Муравьи как группа ведут себя подобно сетям нейронов в мозге

Дэниел Кронауэр и постдокторант Асаф Гал из Лаборатории социальной эволюции и поведения, Университет Рокфеллера Нью-Йорка, разработали новую экспериментальную установку для тщательного анализа процесса принятия решений в муравьиных колониях. Как сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences, они обнаружили, что, когда колония эвакуируется из-за повышения температуры, её решение зависит как от величины увеличения тепла, так и от размера группы муравьев.

Полученные данные свидетельствуют о том, что муравьи объединяют сенсорную информацию с параметрами своей группы, чтобы прийти к групповому ответу — процесс, аналогичный нейронным вычислениям, приводящим к принятию решений.

Они разработали систему, в которой они могли бы точечно беспокоить колонию муравьев контролируемым повышением температуры. Чтобы отслеживать поведенческие реакции отдельных муравьев и всей колонии, они помечали каждое насекомое разными цветными точками и следили за их движениями с помощью камеры слежения.

Однако исследователи были удивлены, обнаружив, что муравьи реагировали не только на саму температуру.

Когда они увеличили размер колонии с 10 до 200 особей, температура, необходимая для принятия решения о смене локации, увеличилась. Колонии из 200 особей, например, продержались до тех пор, пока температура не превысила 36 градусов. “Похоже, что температурный порог не является заданным параметром. Скорее, это эмерджентное свойство, которое меняется в зависимости от размера группы ”, - говорит Кронауэр.

Отдельные муравьи не знают о размере своей колонии, так как же их решение может зависеть от этого? Он и Гэл подозревают, что объяснение связано с тем, как феромоны, невидимые посланники, передающие информацию между муравьями, усиливают свой эффект, когда муравьев становится больше. Они используют математическую модель, чтобы показать, что такой механизм действительно правдоподобен. Но они не знают, почему более крупным колониям требуются для реагирования более высокие пороговые температуры. Кронауэр полагает, что это может быть просто потому, что чем больше размер колонии, тем обременительнее переселение, что повышает критическую температуру, при которой происходят переселения.

В будущих исследованиях Кронауэр и Гал надеются усовершенствовать свою теоретическую модель процесса принятия решений в колонии муравьев, вмешавшись в большее количество параметров и посмотрев, как реагируют насекомые.

источник https://www.rockefeller.edu/news/32489-ant-colonies-behave-like-neural-networks-when-making-decisions/
перевод, редактура и адаптация Дмитрий Бобров