Как размер колонии муравьев влияет на поведение и энергопотребление
Исследователи из Университета штата Аризона Джеймс Уотерс и Тейт Холбрук изучают, как размер влияет на организацию и физиологию суперорганизмов, таких как колонии насекомых. Они исследуют этот вопрос на примере муравьев-жнецов Pogonomyrmex californicus.
Энергопотребление и размер колонии
Уотерс измерил потребление кислорода целыми колониями с помощью респирометрии. Результаты показали:
Крупные колонии требуют больше энергии в целом.
Однако с ростом колонии энергопотребление на одного муравья снижается.
Когда муравьев извлекали из колонии, их относительное энергопотребление выравнивалось.
Это указывает, что среда колонии особым образом регулирует энергопотребление отдельных особей, и этот показатель меняется в зависимости от размера колонии.
Разделение труда и размер колонии
Холбрук исследовал влияние размера на разделение труда, помечая отдельных рабочих муравьев краской. Наблюдения выявили:
- С увеличением размера колонии возрастает и разделение труда.
- В малых колониях рабочие выполняют множество задач.
- В крупных колониях рабочие склонны специализироваться на конкретных работах (уход за потомством, фуражировка).
Остается вопрос, делает ли большее разделение труда крупные колонии эффективнее.
Выводы и значение
Исследования показывают, что колонии муравьев — больше, чем сумма их частей. Социальные взаимодействия порождают свойства на уровне колонии, которые меняются с ее размером и влияют на физиологию и поведение отдельных муравьев.
Эти результаты ставят под вопрос саму природу индивидуума. Если биология отдельного муравья так сильно зависит от состава колонии, то, возможно, муравей — не столько самостоятельный индивидуум, сколько часть суперорганизма, существующего на более высоком уровне биологической организации.