Пчелы жестоко подавляют оппозицию

Последнее время ученые заинтересовались вопросом: как коллективы животных принимают согласованные решения? Первые же эксперименты показали, что механизм принятия групповых решений сложнее, чем просто следование за большинством. По словам биологов, коллектив действует подобно одному большому мозгу. На этот раз объектом исследования ученых стали пчелы.

Фото:

"Правда.Ру" уже рассказывала о том, как у стайных рыбок мнение упрямого меньшинства порой оказывалось решающим.

Читайте об этом: Упрямое меньшинство навяжет свое мнение

Ученые постепенно приходят к мнению, что базовые принципы построения организованного коллектива сходны у разных организмов, от бактерий до высших млекопитающих. Тем интереснее становится изучать особенности поведения насекомых или рыб — ведь получается, что открытые законы можно применить и к сообществам людей.

Более того, исследователи находят подобие между стратегиями выбора в коллективе животных и механизмами принятия решений в нейронных сетях мозга. То есть в моменты выбора организованная группа особей того или иного вида действует, как единый разум!

Впрочем, даже внутри отдельно взятого мозга случаются противоречия. То же происходит и в коллективе животных. Однако поскольку согласованное решение необходимо для выживания и сохранения коллектива единым, некоторых "неугодных" (будь то отдельные нейроны или особи, несогласные с мнением большинства) легче заставить замолчать.

К примеру, так происходит у роящихся пчел. Рой, вылетевший из "отчего гнезда" для основания новой семьи, состоит из нескольких тысяч особей. Несколько наиболее опытных и старых пчел из их числа берут на себя роль разведчиков. Они отделяются от основной массы и ищут место для нового гнезда, пока остальной рой ждет их, повиснув возле какой-нибудь опоры.

Найдя в окрестностях подходящее жилище, пчела-разведчица возвращается к соплеменникам и при помощи специфического танца сообщает им о местоположении потенциального улья. Узнав о ее находке, другие разведчицы могут вознамериться также посетить указанное место. Если они согласятся с выбором первой, то тоже начнут танцевать, агитируя остальных.

Но в случае, когда подходящих мест оказывается несколько, за каждое из них может выступать своя группа разведчиц. Разделяться рою нельзя, потому что, как правило, матка в нем лишь одна. Все пчеловоды знают, что если после выхода первого роя семья отпускает с первой же вышедшей из маточника маткой второй рой, так называемый "вторак", а за ним и "третьяк", это сильно ослабляет пчелиную колонию.

Таким образом, в интересах всего роя как можно скорее принять общее решение. Как выяснили ученые, разведчицы просто-напросто… вынуждают оппоненток замолчать. Биологам уже было известно, что пчелы-разведчицы имеют особый "стоп-сигнал", убеждающий коллег прекратитьтанцы. Пчелы используют его в тех случаях, когда видят, что другие разведчицы подталкивают соплеменников лететь для сбора меда в какое-то опасное место.

Для этого они буквально бодают провокаторов: пчела, посылающая стоп-сигнал, тыкается в танцующую разведчицу головой, при этом очень вибрирует крылышками с частотой около 350 Гц в течение 150-200 милисекунд, издавая характерное резкое жужжание. Это не заставляет "провокаторшу" прекратить танец сразу, но снижает продолжительность танца по мере роста числа полученных стоп-сигналов.

Американские биологи провели эксперимент, который подтвердил их предположение: разведчицы, выбирающие место для основания колонии, при общении друг с другом пользуются аналогичными стоп-сигналами. Любопытно и то, как насекомые используют данные сигналы на разных фазах принятия выбора. Во время согласования решения разведчицы пользуются стоп-сигналами для того, чтоб заставить замолчать своих оппоненток — пчел, агитирующих за другое место для улья.

Чтобы рой вынес единое решение и наконец отправился обустраивать новое жилье, общая интенсивность танцев за одно из возможных мест для поселения должна достичь критического порога. Он определяется по особым высокочастотным сигналам разведчиц. Эти сигналы можно перевести примерно так: "Место определено, разогреваемся и летим".

Именно на этом этапе разведчицы начинают подавать "стоп-сигналы" всем коллегам, которые еще продолжают танец. По-видимому, это должно означать, что поиски и агитация окончены, разведывательные полеты пора прекратить, чтобы никто не потерялся, когда рой снимется с места и полетит к выбранному улью.

Самое же интересное заключается в том, что поведение роящихся пчел в данном случае поразительно напоминает работу нейронов головного мозга. Группы нейронов, ответственные за взаимно несовместимые варианты действий, посылают друг другу тормозящие сигналы. Этот механизм называется реципрокным, или взаимным, торможением. Классический пример реципрокного торможения для любых позвоночных — торможение мышц-антагонистов. Специальные тормозные вставочные нейроны осуществляют торможение "противоречащих" собратьев, чтобы мы не запутались в собственных действиях.

Читайте также: В каждой пчеле живет математик

К примеру, при активации мышц-сгибателей, управляющие ими нейроны заодно посылают тормозящие сигналы в мотонейроны мышц-разгибателей той же конечности. По мнению авторов исследования, сходство функциональной организации двух полушарий мозга и коллективов общественных организмов обусловлено самой эволюцией: обе системы были выстроены для быстрого принятия эффективных решений.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"