Если первое, что приходит на ум, когда вы думаете о муравьях, это «трудолюбие», вас может ждать сюрприз. В 2015 году биологи из Аризонского университета сообщили, что значительная часть «рабочих», составляющих муравьиную колонию, проводила большую часть своего дня, занимаясь одной задачей: абсолютно ничего не делая.
«Они действительно просто сидят там», - говорит Даниэль Шарбонно, посвятивший свою докторскую диссертацию. диссертацию на изучение поведения (или его отсутствия) этих ленивых муравьев. «И всякий раз, когда они делают что-то кроме безделья, они выполняют работу по дому вокруг гнезда, например, немного заботятся о выводке здесь или ухаживают за другим работником там."
Наблюдая за колониями муравьев в лаборатории, Шарбонно обнаружил, что в среднем 40 процентов особей в основном неактивны, с некоторыми различиями между сезонами, колониями и видами. И его муравьи, принадлежащие к виду Temnothorax rugatulus, не кажутся причудами природы, говорит Шарбонно, поскольку аналогичные закономерности можно наблюдать у других общественных насекомых, даже у медоносных пчел. Шарбонно и его научный руководитель, профессор экологии и эволюционной биологии Анна Дорнхаус, опубликовали эти результаты в 2015 году. В то время исследователи могли только догадываться о цели содержания вокруг полчищ бездействующих «рабочих».
В новой статье, опубликованной в журнале открытого доступа PLOS ONE, авторы Шарбонно, Такао Сасаки из Оксфордского университета и Дорнхаус впервые показывают, что неактивные муравьи могут выступать в качестве резервной рабочей силы. Когда они удалили верхние 20 процентов наиболее активных работников, они обнаружили, что в течение недели их заменили в основном люди, принадлежащие к «ленивой» демографической группе, которые активизировались и повысили уровень своей активности, чтобы соответствовать уровню потерянных работников.
«Это говорит о том, что колония реагирует на потерю высокоактивных рабочих заменой их неактивными», - говорит Шарбонно.
«Служение в качестве замены рабочей силы - это давнее подозрение относительно функции «ленивых» муравьев, - добавляет соавтор Дорнхаус, - но это было всего лишь предположение, которое никогда не было подтверждено эмпирически».
Различные функции - от хранения живой пищи до откладывания яиц для потребления их товарищами по гнезду - были предложены другими исследователями, и Шарбонно исследовал некоторые из них с помощью экспериментов, включающих маркировку отдельных муравьев в колонии и отслеживание их перемещений. через видеозаписи.
«Мы наносим на них крошечные точки краски», - объясняет он. «Одна точка на голове, одна на груди и две точки на животе. Сочетание цветов и расположение идентифицируют каждого человека, поэтому мы можем отслеживать его в наших видеозаписях».
В Аризоне колонии этого конкретного вида муравьев находятся на возвышенностях - например, на горе Леммон к северо-востоку от Тусона, куда Дорнхаус и сотрудники ее лаборатории отправляются их собирать. По словам Шарбонно, поскольку животных редко изучали в дикой природе, исследователи мало что знают об истории их жизни.
«Мы не знаем, как быстро меняется их популяция в естественной среде обитания, - говорит он, - но колонии не нужно много времени, чтобы потерять группу рабочих. до пяти и более лет им приходится зимовать, и каждый сезон из-за снега требуется много рабочих ».
Анализ видеозаписей показал, что, согласно Шарбонно, колония делится на четыре основных демографических группы: неактивные, ленивые муравьи; так называемые ходунки, которые большую часть времени просто бродят по гнезду; собиратели, которые занимаются внешними задачами, такими как поиск пищи и строительство защитных стен из крошечных камней; и медсестры, отвечающие за выращивание выводка.
Charbonneau заметил, что ленивые муравьи, как правило, имеют более раздутые животы, намекая на возможность того, что они могут служить «живыми кладовыми». Это наблюдение, опубликованное в другой недавней статье, ожидает дальнейшего тестирования, чтобы определить, является ли их большая окружность причиной или следствием более ленивого образа жизни рабочих.
Чтобы увидеть, что произойдет, если колония потеряет значительное количество неактивных членов, Шарбонно и Дорнхаус провели отдельный эксперимент, в котором они удалили наименее активные 20 процентов. Они обнаружили, что эти муравьи, в отличие от их лучших сверстников, не были заменены.
«Это говорит о том, что рабочие не переключаются с других рабочих групп, чтобы заменить удаленных «неактивных» рабочих», - заключают авторы, отмечая, что проблема приведения предложения в соответствие со спросом характерна не только для социальных насекомых. От компаний, хранящих запасы на складах для удовлетворения растущего спроса или нанимающих временных работников из внешних агентств по снабжению рабочей силой, до компьютерных систем, работающих лучше, если они оснащены резервной вычислительной мощностью, «проблема, с которой сталкиваются все эти системы, заключается в том, как оптимально организовать снабжение или резервирование. рабочей силы, чтобы минимизировать затраты на содержание этих резервов."
«Мое предположение таково: поскольку молодые рабочие начинают как самые уязвимые члены колонии, для них имеет смысл залечь на дно и бездействовать», - говорит Шарбонно. «И поскольку их яичники наиболее активны, они производят яйца, и пока они это делают, они могут также запасать пищу. Когда колония теряет рабочих, имеет смысл заменить их теми муравьями, которые еще не заняты преследованием. другие задачи."