Динамический анализ социальных сетей раскрывает социальное поведение животных
Сообщества определяются постоянными изменениями: дружба, которая возникает и распадается, меняющиеся привязанности, визиты в другие группы. Однако эти динамические взаимодействия не отражены в статических картах социальных сетей. Диаграммы-«снимки» — с линиями между особями, показывающими связи на основе данных, собранных за время, — не могут рассказать всю историю.
Зоологи сталкиваются с аналогичными трудностями при анализе организации сообществ социальных животных. Поведение, связанное с образованием связей у родственных видов, может казаться схожим, хотя среды, сформировавшие их групповое поведение, сильно различаются.
Два таких близкородственных вида — находящаяся под угрозой исчезновения зебра Греви из Африки (крупнейшая из сохранившихся диких лошадей) и азиатский кулан (дикий осёл). Новый инструмент динамического анализа социальных сетей показал, что у этих двух видов радикально различается социальное поведение и структура сообществ.
Исследование опубликовано в журнале PLOS ONE.
Вычислительный эколог из Университета Иллинойса в Чикаго Татьяна Бергер-Вольф возглавила междисциплинарную команду, создавшую вычислительную структуру динамических сетей «CommDy» для лучшего понимания группового поведения и сообществ.
Как зебры Греви, так и азиатские дикие ослы формируют так называемые сообщества с делением/объединением (fission/fusion), сказала Бергер-Вольф. В таких сообществах особи встречаются и проводят время с другими в разных группах в разное время.
Сообщества этих двух животных выглядят похожими при использовании традиционного статического анализа социальных сетей. Однако зебры немногочисленны, имеют ограниченный ареал и подвергаются угрозе со стороны крупных хищников, таких как львы. У них часто нет доступа к воде. Куланы, напротив, относительно многочисленны и широко распространены, у них нет основных хищников и есть надёжный доступ к воде. Можно было ожидать, что эти виды выработали очень разные социальные структуры, чтобы справляться с разными обстоятельствами.
Чтобы наблюдать ежедневные взаимодействия внутри каждого из двух сообществ, три соавтора исследования из Исследовательского центра Мпала в Кении — экологи Дэниел Рубинштейн из Принстонского университета, Сива Сундаресан из Jackson Hole Conservation Alliance в Вайоминге и Илья Фишхофф из University Corporation for Atmospheric Research в Вашингтоне — неоднократно проезжали по одному маршруту через территорию животных и фиксировали размер, продолжительность существования и состав разных групп. Новое программное обеспечение позволило исследователям контекстуализировать наблюдаемые взаимодействия.
«Мы ищем скрытую структуру сообщества — верность, изменения в принадлежности, визиты в другие группы — и социальную цену изменений», — сказала Бергер-Вольф. Некоторые взаимодействия могут иметь негативное влияние на особь, увеличивая стресс или привлекая преследование. Другие социальные контакты могут быть позитивными, повышая статус или доступ к ресурсам.
«Динамические сообщества, полученные в результате этого вычислительного анализа, оказались на удивление разными», — сказала Бергер-Вольф. Зебры Греви жили в крупных, стабильных группах, где верность поощрялась, а визиты в другие группы не приветствовались. Куланы формировали меньшие, менее сплочённые группы, и особи могли менять круг общения с малой социальной ценой.
Бергер-Вольф заявила, что эти вновь выявленные различия логичны, учитывая разные адаптации, необходимые каждому виду для выживания. И впервые учёные смогли количественно оценить эти различия, используя новый вычислительный инструмент.
Сталкиваясь с постоянной угрозой от хищника, зебра Греви находит силу в численности, формируя крупные группы верных особей. Большое стабильное стадо также способно делиться найденными ресурсами, например водой. Кулан, напротив, может формировать меньшие, более временные группы, будучи менее зависимым от стада для защиты или поиска скудных ресурсов.
«Динамический анализ сообществ может быть важным инструментом для проверки идей о селективных экологических и эволюционных силах, порождающих поведение, раскрывая их адаптивную ценность и значимость», — сказала Бергер-Вольф.