Противоположные желания собирать и поддерживать некоторые личные космические мухи-дрозофилы для формирования упорядоченных групп, согласно исследованию, опубликованному сегодня в eLife.
Многие животные, от роящихся насекомых до антилоп гну, образуют большие упорядоченные группы. Такое коллективное поведение часто имеет решающее значение для выживания. Это может помочь животным находить пищу, спасаться от хищников, улучшать то, как они чувствуют свое окружение, и расширять возможности принятия решений. Но процессы, которые делают возможными эти групповые встречи, плохо изучены.
Изучать большие группы животных в дикой природе может быть сложно, но изучение более мелких животных в лаборатории может помочь ученым шаг за шагом разобрать процессы, которые управляют скоплением животных. Для этой работы исследователи из Китая изучили, что приводит к скоплению общительной плодовой мушки Drosophila melanogaster..
«Анализ процесса агрегации плодовых мушек поможет нам понять, как люди взаимодействуют, чтобы сформировать социальную группу, и какие чувства используются во время этого процесса», - говорит ведущий автор Лифэн Цзян, аспирант Школы наук о жизни., Китайский университет науки и технологий, Хэфэй. «Наблюдение за этим процессом у плодовых мушек может дать нам некоторое представление о более сложном коллективном поведении других животных».
В своих экспериментах Цзян и его команда обнаружили, что плодовые мушки, помещенные в неглубокие закрытые тарелки, спонтанно образуют скопления с регулярными интервалами между мухами. Наблюдая за мухами, ученые узнали, что эти образования формируются благодаря взаимодействиям между мухами, при которых мухи используют свои ноги и крылья, чтобы касаться друг друга, а затем устанавливать личное пространство. Но когда команда систематически вмешивалась в их чувства, включая зрение, обоняние и осязание, это мешало мухам формировать эти аккуратные скопления. «Лишение плодовых мушек их органов чувств привело к ненормальной реакции на встречу с другой мухой и высокой частоте неудач при формировании кластеров», - объясняет Цзян.
Затем исследователи показали, что физическое взаимодействие мух друг с другом включает их сенсорные нервные клетки. Без этих клеток они не в состоянии установить обычные социально приемлемые расстояния между собой и другими мухами, необходимые для формирования организованных скоплений.
«Наши результаты показывают, что самоорганизация у мух может основываться всего на нескольких простых правилах», - говорит старший автор Ян Чжу, доктор философии, профессор Института биофизики Китайской академии наук в Пекине.«Теперь необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, регулируют ли сходные правила собрания более крупные животные».