Причина проста: повышенная связь между камерами приводит к большему социальному взаимодействию между муравьями в гнезде. Поэтому, когда одна группа муравьев в колонии — состоящая из людей, работающих над общей целью — находит особенно хороший источник пищи, она может быстрее сообщить об этом открытии остальной части колонии.«Объем камеры мало влияет на скорость набора, что позволяет предположить, что пространственная организация гнезда оказывает большее влияние на коллективное поведение, чем количество рабочих, которых оно может вместить», — сказала Ноа Пинтер-Уоллман, биолог из Калифорнийского университета.
Сан-Диего, который проводил исследование, которое было опубликовано в выпуске журнала Biology Letters на этой неделе.Поскольку в этих гнездах живут чрезвычайно кооперативные общества, она считает, что они потенциально могут вдохновить архитектурные проекты, способствующие сотрудничеству между людьми.«Один простой урок, который, вероятно, не удивит многих архитекторов, заключается в том, что наличие большего количества коридоров, соединяющих офисы или комнаты, будет способствовать более легкому перемещению людей между ними, как способствуя взаимодействию, так и ускоряя эвакуацию в чрезвычайных ситуациях», — сказала она. «Однако менее очевидным потенциальным дополнением к этому уроку было бы то, что увеличение связности мест с важной функцией, таких как комнаты отдыха, где взаимодействуют люди — аналогично входной камере муравьев — могло бы увеличить взаимодействие и сотрудничество. "Ноа Пинтер-Уоллман, научный сотрудник Института биосхем Калифорнийского университета в Сан-Диего, обнаружила, что по мере увеличения количества соединений между камерами в муравейниках и увеличения количества соединений между камерами увеличивается и скорость набора колонией в пищу.
Используя форму математического анализа, известную как «теория сетей», она проанализировала структуру различных муравейников и связала их с коллективным поведением проживающих в них колоний — в данном случае с добычей пищи муравьями-сборщиками.Эти местные виды муравьев, известные ученым как Veromessor andrei, живут на лугах и чапаралях по всей Калифорнии, включая Сан-Диего. Они часто переселяются в существующие гнезда, оставленные другими колониями, которые строили эти гнезда в молодости или «обновляли» их после того, как ливень разрыхлял почву.
Муравьи питаются семенами, которые собирают с земли или непосредственно с растений, но также приносят в свои гнезда более крупные пищевые продукты, такие как термиты или гусеницы.«Моя более ранняя работа с этим видом муравьев показала, что колонии меняют свое коллективное поведение, перемещаясь между местами гнездования», — сказал Пинтер-Уоллман. «Я хотел знать, что вызывает это изменение в поведении, и одна из вероятных гипотез заключалась в том, что изменение поведения было тесно связано с местом гнездования».Исследования, проведенные недавно другими учеными, показали, что быстрое нахождение пищи имеет решающее значение для репродуктивного успеха муравьев-собирателей. Итак, Пинтер-Уоллман измерил, насколько быстро муравьи смогли завербовать своих товарищей по гнезду к небольшому кусочку яблока, помещенному в 10–15 сантиметрах от входа в 106 гнезд в заповеднике Эллиот Чапарал рядом с кампусом Калифорнийского университета в Сан-Диего.
С помощью двух студентов, изучающих экологические системы Калифорнийского университета в Сан-Диего, Аннамари Го и Джеймса Хюттнера, она отследила 28 колоний муравьев-сборщиков, некоторые из которых занимали несколько гнезд. Затем команда получила как данные о поведении, так и гипсовые слепки (на которых были обнаружены подземные камеры и другие строения) 32 гнездовых участков, занятых 17 различными колониями муравьев.Пинтер-Уоллман сказала, что ее исследование было первым, кто обнаружил связь между «естественной архитектурой гнезда и коллективными действиями колонии, которая в ней проживает».
Хотя большее количество соединенных между собой камер у входа в гнездо дает преимущество для набора пищи, она отметила, что наличие слишком большого количества камер у поверхности имеет и обратную сторону. Она отметила, что такая архитектура может вызвать структурную нестабильность, которая приведет к разрушению камер во время дождя, когда земля размягчается.
«После продолжительной засухи, подобной той, что мы переживаем в Калифорнии, сильные штормы, подобные тем, которые ожидаются позже в этом году, могут вызвать наводнение и разрушить эти верхние сооружения», — сказала она. «Было бы интересно посмотреть, построят ли после предсказанного Эль-Ниньо муравьи-комбайны более глубокие камеры, чем в предыдущие годы».