Крошечные мозги, большая неожиданность: Осы-подслушиватели оценивают боевые качества потенциальных соперников
Бумажные осы подслушивают дерущихся соперников, чтобы быстро оценить потенциальных противников без личного риска. Это новое открытие дополняет растущее количество доказательств того, что даже насекомые с миниатюрным мозгом обладают впечатляющей способностью к обучению, запоминанию и социальным умозаключениям о других.
Многие позвоночные животные, включая некоторых птиц, рыб и многочисленных приматов, минимизируют издержки конфликта, используя «социальное подслушивание», чтобы узнать о боевых качествах потенциальных соперников до личного взаимодействия с ними.
Считалось, что отслеживание сети индивидуально дифференцированных социальных отношений является сложной когнитивной задачей и до недавнего времени было недоступно для таких скромных насекомых, как бумажные осы, чей мозг в миллион раз меньше человеческого.
Но растущий объем данных свидетельствует, что миниатюрная нервная система насекомых не ограничивает сложное поведение. Способность к сложному поведению у насекомых может формироваться социальной средой в большей степени, чем размером мозга, как считает биолог из Мичиганского университета Элизабет Тиббетс, старший автор статьи, запланированной к публикации 25 июня в журнале Current Biology.
«Удивительно, что осы могут наблюдать и запоминать сложную сеть социальных взаимодействий между особями, не взаимодействуя с ними напрямую», — сказала Тиббетс. «Считается, что сложные социальные отношения способствуют эволюции большого мозга и повышенного социального интеллекта, но мозг бумажных ос относительно мал».
В исследовании Тиббетс и её студенты собрали самок бумажных ос Polistes fuscatus в окрестностях Анн-Арбора, штат Мичиган, ранней весной.
В отличие от колонии медоносных пчел с одной маткой и множеством равных по рангу рабочих самок, колонии бумажных ос содержат несколько репродуктивных самок, называемых основательницами. Эти самки сражаются с соперницами и формируют сложные линейные иерархии доминирования на основе исходов этих драк. Ранг осы в иерархии определяет её долю в размножении, работе и пище.
В лаборатории исследователи с помощью эмали пометили всех основательниц уникальными цветными узорами на груди. Затем, по две за раз, осы-«бойцы» помещались в небольшой контейнер (арену для драк), в то время как две осы-«наблюдатели» наблюдали за парой через прозрачные пластиковые перегородки.
Все испытания были записаны на видео, и помощник исследователя присваивал каждой бойцу баллы по индексу агрессии, который начисляет очки за поведение, такое как укусы, запрыгивание, схватки и ужаления. Ранг доминирования определялся по количеству случаев «запрыгивания» — поведения доминирования, при котором доминирующая оса барабанит усиками по подчинённой, а та приседает и опускает усики — во время драки.
Позже осы-наблюдатели были сведены на арене для драк либо с осой, за которой они наблюдали (экспериментальная проба), либо с бойцом, которого никогда раньше не видели (контрольная проба). Тиббетс и её студенты сравнили поведение в экспериментальных и контрольных пробах, чтобы определить роль социального подслушивания.
Они обнаружили, что осы-наблюдатели проявляли большую агрессию, когда их сводили с особью, которая была жертвой множества агрессивных действий в предыдущем поединке, а также с особями, которые инициировали очень мало агрессии в предыдущей драке.
Сравнивая экспериментальные и контрольные пробы, исследователи также смогли отвергнуть не связанные с подслушиванием объяснения наблюдений, включая явления прайминга и эффектов победителя/проигравшего.
«Результаты показывают, что осы P. fuscatus используют социальное подслушивание», — сказала Тиббетс. «Наблюдатели следят за тем, как дерутся другие особи, и используют информацию о драке, чтобы модулировать своё последующее поведение».
В предыдущих исследованиях, проводившихся более десяти лет, Тиббетс и её коллеги показали, что бумажные осы распознают особей своего вида по вариациям в рисунке на морде и ведут себя более агрессивно по отношению к осам с незнакомыми «лицами».
Они также продемонстрировали, что бумажные осы обладают удивительно долгой памятью и строят своё поведение на основе воспоминаний о предыдущих социальных взаимодействиях.
Но предыдущая работа была сосредоточена на том, как осы используют индивидуальное распознавание во время прямых взаимодействий, и не проверяла — в отличие от этого нового исследования — учатся ли осы узнавать о других особях только путём наблюдения.