Учёные разоблачили миф о трудоголизме муравьёв

Даже муравьи не могут жить без достаточного отдыха. Кто-то из них обязательно должен "расслабляться", пока другие трудятся. Это снижает общий расход энергии и ресурсов в колонии, без чего прокормить всех её жителей не удастся. Миф о повальном "трудоголизме" муравьёв опровергает статья, опубликованная в последнем номере журнала Insect Science.

И люди, и муравьи живут многочисленными группами, сотрудничая для общего блага. Однако такой образ жизни требует эффективного распределения рабочих задач и полученных ресурсов между отдельными членами сообщества. Учёные из Миссурийского университета науки и технологий показали, что для снижения расходов энергии некоторая часть муравьев в колонии всегда должна отдыхать и чем крупнее колония, тем важнее достигаемая этим экономия.

Профессор Чэнь Хоу (Chen Hou) и его коллеги экспериментировали с группами рабочих Pogonomyrmex barbatus, красных муравьёв-жнецов, распространённых в Северной Америке, которых отделяли от царицы и остальных членов колонии. В контролируемых лабораторных условиях мирмекологи индивидуально отслеживали поведение каждого насекомого, а по изменениям концентрации углекислого газа в воздухе оценивали энергетический баланс группы в целом. Усовершенствованные компьютерные алгоритмы позволили вести мониторинг в течение нескольких часов. Исследовались муравьи в малых группах (численностью в 30 особей), средних (около 150) и крупных (250–300 особей).

Наблюдения показали, что активность муравьев в разные периоды времени может меняться на порядок: средняя скорость их движения колебалась от 0,2 до 1,4 см/с. При этом расходы энергии у наиболее активных насекомых были впятеро выше, чем у самых пассивных. Видимо, поэтому активность в любой момент времени проявляла лишь некоторая часть представителей группы. Для малых групп число работающих муравьев колебалось около 42 процентов, для средних — 28, крупных — 22 процентов. В малых группах отмечалась и более высокая средняя скорость движения рабочих.

Исследователи добавляют, что для группы муравьёв возможны две альтернативные стратегии. Первая состоит в максимизации добычи ресурсов, что требует вовлечения в работу большинства особей, а следовательно, приводит к росту расходов энергии и увеличению времени, которое затрачивается на эту деятельность. И наоборот, стратегия минимизации расходов ведёт к увеличению числа пассивных особей и к снижению добычи новых ресурсов.

В реальности сообщества муравьев вынуждены балансировать между этими двумя подходами. При этом, судя по данным экспериментов, для немногочисленных групп оптимальное решение находится ближе к варианту с максимально интенсивным оборотом ресурсов, а разумная экономия сил становится важной лишь для крупных групп.