Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

"Элементы": новости науки

Подписаться Бесплатная «Золотая» новостная рассылка Подписчиков 12.995 RSS
←   Август 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://elementy.ru
Открыта: 09-05-2006

Автор
Редакция сайта "Элементы"

Статистика

12.995 подписчиков
-1 за неделю
←   Все выпуски   →

Муравьи выручают из беды только своих товарищей по муравейнику


Эволюция как сопротивление энтропии

Эволюция как сопротивление энтропии

Биологическая эволюция не просто создает новые формы — она создает формы, устойчивые к дальнейшей эволюции.

Статья доктора биологических наук Виктора Щербакова

Муравьи выручают из беды только своих товарищей по муравейнику

25.08.2009

Муравей Cataglyphis cursor. Фото с сайта content4.eol.org
Муравей Cataglyphis cursor. Фото с сайта content4.eol.org

Французские и американские этологи экспериментально показали, что пустынные муравьи-бегунки Cataglyphis cursor целенаправленно спасают своих попавших в ловушку сородичей, проявляя при этом немалую изобретательность. Муравьи не только откапывают своего засыпанного песком товарища и пытаются вытащить его за ноги, но и находят в песке нейлоновую нить, которой он привязан, и перекусывают ее. Столь сложные «спасательные операции» зарегистрированы у беспозвоночных впервые. Муравьи выручают только членов своей семьи; особи того же вида, но из другого муравейника, вместо этого подвергаются нападению.

Различные формы взаимопомощи широко распространены в животном мире. До сих пор, однако, удалось по всем правилам зарегистрировать и описать не так уж много целенаправленных «спасательных операций», то есть действий, непосредственной целью которых является спасение попавшего в беду сородича. Типичный пример — поведение дельфинов, которые помогают раненым особям оставаться у поверхности, где они могут дышать (см. также: Vogel & Fuentes-Jiménez, 2006). У муравьев подобное поведение впервые было описано еще в XIX веке. Известно, что муравьи откапывают сородичей, которых засыпало грунтом, а также пытаются вызволить несчастных, угодивших в воронку муравьиного льва. При этом муравьи совершают два! типа действий: роют землю и тянут товарища за лапки. Такое поведение, в принципе, не обязательно свидетельствует о большом уме и может быть интерпретировано как набор сравнительно простых рефлекторных реакций на химические «сигналы тревоги» или «просьбы о помощи».

Спасательная операция в разгаре: один из спасателей откапывает попавшего в западню товарища, другой тянет его за лапку. Кадр из фильма, прилагающегося к обсуждаемой статье в PLoS One
Спасательная операция в разгаре: один из спасателей откапывает попавшего в западню товарища, другой тянет его за лапку. Кадр из фильма, прилагающегося к обсуждаемой статье в PLoS One

В статье, опубликованной в журнале PLoS One, этологи из Франции и США впервые описали значительно более сложные и разумные действия по спасению сородичей у муравьев-бегунков Cataglyphis cursor. Исследователям впервые удалось показать, что муравьи выручают из беды только своих товарищей по муравейнику, тогда как представители того же вида, но из другой семьи, никакой помощи не получают. Это полностью соответствует теоретическим моделям эволюции альтруизма и кооперации под действием родственного отбора.

Для каждого эксперимента отбирались пять рабочих муравьев из одной из трех семей, содержащихся в неволе. Выбор именно такого числа муравьев-участников связан с тем, что спасательные операции у насекомых данного вида всегда являются коллективными и начинаются только в том случае, если поблизости от попавшего в беду муравья есть не менее пяти потенциальных спасателей. Было проведено шесть серий экспериментов с разными «жертвами» — попавшими в ловушку насекомыми. Жертву привязывали тонкой нейлоновой нитью за ногу к кружку фильтровальной бумаги диаметром 1 см, а затем засыпали песком, так что бумага оказывалась зарыта полностью, а привязанное насекомое — наполовину. В первой серии экспериментов в роли жертвы выступал муравей из той же семьи, что и спасатели; во второй — муравей того же вида, но из другой семьи; в третьей — муравей другого вида (Camponotus aethiops)! , в четвертой — молодой сверчок (типичная добыча муравьев-бегунков), в пятой — обездвиженный (путем охлаждения) муравей из той же семьи. Наконец, в шестой серии экспериментов жертвы вообще не было, а был только пустой «силок» из куска бумаги и нейлоновой нити. Каждый из шести опытов был повторен 9 раз с разными пятерками спасателей (по три пятерки из каждой семьи).

Авторы зафиксировали четыре типа «спасательного поведения»: во-первых, муравьи рыли песок вокруг жертвы; во-вторых, оттаскивали крупные частицы грунта на расстояние до 5 мм от нее; в-третьих, тянули жертву за ноги (но никогда не дергали за хрупкие антенны); в-четвертых, кусали нейлоновую нить, которой жертва была привязана.

Из этих четырех типов поведения наиболее интересен, конечно, последний. Ранее подобные действия в ходе спасательных операций у муравьев не регистрировались. Такое поведение (в отличие от рытья и дерганья жертвы за ноги) совсем уж трудно истолковать в рамках теории о «простых рефлекторных ответах на возбудители». Здесь, по-видимому, все-таки необходим определенный уровень интеллекта: нужно ведь сообразить, что именно нить не дает жертве выбраться и что эту нить нужно перегрызть.

Другой важный новый результат состоит в том, что муравьи, как выяснилось, пытаются спасти только своих товарищей по муравейнику, да и то только в том случае, если «жертва» проявляет активность. Спасательные действия были зарегистрированы только в первой из шести экспериментальных ситуаций (когда в роли жертвы выступал активный муравей из того же гнезда). Ни представители того же вида из другого муравейника, ни особи другого вида, ни «примороженные» сотоварищи, ни сверчки, ни пустые ловушки никакой помощи не получали — зато к активным муравьям из того же муравейника неизменно применялся весь комплекс спасательных мероприятий.

Операция по спасению сородича всегда начиналась с рытья грунта вокруг застрявшего муравья и оттаскивания камушков. Когда жертва была уже частично откопана, ее начинали тянуть за ноги. При этом, естественно, на поверхности оказывалась нейлоновая петелька, привязанная к одной из ног. Обнаружив нить, муравьи уже не забывали о ней, раз за разом возвращались, откапывали новые ее участки и пытались перегрызть.

Ничего подобного не происходило, когда в роли жертвы выступал чужой муравей или сверчок. В этом случае муравьи вели себя по отношению к жертве агрессивно: угрожали раскрытыми челюстями, брызгали кислотой, кусали. Авторы отмечают, что «дерганье за ноги», входящее в комплекс спасательных мероприятий, очень легко отличить от агрессивного кусания: во втором случае брюшко у муравья всегда подогнуто (чтобы при необходимости брызнуть кислотой), и он хватает жертву не только за ноги, но и за антенны, чего никогда не бывает во время спасательных действий. Два «нейтральных» вида жертв (неподвижный сотоварищ по гнезду и пустой силок с торчащей из песка нейлоновой петлей) не вызывали у муравьев ни одной из двух реакций — ни спасательной, ни агрессивной. Таким образом, нейлоновая петля сама по себе не вызывает у муравьев желания ее откапывать или грызть.

Полученные результаты показали, что жертва, чтобы быть спасенной, должна проявлять активность. Ранее на других видах муравьев было показано, что «сигналы о помощи», подаваемые попавшими в беду особями, имеют химическую природу (то есть являются феромонами). Данная работа впервые показала, что эти сигналы оказываются действенными только в том случае, если жертва происходит из того же муравейника, что и спасатели. Какие именно химические вещества используют муравьи для различения «своих» и «чужих», пока не известно.

Источник: Elise Nowbahari, Alexandra Scohier, Jean-Luc Durand, Karen L. Ants, Cataglyphis cursor, Use Precisely Directed Rescue Behavior to Free Entrapped Relatives // PLoS ONE. 2009. V. 4(8). P. e6573. Doi:10.1371/journal.pone.0006573.

Александр Марков

Эта новость на «Элементах»
 

Предыдущие новости

22.08 Биологическую продуктивность небольших озер ограничивает недостаток света

Экологи из шведского Университета Умео показали, что вовсе не биогенные элементы, а недостаточная освещенность является основным фактором, ограничивающим продуктивность множества небольших озер, вода в которых окрашена в желтоватые или коричневатые цвета органическим веществом (гуминовыми кислотами), попадающим с суши.

15.08 Рождаемость в развитых странах увеличивается вопреки демографическим законам

Известно, что чем выше благосостояние семьи, тем в среднем меньше рождается детей. Однако если благосостояние становится очень высоким, то рождаемость вновь начинает увеличиваться. Исследование американских и итальянских демографов выявило в 18 странах современного мира именно такую картину рождаемости. Дальнейшее увеличение благосостояния поможет решить проблему омоложения населения развитых стран.

09.08 Предложена новая теория, объясняющая, почему вода при нагревании от 0 до 4C сжимается

Японский физик Масакадзу Мацумото выдвинул теорию, согласно которой при повышении температуры происходит конкуренция двух явлений: удлинения водородных связей между молекулами воды и уменьшения объема полости микрообразований из молекул воды — витритов. В диапазоне температур от 0C до 4C второе явление доминирует над первым, что и дает наблюдаемое сжатие воды.

03.08 Проведена глобальная оценка рыбных запасов и возможности их восстановления

Международная группа ученых, работающих в области прогнозирования и оценки мировых рыбных запасов, представила результаты анализа ресурсов 10 наиболее важных и хорошо исследованных облавливаемых акваторий мира. Около 40% запасов облавливается в пределах допустимой нормы, а около 60% запаса нуждается в восстановлении тем или иным способом, причем 70% из них еще можно восстановить.

30.07 В бозе-эйнштейновском конденсате создали звуковую черную дыру

Израильским ученым удалось в бозе-эйнштейновском конденсате атомов рубидия создать аналог гравитационной черной дыры — акустическую черную дыру. У нее тоже существует горизонт событий, в пределах которого звуковые колебания не могут ее покинуть, и вблизи этого горизонта событий можно зарегистрировать звуковое излучение со своим тепловым спектром, аналогичное излучению Хокинга гравитационной черной дыры.
В избранное