Пчелы при помощи запахов создают телефонное дерево для передачи сообщений
Согласно новому исследованию, проведенному Университетом Колорадо в Боулдере, пчелы при помощи феромонов создают некое послание, чтобы направить членов колонии обратно к своей королеве. Исследование подчеркивает, как насекомые с ограниченными когнитивными способностями могут выполнять сложные задачи , работая вместе - даже создавая то, что выглядит как миниатюрная и жужжащая версия телекоммуникационной сети.
Находки также служат свидетельством любви пчелы к своей королеве. Эти матриархи - самые важные члены любого улья: они единственные самки, способные к размножению. Королевы, как и другие члены колонии, также могут общаться с помощью феромонов или небольших пахучих молекул, которые пчелы производят через специальные железы.
Таким образом, пчелы творчески подходят для передачи сообщений. Опираясь на эксперименты с живыми пчелами и компьютерными симуляторами или моделями, Пелег, автор исследования и доцент Института BioFrontiers и факультета компьютерных наук CU Boulder и ее коллеги обнаружили, что, когда королева начинает распылять феромоны, находящиеся поблизости насекомые обращают на это внимание. Они прекращают свою деятельность, начинают производить свои собственные феромоны, а затем передают эти запахи дружелюбным пчелам, находящимся подальше. Пелег добавил, что результаты однажды могут помочь инженерам в разработке более эффективных телекоммуникационных сетей - для людей.
«Есть много примеров животных, таких как муравьи, которые откладывают феромоны в окружающей среде», - сказал Пелег. «Но эти феромоны просто пассивно рассеиваются по законам физики. Здесь пчелы активно направляют этот сигнал».
Этот вывод был сделан на основе случайного наблюдения. Во время предыдущего исследования Пелег и ее коллеги отслеживали, как пчелы образуют гигантские стаи - или волнообразные капли, состоящие от тысячи до 100 тысяч пчел. В процессе исследователи заметили кое-что странное: когда пчелы собирались вокруг королевы, чтобы построить рой, большое количество пчел начали заниматься тем, что ученые называют «нюхательным» поведением. Они выставляли задние конечности в воздух и яростно хлопали крыльями. Пелег и ее команда хотели знать, что стоит за этой версией тверка с насекомыми.
Для этого группа установила на арене видеокамеру и записала пчел в процессе формирования роя. Затем исследователи проанализировали эти кадры с помощью инструментов машинного обучения, которые автоматически отслеживали местоположение и ориентацию пчел в колонии. Команда обнаружила, что пчелы не распространяют свой запах случайным образом.
«Сигнал транслируется в определенном направлении, и это направление имеет тенденцию распространяться на большую дистанцию от королевы», - сказала Пелег.
Звоню домой
Представьте себе телефонное дерево из насекомых: пчелы, находящиеся ближе всего к королеве, улавливают запах ее молекул запаха, а затем дуют свои феромоны пчелам позади них. Следующий слой пчел по очереди передает сообщение, и цепочка продолжается, пока каждая пчела в колонии не получит сигнал.
«Это почти похоже на телекоммуникационную сеть, в которой есть антенны, которые взаимодействуют друг с другом и усиливают сигнал, чтобы он мог достигать большего расстояния», - сказал Пелег. Дье Ми Нгуен, ведущий автор исследования, отметил, что в разгар этого безумия общения пчелы -посыльные улья в основном равномерно распределялись по арене.
«Расстояние между пчелами - ароматизаторами было очень равномерным, - сказал Нгуен, аспирант по информатике в CU Boulder. «Это говорит о том, что существует некий порог концентрации, выше которого, возможно, не получится обнаружить сигнал, посылаемый маткой».
В будущем исследователи планируют изучить данный феномен более подробно и понять: данную роль выполняют определённые пчёлы в улье, или же данным процессом занимаются каждая особь улья и как полученные знания можно применить в быту и улучшить или создать новый тип связи.