Пчёлы координируют стратегию защиты колонии
Бразильская безжальная пчела Tetragonisca angustula (jataí) использует уникальную стратегию защиты гнезда. Помимо размещения стражников-часовых у входа, как у большинства общественных насекомых, колонии этого вида также имеют охранников, которые постоянно парят в воздухе рядом с входом.
Исследование учёных из ESALQ-USP (Бразилия) и Университета Сассекса (Великобритания) показало, что парящие охранники располагаются у входа не случайным образом.
Скоординированное расположение
- Охранники стремятся распределяться в чётном количестве по обе стороны от входа.
- Такое распределение позволяет им быстрее обнаруживать и перехватывать нарушителей до того, как те достигнут гнезда.
- Это улучшает бдительность улья.
Исследование поддержано FAPESP и опубликовано в журнале Behavioral Ecology.
"Мы наблюдали, что охранники этого вида безжальных пчёл координируют свою стратегию наблюдения за гнездом против пчёл-грабителей и возможных хищников", — сказала Денис де Араужо Алвес, один из авторов исследования.
Методы и результаты
Учёные проанализировали поведение 15 колоний T. angustula. Этот вид считается умеренно агрессивным, но его охранники особенно активно защищаются от облигатной пчелы-грабителя Lestrimelitta limao — главного естественного врага.
- Анализ показал, что парящие охранники значительно чаще распределяются поровну по обе стороны входа, чем при случайном распределении.
- Измерения угла поворота тела (показатель индивидуальной бдительности) показали, что скоординированная бдительность усиливается при чётном количестве охранников по бокам.
- Зрительные диапазоны охранников на одной стороне перекрываются, а у групп с чётным числом коллективный зрительный диапазон значительно шире.
- Увеличение размера группы охранников снижает индивидуальную бдительность (меньший угол поворота тела), но повышает коллективную бдительность. Снижение вращения может быть выгодным, если оно экономит энергию и не снижает качество зрения.
"Мы прогнозируем, что важность скоординированной бдительности снижается с увеличением размера группы. Одна из причин — случайное позиционирование многих охранников, вероятно, покрывает все направления, приближаясь к 360°", — отметила Алвес.
Эксперимент с имитацией атаки
Для проверки способности охранников обнаруживать нарушителя проводились эксперименты с муляжом пчелы из глины, обработанным цитралем (ключевой компонент желез L. limao, вызывающий защитную реакцию у T. angustula).
- Муляж двигали к входу со скоростью 1 см/с.
- Один парящий охранник в 3 раза чаще обнаруживал и атаковал муляж, приближающийся спереди, чем сзади.
- При наличии двух охранников (по одному с каждой стороны) муляж был в 2 раза чаще атакован охранником, смотрящим на него.
"Поскольку парящие охранники расположены слева и справа от входа, их угол обзора отличается от угла обзора неподвижных часовых. Если хищник приближается сбоку, они могут обнаружить его гораздо быстрее", — объяснила Алвес.
Эволюция альтруистической бдительности
Исследование проливает свет на координацию бдительности у общественных насекомых. В отличие от стай позвоночных, которые могут спастись бегством, насекомые должны защищать фиксированное гнездо с потомством, репродуктивными особями и запасами пищи.
"Охранники общественных насекомых должны быть всегда бдительны, потому что их выживание зависит больше от выживания колонии, чем от их личной безопасности. Альтруизм, вероятно, "облегчил" эволюцию скоординированной бдительности, особенно учитывая, что в гнезде находится их генетическое наследие — матери и сёстры, — а также запасы пищи", — заключила Алвес.