Мурахи перевершили людей у груповому завданні — пересуванні великого об’єкта вузькими проходами. Як виявилося, під час виконання такого завдання мурахи орієнтувалися за простими механічними правилами, прямуючи в бік мурашника та рухаючись вздовж перешкод, поки не натраплять на прохід. Натомість люди могли більш ефективно рухатися, радячись між собою, а коли спілкування між людьми обмежували, то їх ефективність була нижчою за мурашину. Це дослідження показує, що соціальні тварини з більш примітивним мозком під час кооперації покладаються на своєрідний метод «спроб і помилок», тоді як для людей є ключовим спілкування. Його результати опублікували в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Пересування Т-подібного предмета великою групою мурах. Dreyer et al. / PNAS, 2024
Навіщо змушувати людей і мурах пересуватися вузькими проходами?
Науковцям давно відомо, що соціальні тварини, такі як мурахи та бджоли, здатні спільно виконувати складні завдання, зокрема такі, які не може виконати одна особина. Наприклад, червоні вогняні мурахи формують плоти для пересування по воді, які не руйнуються від розтягування, а бджоли і джмелі мають свої групові стратегії захисту від значно більших за них шершнів.
Але те, наскільки великою має бути група тварин, щоб ефективно співпрацювати, досі було недостатньо досліджено, як і те, чи є співпраця тварин схожою на людську. Тому ізраїльські біофізики вирішили вивчити виконання одного й того ж завдання групами людей і мурах, щоб вивчити особливості співпраці в еволюційно далеких соціальних істот.
Як проводили дослідження?
Людям і мурахам представили адаптацію «проблеми з пересуванням піаніно», у якій їм потрібно було перенести Т-подібний предмет через три кімнати, з’єднані вузькими проходами. Людям пояснили їхнє завдання, тоді як для мурах предмет модифікували так, щоб він нагадував їжу та вони несли його до мурашника. Швидкість, кількість спроб і траєкторію руху порівнювали в поодиноких мурах і людей, малих груп — 10-15 мурах або 6-9 людей, та великих груп — близько 100 мурах або 16-26 людей. Науковці також створили оптимальний маршрут пересування предмета та порівнювали, наскільки мурахи й люди від нього відхилялися, за чим і визначали ефективність співпраці.
Схема пересування Т-подібного предмета між кімнатами. Зеленими стрілками показано оптимальний маршрут. Dreyer et al. / PNAS, 2024
Як виявилося, збільшення розміру групи пішло на користь мурахам: коли малі групи натикалися на перешкоду, то зменшували швидкість і змінювали напрямок руху, тоді як великі групи «ковзали» вздовж перешкоди, поки не знаходили вихід. Водночас у людей малі та великі групи вигравали в ефективності порівняно з однією людиною лише тоді, коли могли радитися між собою та координувати рухи таким чином. Загалом же одна людина і невеликі групи краще впоралися з завданням, ніж великі. А коли людям забороняли спілкування, навіть приховуючи міміку та рухи очей за масками й окулярами, то групи гірше виконували завдання, ніж мурахи. Так ставалося тому, що люди похапцем рухалися в той бік, куди потягнула одна людина та частіше обирали найперше й найлегше рішення, яке часто заводило в глухі кути. Також у людей спостерігали так зване упередження неповоротних витрат, коли вони не хотіли відступати, коли вже почали рух якимось шляхом, навіть якщо він був хибним.
Пересування Т-подібного предмета великою групою людей з обмеженим спілкуванням. Dreyer et al. / PNAS, 2024
Як «пересування піаніно» мурахами допоможе науці?
Результати дослідження показали ключові відмінності між соціальними комахами та людьми: якщо в комах співпраця заснована на пробах і помилках, а також спільному русі до мурашника, то в людей важливу роль відіграє комунікація, без якої співпраця є не такою ефективною. Таке відкриття допоможе зрозуміти, чому з усіх видів тварин на планеті саме люди змогли побудувати складні суспільства. Крім того, воно може знайти застосування в біотехнологіях, зокрема для покращення співпраці мурах, яких планують використовувати як пестициди.
Що відомо про співпрацю в комах
🤝 Соціальні взаємодії медоносних бджіл назвали подібними на людські, зокрема виявивши, що їх соціум формується на основі індивідуальних особливостей окремих особин, хоча це і не так виражено, як у людей.
🍄 Мурахи-листорізи, які розводять у своїх мурашниках цвілеві гриби для поживи, пристосувалися приносити до гнізда лише те, що посприяє росту цих грибів, що подібно до того, як люди удобрюють свої культурні рослини.
😵 Також мурахи відомі своєю здатністю прикидатися мертвими і, що цікаво, їх уперше помітили за прикиданням усією колонією, що, напевно, сприяє виживанню як окремих особин, так і колонії в цілому.
🐝 Але не завжди те, що здається нам співпрацею тварин, насправді нею є: як виявилося, клуби бджіл, в які вони збиваються під час зимівлі, не допомагають краще зберігати тепло, а є лише намаганням комах зігрітися в умовах теплового стресу.