Пчелы реже жалят, если сбиваются в большие группы

Мед — ценное лакомство для многих видов животных, от мух до медведей, и пчелы вынуждены постоянно защищать свой улей от чужаков. Мелких нарушителей границ они отгоняют в одиночку, но при появлении животного покрупнее сбиваются в группы для коллективной атаки.

Поводом для такого сбора выступают особые феромоны, выделяемые пчелами-сторожами: они привлекают к месту происшествия всех ближайших рабочих пчел, которые затем принимают участие в защите гнезда. Однако до сих пор ученые не знали, атакуют ли пчелы «бездумно» или все же соотносят свои действия с внешними условиями.

Чтобы это выяснить, исследователи наблюдали за поведением группы пчел при столкновении с «врагом» — вращающимся манекеном, и количественно оценивали их реакцию, подсчитывая, сколько жал застряло в манекене по окончании эксперимента. После этого они построили математическую модель групповой динамики, которая связала вероятностный выбор одной пчелы ужалить при заданной концентрации феромона с коллективным результатом, наблюдаемым в эксперименте.

Результаты оказались неожиданными: выяснилось, что пчелы учитывают свое окружение, принимая решение ужалить врага. Изучив поведение насекомых в группах разного размера и сравнив их защитную реакцию, исследователи показали, что по мере увеличения числа пчел к группе все реже присоединяются новые насекомые, а количество жал в манекене растет медленнее, чем размер группы, — иными словами, даже поднявшиеся на защиту улья пчелы атакуют врага все неохотнее.

Таким образом, феромоны тревоги могут оказывать не только возбуждающее, но и тормозящее воздействие на других пчел: как только его концентрация превышает некий порог, пчелы «решают», что защитников у улья и без них достаточно, поэтому нет смысла жертвовать собой.

Вероятно, это ограничение позволяет рою сохранить достаточное количество рабочих пчел для дальнейшей жизни улья: в конце концов, рано или поздно нарушитель уйдет, после чего выжившим насекомым придется и дальше собирать запасы на грядущую зиму.

Исследование опубликовано в журнале PLOS Computational Biology.