Ученые определили роли отдельных особей в муравейнике

Ученые из лаборатории поведенческой экологии Института систематики и экологии животных СО РАН исследовали распределение поведенческих черт и когнитивных функций в колониях муравьев в их зависимости от того, как они добывают пищу. Посвященная этому статья вышла в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.В исследованиях последних лет ученым-мирмекологам удалось обнаружить у муравьев феномен личности, находящийся в тесной взаимосвязи с механизмами их самоорганизации. В этологии — науке о поведении животных — понятие «личности» существенно отличается от термина, применяющегося к людям. Он обозначает сохранение у индивидуумов в разных обстоятельствах устойчивого сочетания разных поведенческих свойств, таких как уровень агрессивности, исследовательская активность, подвижность, смелость или робость, память, способность к обучению.«Мы исследовали разные виды муравьев для разных целей. Для изучения "личностных" характеристик мы выбрали виды, обладающие, во-первых, сложной социальной системой. Во-вторых, у выбранных нами видов члены касты рабочих все примерно одинаковые, среди них нет разделения на субкасты — скажем, солдат с их огромными головами и челюстями, микроскопических нянек и средних по размеру фуражиров. К таким видам, у которых разделение функций в многочисленной и сложно устроенной семье основано только на поведенческих, а не на морфологических характеристиках, относятся хорошо всем знакомые рыжие лесные муравьи. Наши многолетние эксперименты выявили у этих видов систему коммуникации, превосходящую своей сложностью и эффективностью всем известный язык танцев медоносных пчел. По нашему мнению, эта система основана на когнитивной специализации рыжих лесных муравьев, которая опирается на их "личностные" характеристики», — рассказала заведующая лабораторией ИСиЭЖ СО РАН профессор Новосибирского государственного университета, доктор биологических наук Жанна Ильинична Резникова.Сотрудники ИСиЭЖ СО РАН впервые изучили когнитивные способности и особенности поведения отдельных особей. Как оказалось, от этих характеристик зависит профессиональное разделение на разведчиков, фуражиров, пастухов, охранников. Ученые задались вопросом — профессия выбирает муравья или муравей выбирает профессию? Как выяснили исследователи, скорее профессия выбирается под муравья на основе определенного набора качеств, причем специализация закрепляется на всю жизнь.Определить личностные особенности рыжих лесных муравьев помогла серия лабораторных тестов. Об уровне агрессии говорила разная реакция во время встреч с жужелицами — конкурентами и врагами муравьев. Исследовательская деятельность измерялась количественной оценкой времени, затраченного муравьями на взаимодействие с пластиковыми моделями, имитирующими элементы естественной среды: камни, стволы деревьев, стебли травы. Пространственная ориентация оценивалась, исходя из способности запоминать последовательность поворотов в лабиринте бинарного дерева.«Охранниками становятся те особи, которые уже в раннем возрасте проявляют агрессивность и без колебаний бросаются защищать общие ресурсы. Наши недавние эксперименты выяснили, что пастухи обладают лучшей памятью и способностями к обучению, чем охотники. А интеллектуальной элитой, составляющей около 1 % муравейника, являются разведчики», — добавляет Жанна Резникова.Муравьи постоянно обмениваются жизненно важной для всего сообщества информацией о найденных источниках пищи. После того как разведчик обнаружил пищу, он должен тем или иным способом сообщить фуражирам данные о ее расположении. Исследователи выделяют несколько основных типов мобилизации на источник пищи. У огромного количества видов муравей-разведчик, обнаружив еду, оставляет на пути к гнезду пахучий след, по которому затем ориентируются фуражиры.«В этой системе массового рекрутирования все рабочие хотя и различаются по своим «личностным» качествам (например, сочетание смелости, подвижности, исследовательской активности), но каждый может поучаствовать в фуражировке и как разведчик, и как мобилизуемый, — объясняет Жанна Резникова. — У некоторых видов привлечение к пище основано на парном взаимодействии разведчиков и фуражиров: в таком тандеме муравей, найдя пищу, быстро приводит к ней еще одного. Значительно меньшее число видов обладает групповой системой мобилизации, опирающейся на взаимодействие лидеров и небольших временных коллективов для решения возникающей задачи. Свойствами лидеров обладают уже не все особи, а лишь имеющие склонность к такой деятельности. Но роль лидеров непостоянна. Возникнет другая задача, и решать ее будет новый временный коллектив. И наконец, система, основанная на действиях интеллектуальной элиты — лидеров-разведчиков. У них разведчики работают на постоянной основе, большую часть своей жизни, взаимодействуют с постоянными по составу рабочими группами фуражиров и передают им точную информацию о координатах цели».