Як мурахи орієнтуються під землею
вчені з (США) і (Франція) спробували з`ясувати, наскільки важко мурашкам в їх складних підземних ходах пересуватися по оптимальному, найкоротшому з можливих маршрутів.
В якості моделі послужили аргентинські мурахи (Linepithema humile) - одні з найнебезпечніших інвазивних в світі, середні розміри робочої особини яких дорівнюють 2-3 мм.
Одна з Аліс в лабіринті (збільшення) (тут і нижче фото Simon Garnier et al.).
Для моделювання їх системи орієнтації в підземних ходах були створені подібних розмірів роботи (вчені назвали їх Аліса). Замість феромонів, що залишаються мурахами, використовувалися світлові сліди. На початку експерименту, коли ніяких світлових слідів в незнайомому лабіринті ще не було, роботи застосовували «дослідницьку тактику», що спостерігається і в природі, коли при збереженні загального напрямку руху повороти на кожному конкретному стику ходів вибираються випадково (так само поводиться в лабіринті і непідготовлений людина).
В результаті роботи поступово стали вибирати такі розвилки, які вели по найкоротшому шляху до наміченої мети. Після того як в лабіринті стали зустрічатися світлові сліди, роботи, які побачили їх, негайно згортали в тому напрямку, який підказували ці сигнали.
З`ясувалося, що навіть без програмування роботів на ідентифікацію і запам`ятовування конкретної геометрії ходів вони дуже швидко починали вибирати найкоротші і ефективні маршрути до мети.
При цьому вони користувалися тільки світловими слідами (аналогом феромонів мурах) і запрограмованим випадковим механізмом вибору поворотів в лабіринті:
Схожі результати були отримані і іншими дослідницькими групами, хоча вони застосовували не настільки мініатюрних роботів, які діяли в більш простих лабораторних умовах:
Автори роботи відзначають, що все це вирішує проблему, давно помічену при дослідженні даного виду мурашок: у них досить поганий зір, а в підземних тунелях воно і зовсім ні до чого. Однак пересуваються вони з дуже значною швидкістю і досить впевнено.
Те, що роботи змогли повторити поведінку комах, обійшовшись без складних когнітивних «мізків», показує, що і звичайні мурахи в природних умовах не потребують ні в чому такому. «Дослідження демонструє, що ефективна навігація і видобуток корми можуть досягатися у мурах при мінімальних когнітивних здібностях, - резюмує Симон Гарньє (), Провідний автор роботи. - Це також показує, що геометрія транспортної мережі відіграє критичну роль в потоці інформації як в мурашиних, так і в людських співтовариствах ».
При всьому тому поведінка саме аргентинських мурашок, як було виявлено в 2009 році, має дуже складний характер (тобто вони зовсім «не без мізків»). Так, члени трьох суперколоній цього виду (6 000 км уздовж європейського узбережжя, 900 - уздовж каліфорнійського і японська суперколонія західного узбережжя) були ворожі один до одного за будь-яких обставин. З`ясувалося, що генетично все три суперколоніі є близькими родичами, в той час як колонії менших розмірів, неспоріднені згаданим, виявляли ворожість по відношенню до інших гнізд, які не перебувають з ними у близькій спорідненості.
У різних варіантах лабіринтів роботи досить скоро стали вибирати оптимальний маршрут, орієнтуючись тільки на сліди інших роботів.
Все це не дуже характерно для інших видів мурах. Екстремально швидка експансія «аргентинців» в світі, по всій видимості, пов`язана саме з цієї неагресивністю по відношенню до сусідніх гнізд свого виду, що входять в ті ж суперколоніі. Робочі мурахи можуть навіть змішуватися з мурахами іншого гнізда, фактично переселяючись в нього, в той час як звичайні мурашині спільноти витрачають величезні зусилля на боротьбу з собі подібними, а перехід в інші колонії можливий тільки для переможених в конфлікті - у вигляді «рабства». До речі, висновок в дослідженні 2009 року : Все три суперколоніі аргентинських мурашок входять в одну мегаколона, «величезна протяжність якої може бути порівнянна тільки з людським суспільством».
