Тля с большим сердцем: «самоотверженные» насекомые под угрозой из-за альтруизма

Исследователи из Royal Holloway, University of London изучили социальное поведение тли, которое, казалось бы, противоречит принципу «выживания сильнейшего».

Некоторые виды тли имеют «солдат» — особей, которые перестают размножаться и работают на общее благо колонии. Они защищают гнездо от хищников, а также ремонтируют и чистят его. Для починки солдаты выделяют клейкое вещество, объем которого составляет до двух третей их тела, смешивают его ногами и формируют заплатку. Эта работа приводит к значительной потере массы тела и часто гибели солдат. Без их усилий всё гнездо могло бы быть уничтожено.

Учёные задались вопросом, не ставит ли такое самоотверженное поведение солдат под угрозу вымирания из-за «безбилетников» — иммигрантов-тлей, которые заселяются в гнёзда. Эти иммигранты не участвуют в общественной жизни колонии и продолжают размножаться с нормальной скоростью. В среднем гнезде может быть до 25% иммигрантов, что позволяет «безбилетникам» распространяться по всей популяции, подобно опухоли.

Исследование «The impact of colonial mixing on the evolution of social behaviour in aphids» опубликовано в Proceedings of the Royal Society B.

Для ответа на вопрос учёные создали математическую модель. Профессор математической биологии Винсент Янсен отметил, что сложный жизненный цикл тли удалось описать простыми числами, выражающими степень родства, что помогает понять, как могла развиться социальность.

Доктор Джон Брайден пояснил: «Мы знаем, что помогающее поведение может развиться, если получатель помощи с большей вероятностью, чем случайный член популяции, проявит такое же поведение. Эта вероятность называется родством. Чем выше родство, тем больше будет развиваться социальное поведение».

Модель показала, как можно свести сложную систему роста, жизни и миграции тли между гнёздами к простому уравнению, предсказывающему уровень родства в системе.

«Мы обнаружили, что иммиграция может снизить уровень социального поведения, но тот довольно высокий уровень иммиграции, который мы наблюдаем у тли, всё ещё недостаточен для полного краха их обществ», — добавил доктор Брайден.

Учёные считают, что созданную модель можно адаптировать и использовать для изучения более сложного социального поведения у других животных, сделав шаг к пониманию человеческих обществ.