Курьезное поведение "взрывающихся" муравьев

Исследователи описали новую породу «взрывающихся муравьев», странных обитателей Юго-Восточной Азии. Чтобы прогнать или даже убить врагов, они прибегают к особым мерам. По словам биологов, работницы муравьиного вида Colobopsis explodens взрывают себя ради благополучия своей колонии.

По тропическим деревьям Юго-Восточной Азии ползают муравьи - удивительные насекомые, обладающие странными свойствами. К ним относятся и представители взрывающихся муравьев, чье шокирующее защитное поведение известно давно. Однако изучению этих 15 видов до сих пор уделялось на удивление мало внимания: некоторые из них пор не описаны, а детали их любопытной системы обороны неизвестны.

Международная исследовательская группа Ирины Дружининой из Венского технологического университета занимается изучением поведения этих муравьев с 2014 года. Сейчас они впервые представили описание одного из особенно «взрывоопасных» видов: Colobopsis explodens, его защитного поведения и каст внутри колоний. В ходе дальнейших исследований этот вид должен послужить моделью для группы взрывающихся муравьев.

Камикадзе в колонии - это молодые работницы, которые при угрозе нападения хищных насекомых или враждебных муравьев могут активно взрывать свои тела. Они убивают себя, выпуская желтый липкий секрет, который вырабатывают особые железы. Отсюда у этих муравьев и прозвище «желтая слизь» (Yellow Goo). Ядовитое боевое вещество, которое муравьи используют как защиту, может отгонять или даже убивать врагов.

Интересно, что у Colobopsis explodens оснащены самоубийственным детонационным механизмом не солдаты колонии, а лишь мелкие работницы, которые, прежде чем жертвовать собой, демонстрируют противникам типичное угрожающее поведение. Поднятым брюшком такая защитница явно передает сообщение: «Уходи - или не поздоровится!

Головы работниц похожи на стволы пушек Фото: Heinz Wiesbauer

С другой стороны, головы этих камикадзе увеличены и напоминают пушечные стволы. Они служат для механического блокирования входов в гнезда: если «взорвать» врагов не получается, заглушки помешают нападающим войти вовнутрь.

Наблюдения за новым видом важны, так как являются основой дальнейших исследований остальных представителей взрывающихся муравьев. Возможно, биологи обнаружат и другие курьёзы в жизни этих таинственных насекомых.

Взрывающиеся муравьи (видео Alexey Kopchinskiy)

Источник: wissenschaft.de

Самки пауков ценят сам подарок, а не упаковку

На поиски партнерш самцы паука вида Pisaura mirabilis, что переводится как «пизаура удивительная», всегда идут с подарком. Содержимое его позволяет претендентам добиваться большего успеха, чем считалось ранее.

Во время ухаживания самцу паука необходимо преподносить подарок своей избраннице. Он хватает насекомое и обертывает его нитями, превращая в упакованный сверток. С ним он и отправляется на поиски невесты.

Как показывает исследование поведения пауков, проведенное Кристой Туни (Cristina Tuni), биологом Мюнхенского университета Людвига Максимилиана, успех подношения зависит исключительно от содержимого подарка. Суженая не реагирует на феромоны в нитях паутины самца - весьма необычное поведение, поскольку коммуникация с помощью нейромедиаторов широко распространена при размножении животных. Результаты работы опубликованы Behavioral Ecology and Sociobiology.

Самки паука не интересуются нитями, в которые упакован подарок невесте Фото: Сабрина Вебер

Исследуя интересное вручение подарка женихом, команда провела серию экспериментов с 100 Pisaura mirabilis из семейства хищных пауков. Целью биологов было выяснить, какую роль играют химические сигналы при размножении этого вида. Их интересовали особенности поведения пауков, так как те могут в брачный период отправлять феромоны на созданных ими нитях.

Однако, как показало исследование, самец и самка совершенно по-разному реагируют на нити, которые прядут их потенциальные супруги. Хотя нити невест, видимо, содержат химические нейромедиаторы, которые привлекают сексуальных партнеров, сами они не интересуются ни упаковкой, в которой им передается насекомое, ни нитями, которые женихи выпускают при движении.

Это значит, что кавалеры либо не посылают дамам химические сигналы и делают ставку исключительно на вручение свадебного подарка, либо те научились игнорировать феромоны и их может убедить только качество презента.

Ну а нашим представителям сильного пола в преддверии праздников следует вспоминать, что их любимым тоже нравится то, что внутри подарочной упаковки, а не сама блестящая бумага. В этом люди недалеко ушли от членистоногих.

Источник: uni-muenchen.de

У приматов и птиц одинаковые типы клеток мозга

В мозге птиц есть некоторые типы клеток нейронов, связанные с целенаправленным поведением и познанием. Ученые выяснили, что они похожи на клетки млекопитающих, находящиеся в неокортексе мозга, представляющим собой большую слоистую структуру, расположенную на его внешней поверхности.

Нейробиологи Чикагского университета показали в недавнем исследовании, сообщение о котором вышло в Current Biology, что в птичьем мозге имеются нейроны, имеющие схему и молекулярный маркер, аналогичные клеткам, которые обеспечивают связь между различными областями неокортекса млекопитающих. Исследователи обнаружили, что у аллигаторов тоже есть такие типы клеток. Это указывает на то, что при разной анатомической структуре мозгом млекопитающих, птиц, пресмыкающихся используется одинаковый набор типов клеток.

Клифтон Рагсдейл (Clifton Ragsdale), доктор философии, профессор нейробиологии в Чикагском университете и ведущий автор исследования, заинтересовался вопросом, какие схемы мозга используют птицы. Исследование показало, что они используют такие же типы клеток и соединений, как в неокортексе, но организованы они совершенно по-другому.

Эта структура мозга птиц носит название "дорзальный желудочковый гребень" (кратко: DVR) и развивается, как и неокортекс млекопитающих, из эмбриональной области - конечного мозга (telencephalon). Но оба эти региона приобретают в процессе развития различные формы. В структуре неокортекса шесть слоев, а в DVR присутствуют ядра, представляющие собой большие кластеры нейронов.

Поэтому многие ученые предполагали, что дорзальный желудочковый гребень птичьего мозга соответствует в мозге млекопитающих не коре, а миндалевидной структуре.

В 2012 году Рагсдейл и его команда подтвердили гипотезу Харви Картена (Harvey Karten) из Калифорнийского университета, находящегося в Сан-Диего, который предложил, что DVR и неокортекс выполняют аналогичные функции, но их анатомиея сильно отличается. Исследователи Чикагского университета сравнили генетические маркеры входных и выходных нейронов неокортекса млекопитающих с генами, присутствующими в нескольких ядрах DVR птиц.

Команда аспиранта Стивена Бриско (Steven Briscoe) выявила, что и другие популяции нейронов дорзального желудочкового гребня птиц имеют одинаковые молекулярные сигнатуры с IT-нейронами неокортекса, которые помогают разным сторонам мозга передавать информацию друг другу. Затем команда обнаружила IT-нейроны в таком же месте дорзального желудочкового гребня аллигаторов.

«Структура птичьего DVR не похожа на неокортекс млекопитающих, и это исторически было огромной проблемой в сравнительной нейробиологии [...], а наша идентификация IT-нейронов дорзального желудочкового гребня птицы помогает объяснить, как подобные мозговые структуры могут вызывать подобное поведение».
Стивена Бриско

Исследование предполагает, что эволюция птиц и приматов протекала независимо. При этом развивались разные структуры мозга, однако, начало этому было положено одинаковым для обеих структур набором типов клеток.

Источник: phys.org

Собаки способны благодарить собратьев за услуги

Наши верные четвероногие друзья могут отблагодарить своих сородичей, причем иногда не тем способом, каким оказана услуга. Этолог Михаэль Таборски (Michael Taborsky), исследующий поведение собак, видит в этом наличие у них абстрактного представления об отзывчивости.

Собаки оказывают ответную любезность, даже если это невозможно сделать тем же способом. Это выяснил австрийский поведенческий биолог Михаэль Таборски. По его мнению, у животных есть своего рода абстрактное представление об отзывчивости.

Таборский, который проводит исследования в Институте экологии и эволюции Университета Берна (Швейцария), и его аспирант Настасья Гфререр (Nastassja Gfrerer) предоставили служебным собакам швейцарской армии (бельгийским овчаркам - малинуа) возможность обменяться услугами и использовать при этом различных способы.

Бельгийские овчарки - малинуа

Во время опыта в соседних вольерах сидели каждый раз две собаки. Сначала одна могла дать другой пищу, например, нажав лапой на рычаг, после чего в соседнем питомнике открывался контейнер, содержащий угощение.

Независимо от того, происходило это или нет, у другой после этого была возможность, в свою очередь, накормить партнера. А тот не мог просто скопировать деятельность первой собаки: он должен был взять в зубы веревку и потянуть за нее, чтобы отправить еду в соседний вольер.

Экспериментальная установка для проверки, передают ли рабочие собаки разные задачи при взаимном сотрудничестве

Это происходило гораздо чаще, когда собаки до этого получали пищу от собратьев, сообщают исследователи в Biology Letters. Не имело значения, какое из двух действий (затягивать корм или открывать контейнер) было использовано первым.

«Следовательно, собаки могут отличить отзывчивых социальных партнеров от менее отзывчивых и вознаграждать щедрых сородичей за их предыдущие дары, применяя совершенно другие способы».
Михаэль Таборски

Кстати, животные просили своего партнера помочь им получить лакомство.

«Так они пытались показать социальным партнерам, что нуждаютсяв помощи».
Михаэль Таборски

Но те действительно реагировали на это, если раньше что-то от этой собаки получали. Сначала не обращать внимания на другого, а потом выпрашивать что-то - такой номер у собак не пройдет.

Источник: rsbl.royalsocietypublishing.org

Знакомство собак способствует сотрудничеству

Готовность помочь и позитивное отношение к другим считается основой человеческих отношений и сотрудничества. Но не только люди выручают и поддерживают друг друга, животным тоже это свойственно. Группа этологов из Мессерлинского научно-исследовательского института Ветеринарного университета Вены впервые продемонстрировала, что и собаки ведут себя с собратьями просоциально - при условии, что знают партнеров. Результаты были опубликованы в Nature's Scientific Reports.

Человеческая способность к сотрудничеству - явление совершенно особое, требующее определенного просоциального поведения: помощи другим без какой-либо непосредственной личной выгоды.

Просоциальное поведение - это бескорыстие, которое уже продемонстрировали ученым наши ближайшие родственники в мире животных, приматы. Кроме них это явление экспериментально изучалось только у крыс и галок.

Проводилось исследование, обнаружившее просоциальное поведение собак в отношении человека. Однако у Фридерике Ранге (Friederike Range) из Мессерлинского научно-исследовательского института возник вопрос, действительно ли собаки демонстрировали просоциальное поведение  или были в общении с людьми просто «послушными».

«Собаки и волки (их ближайшие родственники) демонстрируют социальное поведение и сотрудничают, поэтому есть основания предполагать, что эти животные ведут себя просоциально по отношению к собратьям. Кроме того, за тысячи лет одомашнивания проводилась селекция собак для закрепления специальных социальных навыков».
Фридерике Ранге

Поэтому Ранге и ее коллеги проверили способность 16 собак доставлять удовольствие знакомым и незнакомым партнерам.

Вид сбоку устройства для вытягивания стержня

Исследователи изучили просоциальное поведение животных с помощью теста bar-pulling task, в котором собакам приходилось тянуть зубами веревку, двигая лотки, и решать, будет ли вторая собака получать лакомство или нет. Эти поддоны могли быть пустыми или с угощением на стороне партнера.

Собаки помогают знакомым собратьям чаще, чем незнакомым

Оказалось, есть разница, знала ли помогающая собака свою партнершу или нет. Первые чаще вытаскивали лоток для знакомых собак, чем для незнакомых.

«Собаки действительно ведут себя благосклонно с другими собаками. Экспериментально это раньше никогда не было доказано. Мы также обнаружили, что на это поведение влияет степень знакомства собак. Просоциальное поведение проявлялось реже к незнакомым собакам, чем к знакомым».
Фридерике Ранге

Просоциальное поведение в эксперименте

В тесте bar-pulling task собака каждый раз решала, будет ли другая получать доступ к лакомству или нет. Сама же при этом ничего не получала. Ее задача была в том, чтобы помочь собаке-партнеру.

Собака справа помогает другой получить лакомство Фото: Mylène Quervel-Chaumette

Несколько контрольных испытаний показали, что собаки тянули подносы не просто ради удовольствия. Они прекращали вытаскивать лоток, когда в соседнем вольере была незнакомая собака. В конце каждого тестового прогона исследователи провели эксперимент, показавший, что помогавшие собаки знали, для чего они тянули поддон. Этологи позволили испытуемым вытащить поднос с наградой для себя, и все собаки с удовольствием сделали это.

«Эта проверка исключает вероятность того, что собаки не тянули лоток, например, из страха перед незнакомым партнером. Поскольку в такой же ситуации собаки с радостью тянули для себя».
Фридерике Ранге

«Мы также смогли опровергнуть аргумент, что собак во время теста отвлекали незнакомые сородичи и поэтому они не тянули за веревку. С чужими такая собака почти никогда не взаимодействовала».
Фридерике Ранге

Источник: vetmeduni.ac.at

Дельфины осознают себя раньше, чем люди

Дельфины опередили людей и шимпанзе в проявлении ранних признаков развития самосознания.

Используя зеркальный тест, исследователи обнаружили, что дельфины-афалины демонстрируют признаки самосознания раньше, чем люди и шимпанзе.

Узнавание себя в зеркале является показателем самосознания личности. Эта способность идентифицирована только у людей, дельфинов, человекообразных обезьян, слонов и сорок.

Изучая двух молодых дельфинов в Национальном аквариуме в Балтиморе, этологи исследовали, как дельфины вели себя, увидев собственное отражение в зеркале. Один из них впервые показал осознанное поведение, свидетельствующее об узнавании себя в зеркале, в возрасте 7 месяцев, рассказала Диана Рейсс (Diana Reiss), один из авторов исследования (Колледж Хантера Городского университета Нью-Йорка).

Зеркальный тест молодых дельфинов

Люди впервые демонстрируют такое поведение при взгляде в зеркало лишь в 2-15 месяцев. Причем возраст самосознания закрепляется только к 18-24 месяцам. У шимпанзе формирование самосознания происходит в еще более позднем возрасте.

Полученные результаты добавляют к нашему пониманию этой способности новые факты, которые могут развивать распознавание себя в зеркале, ведущее к разнообразию и эволюции интеллекта в животном мире, заявила Рейсс в пресс-релизе Колледжа Хантера.

Исследования показали, что появление зеркального самосознания у детей связано с сенсорным и двигательным развитием, ростом социального сознания и самосознания.

«Раннее появление этого уровня самосознания совпадает с более ранним развитием социального сознания и продвинутых сенсомоторных навыков дельфинов».
Рейчел Моррисон (Rachel Morrison), соавтор исследования (Университет Северной Каролины, Пембрук)

Исследование было опубликовано онлайн 10.01.2018 в PLOS ONE .

Источник: phys.org

Шум судов мешает общению морских животных

Ученые из Университета Окленда провели первое в истории широкомасштабное исследование влияния шума судов на морских обитателей в водах залива Хаураки и выявили значительное сокращение количества «коммуникационного пространства», доступного, по крайней мере, для двух основных морских видов.

Кандидат наук Розалин Путланд (Rosalyn Putland) и соавтор исследования адъюнкт-профессор Крейг Рэдфорд (Craig Radford) из Института морских наук объединили аудиазаписи с четырех гидрофонных «станций прослушивания» с автоматическими данными отслеживания судов для определения подводного шума. Гидрофоны, подвешенные на 1-2 м над морским дном, девять месяцев делали двухминутные записи каждые 20 минут.

Кит-полосатик Брайда

Исследовались два вида, использующие звук для общения, кит-полосатик Брайда (Balaenoptera edeni) и новозеландская рифовая рыба - каталуфа или бычеглаз (Pempheris adspersa). Было обнаружено, что шум от грузовых, контейнерных и танкерных судов перекрывал их звуки до 20 % времени общения.

Каталуфа или бычеглаз

Каждый раз, когда судно проходило в радиусе 10 км от станции прослушивания, оно сокращало пространство связи для больших групп до 61,5 % и до 87,4 % для китов-полосатиков Брайда. Исследования показали, что бычеглазы могут общаться на расстоянии до 31 м, а проходящий корабль уменьшает эту его до 12 м.

Понятие «коммуникационное пространство» можно сравнить с суматохой коктейльной вечеринки, где способность слышать происходящее сокращается, чем сильнее становится шум.

«Коммуникационное пространство - это область, в которой два вида могут слышать друг друга, и это исследование обнаружило, что диапазон, на котором могут общаться каталуфы и киты-полосатики Брида, при проходе корабля значительно уменьшается».
Крейг Рэдфорд

Сокращение коммуникационного пространства для морских видов важно для ученых всего мира. Они больше узнают об использовании звука разными животными для выживания, включая поиск помощника, защиту территории и предупреждение о хищниках.

Наибольшее влияние шума на суше было на канале Джеллико, часто используемом судоходном пути в порты Окленда, где проходы судов были зарегистрированы в 18,9 % случаев.

Это последнее исследование дает дополнительные доказательства, что соблюдение ограничения скорости в 10 узлов в районе морского парка залива Хаураки может принести пользу морским видам, поскольку суда, движущиеся с более низкой скоростью, создают более слабый шум.

«Добровольный предел скорости в 10 узлов появился недавно, но мы полагаем, что он оказывает значительное влияние на снижение шума в Персидском заливе, чтобы его обитатели могли слышать друг друга. Несмотря на это, когда корабль находится прямо над морскими животными, он практически полностью (на 99 %) снижает их связь».
Розалин Путленд

Прогулочное суденышко и кит

В этом исследовании основное внимание уделялось крупным коммерческим судам, но Персидский залив регулярно используют более 130 000 прогулочных корабликов, и ожидается, что это число за следующие 20 лет увеличится на 40 %. Они также создают звуки, перекрывающие голоса рыб и морских млекопитающих. Изучению этой проблемы будут посвящены дальнейшие исследования Морской лаборатории Ли.

Исследование опубликовано в журнале Global Change Biology.

Источник: phys.org