Ученые установили, что возможность выбора сбивает муравьев с толку
Сотрудники Брюссельского свободного университета поставили лабораторный эксперимент с муравьями. Он показал, что эффективность добычи пищи муравьями из разведанных источников ниже, если в муравейнике не один, а два входа.
Описание эксперимента опубликовано в журнале PLoS One.
Муравьи - социальные насекомые, которые действуют сообща. Несколько насекомых патрулируют окрестности гнезда в поисках источника пищи. Если они находят что-то съедобное, то на обратном пути к муравейнику оставляют след из феромонов, причем феромонов выделяется тем больше, чем лучше источник. Затем другие муравьи следуют по отмеченному пути. И если в указанном месте еще остается пища, то на обратной дороге насекомые усиливают феромоновый след. В результате формируется петля положительной обратной связи: чем богаче и стабильнее источник еды, тем отчетливее след к нему.
Ученые исследовали механизм принятия коллективных решений муравьями Myrmica rubra в лабораторных условиях. Они извлекли несколько муравьиных колоний из естественной среды обитания и поместили их в искусственное гнездо из пластика с контролируемыми условиями. Исследователей заинтересовало, повлияет ли открытие второго входа в муравейник на стратегию добычи пищи.
Поблизости от гнезда поместили два блюдца с сахарным сиропом, который отличался по концентрации в десять раз. Густой сироп обладает большей ценностью для насекомых. Далее ученые при помощи камер высокого разрешения наблюдали за поведением муравьев с одним открытым входом гнезда и с двумя.
Поведение насекомых в этих двух состояниях существенно отличалась. При открытии второго входа количество муравьев, рекрутированных для сбора еды, увеличилось примерно в два раза. Однако эффект от дополнительных задействованных сил нивелировался их плохой организацией. Если при использовании одного входа до одной из кормушек добирались 43% муравьев, 36% начинали блуждать по окрестностям, а 21% сразу поворачивали назад в гнездо, то при наличии второго прохода цифры менялись на 34, 28 и 38% соответственно.
Изменилось и качество ранжирования источников пищи: из муравейника с двумя входами только 58% насекомых выбирали более ценный корм, против 68% у гнезда с одним. Суммарное количество потребленных углеводов также оказалось выше у жилища с одним входом.
В поставленном эксперименте муравьи, которые не нашли кормушки и блуждали по окрестностям, не приносили никакой пользы, так как другой еды в районе гнезда не было. Однако в природных условиях наличие всего двух источников корма маловероятно, и "заблудившиеся" муравьи могут обнаружить еще один источник.
Исследователи заключили, что использование единственного прохода упрощает как формирование устойчивой феромоновой тропинки, так и следование ей. Поскольку муравьи подчиняются очень простым алгоритмам поведения, то им проще ориентироваться по следам, исходящим из одной точки, а множественные пути их сбивают. Однако, наличие второго входа может иметь и положительный эффект, если вход расположен ближе к еде.
