Исследование: «Эусоциальная» система в природе — это высокий риск, но и высокая награда

Некоторые животные, такие как муравьи, пчёлы, термиты и некоторые птицы, являются эусоциальными. Это значит, что они живут в тесных группах, где часть особей отказывается от части своего репродуктивного потенциала, чтобы заботиться о потомстве других.

Новое исследование, соавтором которого выступила Сара Кочер из Гарварда, объясняет, почему такая стратегия возникает. Вместе с коллегами Фэном Фу и Мартином Новаком учёные сравнили эусоциальную стратегию с одиночной и выяснили, что это высокорисковое, но высоковознаграждаемое «пари».

Высокий риск эусоциальности связан с тем, что она часто зависит от одной репродуктивной самки (например, матки в улье). Если она погибнет, вся колония обречена на вымирание.

Однако, когда такая колония уже установилась, она может процветать и превосходить по успешности одиночные стратегии. Хотя общественные насекомые составляют лишь 2% видов, на их долю приходится более 50% биомассы насекомых.

«Если эта стратегия так успешна, почему мы не видим её чаще? Наши результаты ясно показывают, что кооперативная забота может быть очень выгодна. Но её чрезвычайно трудно установить. Вот почему мы видим лишь несколько примеров этого во всём животном царстве», — говорит Сара Кочер.

Для сравнения стратегий учёные создали математические модели, учитывающие риск вымирания линии и «базовое репродуктивное соотношение» (сколько потомства производит стратегия за жизнь).

Было обнаружено две «стоимости» эусоциальности:

1. Следующее поколение репродуктивных особей производится дольше, так как сначала нужно вырастить рабочих.
2. Рабочие особи сами не размножаются, хотя могли бы.

Моделирование показало, что одиночная стратегия изначально выигрывает, но эусоциальный образ жизни, будучи установленным, быстро преодолевает эти начальные издержки и даёт высокий репродуктивный результат.

«Эусоциальность должна преодолеть серьёзные демографические препятствия, чтобы утвердиться… но, будучи установленной, эусоциальные животные могут иметь очень высокое репродуктивное соотношение по сравнению с одиночными видами», — отмечает Фэн Фу.

Кочер сравнивает это с инвестициями: одиночное размножение — это стабильный взаимный фонд, а социальное поведение — высокорисковые акции с потенциалом огромной прибыли.

В будущем разработанные модели помогут изучить точные механизмы установления эусоциальности.