Как плодовые мушки образуют упорядоченные скопления

Стремление собираться в группы, но при этом сохранять личное пространство, заставляет плодовых мушек формировать упорядоченные скопления. К такому выводу пришло исследование, опубликованное в журнале eLife.

Коллективное поведение, от роящихся насекомых до мигрирующих антилоп гну, часто критически важно для выживания. Однако процессы, лежащие в основе формирования групп, изучены недостаточно.

Исследователи из Китая изучили, что движет формированием скоплений у социальных плодовых мушек Drosophila melanogaster.

«Анализ процесса агрегации у плодовых мушек поможет понять, как особи взаимодействуют для формирования социальной группы и какие чувства используются в этом процессе», — говорит ведущий автор Лифен Цзян, аспирант Школы наук о жизни Научно-технического университета Китая в Хэфэе.

Эксперимент и результаты

В экспериментах мушки, помещённые в неглубокие закрытые чашки, спонтанно образовывали скопления с регулярным расстоянием между особями. Учёные выяснили, что эти формирования вызваны взаимодействиями «мушка-мушка», в ходе которых насекомые используют ноги и крылья, чтобы касаться друг друга, а затем устанавливают личное пространство.

Когда команда систематически блокировала органы чувств мушек, включая зрение, обоняние и осязание, это препятствовало формированию аккуратных скоплений. «Лишение плодовых мушек их чувств привело к аномальной реакции на встречу с другой мушкой и высокому проценту неудач в формировании скоплений», — объясняет Цзян.

Исследователи также показали, что физические взаимодействия мушек друг с другом активируют их сенсорные нервные клетки. Без этих клеток они не способны установить обычную социально приемлемую дистанцию, необходимую для образования организованных скоплений.

Выводы и перспективы

«Наши результаты позволяют предположить, что самоорганизация у мушек может основываться всего на нескольких простых правилах», — говорит старший автор Янь Чжу, профессор Института биофизики Китайской академии наук в Пекине. «Теперь необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, управляют ли подобные правила сборищами у более крупных животных».