Муравьи строят кладбища по Тьюрингу [ Редагувати ]

Муравьи располагают своих мертвецов в соответствии с теми же принципами, которые, как считается, определяют рисунок на шкурах животных и раковинах тропических моллюсков. Это первый бесспорный пример распределения Тьюринга в сообществах высших организмов, считает Ги Тераулаз из университета Поля Сабатье в Тулузе (Франция).

Это распределение названо в честь математика Алана Тьюринга, который разработал несколько базовых идей, связанных с созданием компьютеров. 50 лет назад он выдвинул теорию о том, как пятна и полосы спонтанно появляются в природе, пытаясь объяснить превращение одноклеточного эмбриона в сложный организм.

Тьюринг показал, что изначально однородное распределение реагирующих молекул может превратиться в локализованные скопления, отличающиеся по химическому составу. Он считал, что разные соединения в эмбрионе могут действовать таким образом, превращая однородную клетку в клетку с некоторой структурой - первичным планом тела. Поскольку тогда не было компьютеров, способных помочь в расчетах, Тьюрингу пришлось прибегнуть к значительным упрощениям. В результате биологи несколько десятилетий игнорировали его работы. И только в 70-е годы Альфред Гирер и Ганс Майнхардт (Германия) показали, как механизмы, описанные Тьюрингом, могут рассматриваться как специфический пример самого общего вида процессов.

Они считали, что для того, чтобы появилось распределение, необходимы две вещи - активация и угнетение. Активация усиливает небольшие вариации в концентрации одного из ингредиентов, угнетение же - состояние, при котором, если определенная концентрация достигнута в одной точке, угнетается появление аналогичных точек поблизости.

Тераулаз и его коллеги показали, что муравьиные кладбища создаются в результате подобных процессов активации и угнетения. Муравьи поддерживают чистоту своих колоний, складывая покойников штабелями. Они не договариваются изначально, где разместить свои кладбища. Штабеля появляются в результате совместных действий многих особей, снующих вокруг и приносящих трупы. Каким-то образом это не скоординированное поведение создает упорядоченные, почти равномерно размещенные штабеля всего за несколько часов.

Тераулаз и его коллеги полагают, что происходит самоусиливающийся процесс активации, потому что муравьи более склонны складывать покойников в штабеля, а не где попало. А поскольку подбирание тел и складывание их в штабеля очищает окружающую территорию, угнетается появление новых кладбищ близко к уже существующим.

Ученые разработали математическую модель процесса, которая согласуется с экспериментальными данными.