На самом базовом уровне принятие решений сводится к серии вычислений, направленных на то, чтобы получить максимальную выгоду при минимальных затратах. Например, чувствуя, что температура окружающей среды или объекта повышается до сенсорного порога, животное принимает решение уйти. Если же температура повысилась недостаточно сильно, то животное не посчитает нужным уходить.
Исследователи хотели посмотреть, как этот тип обработки информации происходит на коллективном уровне, и разработали систему, где они могли регулировать температуру окружающей среды для муравьиной колонии. Чтобы отслеживать поведенческие реакции отдельных муравьев и всей колонии, они помечали каждое насекомое разноцветными точками и следили за их движениями с помощью камеры.
Первые колонии из 36 рабочих муравьев и 18 личинок покинули свои гнезда, когда температура достигла 34 градусов по Цельсию. Когда же ученые увеличили размер колонии до 200 особей, муравьи не эвакуировались до тех пор, пока температура не поднялась выше 36 градусов. То есть в данном случае насекомые ориентировались не только на сенсорную информацию. «Кажется, что порог не установлен. Скорее, это возникающее свойство, которое меняется в зависимости от размера группы», — говорят исследователи.
Но отдельные муравьи не знают о размере своей колонии – так как же их решение может зависеть от этого? Объяснение может быть связано с тем, как феромоны, передающие информацию между муравьями, усиливают свой эффект, когда муравьев становится больше. Также ученые предполагают, что чем больше размер колонии, тем обременительнее переселение, что повышает критическую температуру, при которой муравьи решают эвакуироваться.
[Фото: DANIEL KRONAUER]
