Насколько различны характеры муравьев?

О типажах характера и особенностях поведения окружающих, наверное, хотя бы раз в жизни задумывался каждый человек. Кто-то более смел, а кто-то робок, некоторые хорошо ладят с детьми, кто-то предпочитает приключения и исследовательскую деятельность. В любом коллективе можно выделить людей активных и спокойных, агрессивных или мягких. Сами коллективы тоже формируются по разным признакам: некоторые подбираются по сходству, другие, напротив, сильны взаимодополняющими качествами участников.

Фото:  

Читайте также: Муравьи завоевали мир благодаря инцесту

Разница в поведении наблюдается не у одних людей, но также у большинства животных — причем не только млекопитающих. Наблюдая за жизнью общественных насекомых, ученые выработали понятие "поведенческий синдром". Эта концепция помогает объяснить некоторые особенности поведения, которые, казалось бы, должны наносить вред отдельной особи и всему виду. К примеру, агрессивные паучихи нередко съедают самца еще до момента копуляции. Такое поведение привело бы к сокращению численности вида или вовсе к его исчезновению, если бы та же агрессивность не способствовала чрезвычайно эффективному добыванию пищи и высокой плодовитости пауков. Таким образом, черта паучьего "характера", которая казалась деструктивной, при комплексном рассмотрении оказывается полезной для вида в целом.

Немецкие ученые из Института зоологии Майнцского университета Иоганна Гутенберга сосредоточили свое внимание на муравьях. Они решили исследовать типы характеров этих насекомых и узнать, по какому принципу образуются их колонии: обладают ли особи в коллективе похожими поведенческими синдромами, или в одной группе можно встретить муравьев с разным типом поведения?

Объектом исследования были муравьи вида Temnothorax longispinosus. Исследователи собрали насекомых в заповеднике Watoga State Park (Западная Виргиния, США) и перевезли в Германию, в лабораторию Университета Людвига Максимилиана (Мюнхен). Всего ученые собрали 27 колоний. Муравьев содержали в привычных для них условиях при строгом контроле температуры и освещенности.

Для экспериментов биологи брали по десять рабочих особей из каждой колонии. Исследователи задались целью выявить поведенческие особенности каждого муравья. Их оценивали по следующим критериям: заботливость по отношению к потомству, агрессивность, уровень исследовательской активности. Качество заботы о потомстве ученые определяли по тому, насколько бережно муравей ощупывал и очищал от мусора предложенную им куколку из родной колонии. Исследовательская активность оценивалась с помощью двух тестов: насекомое запускали в лабиринт — цилиндрическую пластиковую камеру, от которой отходило восемь одинаковых коридоров, ведущих в восемь отдельных камер, а также предлагали изучить ранее незнакомые объекты. Для выяснения уровня агрессивности муравью подкладывали трупик умерщвленного чужака того же вида из другой колонии.

Результаты экспериментов показали, что различия в типах поведения рабочих особей из разных колоний определяются в значительной мере генетическими причинами. Особенно это касается уровня агрессии. Также исследователи заметили, что агрессивность имеет прямую корреляцию с уровнем исследовательской активности, направленной на изучение новых объектов. Ученые заключили, что две этих черты входят в один поведенческий синдром. Другой коррелирующей парой поведенческих черт оказалась забота о потомстве и интенсивность обследования нового пространства.

Правда, эта связь, по словам авторов эксперимента, подлежит верификации. Дело в том, что муравьи-няни, склонные заботиться о потомстве, обычно находятся в глубине гнезда. При запуске на свободное пространство в центре лабиринта эти особи стремились как можно быстрее найти вход в гнездо, поэтому стремительно обследовали все имеющиеся коридоры и камеры. Однако не факт, что такая корреляция не окажется достоверной и что"беспокойство о детях" не способствует у муравьев развитию навыков ориентации в пространстве.

 

Что касается сходства поведения всех особей в колонии, ученые обнаружили различные типы коллективов. Некоторые колонии, по их словам, могут характеризоваться разной степенью заботы о потомстве, а также разным уровнем агрессивности. Что интересно, наиболее успешными являются колонии, в которых живут особи с разными типами поведенческих синдромов. Разнообразие характеров, по словам исследователей, приводило к процветанию колонии — наиболее высокому приросту суммарной массы всех особей в единицу времени.

Интересно, что косвенно выводы, сделанные учеными, подтверждают результаты другого эксперимента. Тогда мирмекологи попытались создать гибридную колонию — то есть поселить вместе две разные семьи (прямо с царицами) и посмотреть, смогут ли их особи привыкнуть друг к другу. Для исследований были выбраны колонии лугового муравья (Formica pratensis), которые среди всех рыжих муравьев являются наиболее терпимыми к чужакам.

И что вы думаете — первые дни члены разных семей демонстрировали друг другу агрессию (и до драк с убийствами дело доходило), потом стали жить мирно, но раздельно, а через неделю уже даже и сообща выполняли все гнездовые работы. Агрессивной к чужакам осталась лишь охрана гнездовой камеры царицы, однако это вполне объяснимо — эти защитники ее величества частенько отгоняют от данного помещения даже членов своей семьи (если они не являются няньками). Однако еще через несколько дней усатые секьюрити стали допускать к царице и чужих нянек.

Однако самое интересное началось тогда, когда эту гибридную колонию вернули в естественную среду. Выяснилось, что члены этой тандемной семьи достаточно быстро расширили территорию, контролируемую колонией, вытеснив всех конкурентов своего вида (да и чужих тоже). Буквально через месяц даже на дальних подступах к этому муравейнику не осталось никаких муравьиных тропок, проложенных рабочими других семей.

Ученые пошли дальше, и создали гибридную колонию из семьи лугового и близкого к нему малого лесного муравья (Formica polyctena). Здесь притирка шла куда дольше, а столкновения в начальной стадии были более продолжительными, массовыми и кровавыми. Предпринимались даже попытки прорваться в гнездовую камеру и убить чужую царицу. Однако через полтора месяца все члены новой суперсемейки стали жить дружно и сообща трудится на благо своего муравейника. Когда же и эту колонию вернули в естественную среду, то ее члены вытеснили все семьи как Formica pratensis, так и Formica polyctena, жившие рядом.

Биологи объяснили такой успех гибридных колоний тем, что в них встречаются особи с разными поведенческими стереотипами. Это и дает преимущество — ведь, например, если фуражиры будут по разному добывать еду, то они соберут ее больше и конкурентам из других семей в итоге ничего не останется. Разные способы ухаживания за молодняком тоже выгодны — как показали наблюдения, они повышали выживаемость личинок на 30 процентов. Также выгодным оказалось использование различных приемов при строительстве или уборке муравейника — результат всегда оказывался куда более лучшим, чем у монотипных колоний (семей, где все рабочие особи являются потомками одной царицы).

Читайте также: Почему в муравейнике не бывает пробок?

Итак, как видите, даже у муравьев в выигрыше оказываются те семьи, где поведение рабочих более разнообразно (хотя оно у них вообще не отличается разнообразием, если сравнивать их, например, с пчелами). И это подтверждает один из неписанных законов живой природы, гласящий о том, что разнообразие — залог успеха…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"