Ленивые муравьи оказались спасителями колоний
Японские учёные показали, что неактивные рабочие муравьи заменяют уставших активных, улучшая долгосрочное выживание колонии.
Хотя кажется, что все рабочие особи в муравейнике или улье трудятся без устали, на деле многие из них — бездельники. В некоторых случаях до 4/5 рабочих просто отдыхают, едят, чистятся или бродят без дела.
Возможное объяснение лени: исследование, опубликованное в Scientific Reports, предполагает, что ленивые рабочие нужны, чтобы обеспечить выживание колонии в случае гибели активных особей. Учёные из Университета Хоккайдо и Университета Сидзуока (Япония) обнаружили, что если активных муравьёв вывести из строя, неактивные, отдохнувшие и полные энергии, берутся за работу.
Объект исследования: муравей Myrmica kotokui, распространённый в Японии. В 2013 году команда выяснила, что удаление самых активных рабочих из колонии заставляет ранее ленивых муравьёв работать. Учёные сделали вывод, что у рабочих разный порог стимула к началу работы. Рабочий с низким порогом быстро берётся за задачи, а с высоким — ждёт.
Гипотеза: ленивые рабочие служат резервом для выполнения критически важных задач (например, чистки и кормления личинок), когда активные муравьи не могут.
Проверка гипотезы: учёные создали компьютерные симуляции колоний муравьёв с двумя моделями:
- Рабочие с одинаковым порогом стимула.
- Рабочие с разным порогом стимула.
В симуляциях задачи появлялись случайно. Если задачу не выполняли, её стимул увеличивался. Рабочий, встретивший задачу с достаточным стимулом, выполнял её, уставал и не мог работать до восстановления. Колония вымирала, если задачи не выполнялись.
Результаты симуляций:
- Колонии с разными порогами всегда выполняли меньше задач, чем колонии с одинаковыми порогами (были менее продуктивны).
- Однако колонии с разными порогами существовали дольше до вымирания. Поскольку не все рабочие реагировали на задачи одинаково, они не истощались все вместе.
- Колонии с одинаковыми порогами вымирали быстрее, когда задач было больше, а восстановление от усталости — медленнее.
Сравнение с реальностью: наблюдения за реальными M. kotokui подтвердили результаты симуляции. Когда самые трудолюбивые муравьи становились бездействующими, самые ленивые начинали работать.
Вывод: ленивые рабочие повышают устойчивость колонии ценой её продуктивности. Они не эгоисты, а терпеливый резерв.
Дополнительное исследование: другая работа учёных Университета Хоккайдо показала, что муравьи могут быть разборчивы в цвете тлей, дающих им падь. Муравьи защищают тлей от хищников. Оказалось, муравьи предпочитают колонии тлей, где 65% особей — зелёные. Это говорит о том, что колонии тлей с большим цветовым разнообразием выживают дольше.