Дистанцирование пчел - защита от паразитов

Медоносные пчелы увеличивают социальное дистанцирование, если их улью угрожают паразиты. Это показало вышедшее в Science Advances новое исследование международной команды. Ученые продемонстрировали, что на заражение вредным клещом пчелиные семьи реагируют, изменяя для увеличения социальной дистанции использование пространства и взаимодействие между сородичами.

Медоносные пчелы - животные социальные, поскольку они извлекают пользу из разделения обязанностей и взаимодействия, например ухода друг за другом. Но когда появляется риск заражения, эволюционировавшие пчелы, чтобы сбалансировать риски и выгоды, применяют социальное дистанцирование. Среди животных такие примеры были обнаружены у самых разных видов, которых эволюция разделила миллионы лет назад: от бабуинов, редко ухаживающих за особями с желудочно-кишечными инфекциями, до муравьев, чьи зараженные патогенным грибком сородичи оказываются на задворках муравейника.

В новом исследовании изучалось, вызывает ли в ульях медоносных пчел клещ Varroa destructor изменения социальной организации, способные снижать распространение паразита. Среди стрессовых факторов, влияющих на пчел, клещ Варроа - один из основных врагов, поскольку он вызывает ряд вредных последствий у пчел как у отдельных особей, так и у семей.

Колонии медоносных пчел разделены на два основных отсека: внешний, занятый собирателями, и внутренний, населенный кормилицами, маткой и приплодом. Такая пространственная сегрегация приводит к более низкой частоте взаимодействий между двумя отделами, чем внутри каждого из них, и позволяет защитить наиболее ценных особей (матку, молодых пчел и приплод) от внешней среды и появления болезней.

Сравнивая колонии, которые были и не были заражены клещом Варроа, исследователи обнаружили, что один из видов поведения - танцы, которые сообщают, куда лететь за кормом, и могут увеличить передачу клещей, - встречался в зараженных центральных частях улья реже, а уход в них стал более концентрированным. В целом собиратели (старые пчелы) движутся к периферии, а молодые кормилицы и занимающиеся уходом пчелы в ответ на заражение движутся к центру, чтобы увеличить расстояние между двумя группами.

Колонии пчел - практически идеальная модель, позволяющая изучать социальное дистанцирование и понять ценность и эффективность такого поведения.

Источник: phys.org

Братская любовь среди азиатских слонов

Единственным детям приходится в жизни труднее - это справедливо и для азиатских слонов, таких как эти борющиеся детеныши. Если у слонят есть старшие братья и сестры, их шансы на выживание значительно возрастают. Это подтверждает проведенное в Мьянме исследование азиатских слонов. Команда Верана Бергера из Университета Турку проследила за развитием 2344 детенышей слонов, которые были найдены в 1945-2018 годы.

Исследованные слоны живут в Мьянме в полудиком состоянии: днем их используют на лесных работах или в качестве тягловых и вьючных животных, ночью они могут свободно бродить по лесу. Там они взаимодействуют с дикими сородичами и находят себе пару. Детеныши слонов остаются в лесу со своими матерями до пяти лет, и только после этого их отлавливают и обучают работе.

"Поскольку эти слоны живут в естественной среде, у них много сходства с дикими слонами, например добыча пищи и свободное размножение. А раз сходств больше, чем различий, мы предполагаем, что некоторые из связей, обнаруженных в нашем исследовании, применимы и к диким слонам".
Миркка Лахденперя, коллега Бергера

Анализ данных слонят показал, что, безусловно, есть разница в том, росли ли они единственными детьми или вместе со старшими братьями и сестрами. Присутствие рядом с ними старших братьев или сестер повышало шансы молодых слонов на выживание. Если у самок были старшие сестры, молодые слонихи производили первого детеныша в среднем на два года раньше и жили дольше, а слонята-самцы раньше прибавляли в весе.

"Наше исследование подтверждает, что отношения между братьями и сестрами формируют жизнь индивидуумов. Это особенно верно для социальных видов, таких как слоны, где кооперативное поведение необходимо для развития, выживания и репродуктивного потенциала отдельных животных".
Веран Бергер

Источник: wissenschaft.de

Самки рыб влияют на поведение своего потомства

Когда рыбы-матери смотрят видео с хищниками, у их потомства быстрее вырабатываются рефлексы бегства.

Матери цихлид могут руководить поведением своего потомства в опасных ситуациях с помощью веществ, которые они отправляют в свои яйца. Например, если самка цихлиды увидит хищника до того, как отложит яйца, она научит своих мальков быстро убегать, сообщает австрийский биолог Барбара Таборски. В таких случаях, чтобы молодь вырастала крупнее, кладка получает больше белков.

У многих видов матери могут влиять на такие характеристики, как телосложение или рост своего потомства. Например, у птиц и рыб это может происходить за счет изменения состава яиц, а у млекопитающих - за счет сигналов, поступающих к эмбриону. Матери и отцы могут также напрямую влиять на потомство своим поведением при уходе за выводком.

Родители воспринимают определенные факторы окружающей среды: нехватку пищи, риск нападения хищников или социальный стресс - и посылают соответствующие сигналы своему потомству, создавая так называемые "родительские эффекты". Эти сигналы могут подготовить потомство после появления на свет к будущим условиям окружающей среды или стрессовым ситуациям.

Потомство матерей, которым перед откладыванием яиц показывали видео с хищниками, демонстрировало рефлекс бегства на 50 миллисекунд быстрее, пишут исследователи в PNAS. Предыдущие эксперименты доказали, что этот рефлекс бегства имеет решающее значение для возможности выжить после нападения хищника.

"Благодаря этому исследованию мы впервые смогли доказать, что материнское влияние на яйценоскость не только влияет на рост или телосложение, но и может вызвать адаптивное поведение у потомства".
Барбара Таборски, профессор Института экологии и эволюции Бернского университета

В ходе экспериментов рыбам-матерям несколько раз в неделю показывали видеоролики с хищными рыбами, а контрольной группе - с пустыми аквариумами. Затем исследователи выяснили, как матери могли "информировать" свое потомство о возросшем риске нападения хищников.

"Мы обнаружили, что матери в экспериментальной группе хищников откладывали более крупные и богатые белком яйца, поэтому они тратили больше энергии на каждого отдельного малька".
Барбара Таборски

Кроме того, в первые несколько дней после появления на свет потомство отличалось уровнем гормонов роста и было крупнее. Помимо более быстрой реакции бегства, в природе эта разница в размерах давала молодняку преимущество в выживании при нападении хищников.

Однако для полного понимания биологической основы таких материнских эффектов необходимы дополнительные исследования, считают биологи.

Источник информации и фото: derstandard.at

Почему какаду быстро учатся различать вес вещей

Попугаям требуется всего несколько десятков попыток, чтобы отличить одинаковые на вид предметы только по весу

Технический интеллект какаду Гоффина, кажется, не знает границ. Они могут открывать даже сложные запорные механизмы, просто наблюдая за ними.

Ученые только что сообщили об их удивительных навыках обращения с самодельными «столовыми приборами» или в передаче знаний, а уже появилось очередное исследование интеллекта какаду. Попугаи - в частности, какаду Гоффина - удивительно быстро учатся различать одинаковые на вид предметы только по их весу. Птицы даже значительно быстрее обезьян решают эту задачу, как сообщают венские этологи в Biology Letters. Такие способности, вероятно, связаны с их образом жизни.

Вес предмета является ценной информацией для животных, когда речь идет о пище или инструменте. Например, обезьяны капуцины предпочитают более тяжелые орехи. Воробьиные при добыче пищи чаще выбрасывают легкие семена растений, чем тяжелые. У шимпанзе решающее значение имеет вес камней, служащих инструментами для раскалывания орехов.

Предыдущие исследования на эту тему, которые в основном были посвящены приматам, показали, что обезьяны «испытывали удивительные трудности с поставленными перед ними задачами», пишут ученые, работающие с Алисой Ауэрсперг из Исследовательского института Мессерли Университета Ветмед. Например, шимпанзе, бонобо или орангутангам потребовались сотни попыток, чтобы надежно различать оптически идентичные легкие и тяжелые предметы.

Поппи Ламберт из Университета Ветмед и Александра Штиглер с кафедры поведенческой биологии Венского университета провели серию экспериментов с 16 какаду Гоффина. Половину птиц сначала учили различать два шарика разного цвета и веса (23 и 4 г), размером в 2 см.

Затем им предложили продемонстрировать свою компетентность при работе с визуально идентичными, но разными по весу предметами. Вторая группа сразу же приступила к выполнению этой более сложной задачи с оптически идентичными сферами.

Тем птицам, которые должны были различать грузы с помощью цвета, потребовалось в среднем 40 попыток. Тем, кому нужно было различать одинаковые цветные шарики по весу, потребовалось в среднем около 60 попыток.

Результаты показали: какаду Гоффина могут различать визуально идентичные объекты с разным весом. Замечательно, что попугаи способны быстрее различать предметы на основе одного лишь веса, чем обезьяны, которым для этого требовалось значительно больше испытаний.

Поскольку птицам обычно приходится переносить пищу или материал для гнезда в полете, для этого требуется много энергии.

«Возможно, для птиц всегда было важнее оценивать вес чего-либо, чем для животных, которые передвигаются по земле».
Поппи Ламберт

Теперь ученые хотят выяснить, могут ли методологические различия быть причиной резкого контраста между какаду и приматами, или же мозг птиц в их повседневной жизни действительно лучше способен использовать информацию о весе.

Источник: derstandard.at

Дикие какаду делают три вида столовых приборов

Венские исследователи наблюдали в Индонезии, вероятно, самое сложное на сегодняшний день использование инструментов дикими животными.

Среди млекопитающих "интеллектуалами" считаются обезьяны и дельфины, среди птиц - в основном попугаи и врановые. Этологов особенно интересует один вид попугаев родом из Индонезии: Cacatua goffiniana особенно искусны в изготовлении и использовании инструментов. Венская исследовательская группа уже несколько лет изучает удивительные способности этих умных птиц.

Ученые заметили, что свободно живущие какаду Гоффина создают для выполнения определенной задачи несколько инструментов. Они используют их как столовые приборы, пишет Current Biology. Это, возможно, самое сложное задокументированное использование технологии животными в дикой природе.

На Танимбарских островах (Индонезия) команда ученых Исследовательского института Мессерли при Университете ветеринарной медицины (Vetmed) Вены и их индонезийские коллеги смогли более детально изучить поведение какаду в вольере. Это была группа птиц, размещенных там лишь ненадолго: в остальное время они жили на свободе.

Это позволило ученым, уже около десяти лет изучавших птиц в неволе в Вене, наблюдать за их поведением в естественной среде обитания: высоко на деревьях. В лабораторных условиях Алиса Ауэрсперг и ее коллеги уже задокументировали многие удивительные навыки какаду, использовавших куски дерева как инструменты. Теперь стало ясно, какими сложными способами они делают это и в естественной среде.

Какаду - адаптировавшиеся универсалы, которые используют множество различных источников пищи. Однако некоторые продукты птицам трудно "раскусить". Согласно так называемой "гипотезе добычи пищи", способность добираться до труднодоступной еды способствует развитию интеллекта.

"Поэтому в центре нашего интереса были источники пищи, для добычи которых требуются довольно сложные методы. Теперь мы нашли то, что искали, в семенах, заключенных в косточки фруктов".
Береника Миодушевска, сравнительный психолог, второй руководитель работы (Исследовательский институт Мессерли)

"Когда я предложил им определенный фрукт из леса, один какаду начал мастерить инструмент из ветки. Было удивительно, насколько искусно и грамотно птица умела применять этот инструмент".
Марк О'Хара, руководитель работы (Исследовательский институт Мессерли)

Оказалось, что какаду использовали различные фрагменты деревьев, которые они делали из веток, чтобы из фруктовых косточек вычерпывать через щель “ложкой” семена.

"Используя детальный трехмерный анализ этих инструментов и действий, выполняемых с их помощью, мы обнаружили, что гоффины на самом деле используют до трех различных инструментов с различной функцией у каждого, отличающихся также по способу изготовления".
Марк О'Хара.

Использование таких "наборов инструментов" намного более сложное, чем одного, было раньше известно только у приматов (людей, шимпанзе и капуцинов).

"Особенно впечатляет то, что попугаи добиваются такого выдающегося успеха с невероятной ловкостью и предельной точностью".
Береника Миодушевска

"Этот набор инструментов гоффинов напоминает использование столовых приборов".
Алиса Ауэрсперг, начавшая 10 лет назад исследования этих какаду в Австрии

Твердая сердцевина плода иногда требует применения толстого клина для расширения узкой щели, обеспечивающей доступ к семенам. Однако сначала нужно было перфорировать защитную оболочку вокруг них довольно тонким и заостренным "ножеподобным" инструментом. В итоге птицы извлекают семена с помощью более широкой "ложки".

"Эти динамические действия, а также сложная последовательность в производстве и использовании инструментов, могут привести к самому сложному примеру инновационной технологии.
Алиса Ауэрсперг

Однако такое поведение может быть присуще не всем животным, поскольку оно проявилось лишь у нескольких экземпляров, причем изготавливавших свои орудия по-разному. Для команды Миодушевской и О'Хары это удивительное, "поистине драгоценное" открытие позволяет многое понять о развитии столь сложного технологического поведения.

Источник информации и фото: derstandard.at

Каракатицы с возрастом не теряют память

Каракатицы не только умны, но и сохраняют хорошую эпизодическую память на протяжении всей жизни - в отличие от большинства животных.

Умные головоногие: каракатицы не только весьма умны, в отличие от нас, их память не ослабевает с возрастом. До самой смерти они точно помнят, когда и где они спаривались с самкой или что они ели. Это делает их единственными в своем роде животными. Очевидно, их центр памят (вертикальная доля) менее подвержен возрастной деградации, чем наш гиппокамп.

Каракатицы и другие головоногие моллюски не являются позвоночными и поэтому на первый взгляд кажутся довольно примитивными существами. Но это предположение ошибочно. Ученые неоднократно убеждались, что головоногие моллюски - одни из самых умных и хошо приспособленных обитателей океанов. Они умеют маскироваться, пользоваться инструментами и даже считать. Исследования также показывают, что их мозг почти не уступает мозгу собак по количеству нейронов и связей.

Александра Шнелли ее коллеги по Кембриджскому университету исследовали память каракатиц. В частности, как она меняется с возрастом. У людей старение обычно сопровождается снижением памяти, и эпизодическая память, как правило, страдает первой и сильнее всего. Такое возрастное снижение наблюдалось и у других животных.

Команда Шнелл провела несколько тестов на память молодых и старых обыкновенных каракатиц (Sepia officinalis) - их еще называют лекарственными. Помимо прочего, животные должны были запомнить, где, когда и через какие промежутки времени они получали пищу.

Если они правильно помнили прошлые трапезы и сопутствующие им обстоятельства,то могли определить, когда и где будет подана следующая еда. Вопреки ожиданиям, старые каракатицы тоже прекрасно помнили прошлый опыт.

"Они по-прежнему точно знают, что они ели, когда и где, и используют это для принятия решений в будущем”.
Александра Шнелл

Удивительно, но старым головоногим требовалось даже меньше тренировочных упражнений, чем их молодым сородичам - очевидно, их способность к обучению была все еще такой же хорошей, как и эпизодическая память. Поэтому животные могли легко вспомнить, когда они съели определенный завтрак, что это было и где.

"Многие старые каракатицы даже показали в тестировании лучшие результаты, чем молодые. Таким образом, каракатицы - это первое свидетельство существования животного, которое, видимо, устойчиво к возрастной деградации памяти - по крайней мере, к эпизодической". Александра Шнелл

В отличие от нашего гиппокампа, вертикальная доля каракатицы - место в их мозге, где находится центр памяти, - остается удивительно молодой и хорошо функционирует даже в пожилом возрасте. Но почему?

"Удивительно, что с возрастом каракатицы не теряют память, хотя у них проявляются другие признаки старения”.
Александра Шнелл

Например, пожилые головоногие теряют аппетит, страдают от атрофии мышц, а их мозг также деградирует с возрастом.

"Старые каракатицы демонстрируют многочисленные признаки дегенерации в структурах мозга, ответственных за хранение и вызов воспоминаний. Но их вертикальные доли, центр обучения и обработки памяти, очень устойчивы к возрастной дегенерации".
Александра Шнелл

Только за два-три дня до смерти каракатица перестает есть, и потом начинается быстрая деградация и в вертикальной доле.

По мнению Шнелл и ее команды, снижение умственных способностей у каракатиц происходит не так постепенно, как у нас и большинства других животных. Одним из возможных объяснений этого может быть необычайно позднее размножение животных: они спариваются только незадолго до своей смерти. Вероятно, неповрежденная память помогает им запоминать территории потенциальных партнеров, а также пищевые ресурсы, необходимые им в период спаривания и ухода за потомством.

"В любом случае, эти результаты подчеркивают, что обыкновенная каракатица является очень интересной моделью для дальнейшего изучения такой устойчивости к возрастной потере памяти".
Александра Шнелл

Источник: scinexx.de

Обезьяны общаются до и после взаимодействия

Как показало исследование, обезьяны используют сигналы до и после социального взаимодействия примерно так же, как люди здороваются и прощаются. До сих пор такое поведение было свойственно лишь человеку. Выяснилось, что при этом на коммуникативные усилия взаимодействующих обезьян влияют социальные отношения и статус власти. Это отражает модели поведения, напоминающие человеческую вежливость.

«Возможность делиться своими намерениями позволяет нам добиться гораздо большего, чем  человек может достичь в одиночку. Считается, что эта способность лежит в основе человеческой натуры».
Рафаэла Хисен, Даремский университет

Разделение намерений и совместная работа над общей целью порождает взаимное чувство долга, то есть совместное обязательство. Исследователи обнаружили у человекообразных обезьян доказательства того, что совместные обязательства присущи не только людям.

Прошлые эксперименты по изучению совместных обязательств показали, что дети протестовали, когда экспериментатор резко прекращал играть с ними. Предлагая ему игрушки или подавая голос, дети пытались снова вовлечь взрослого в  игру. Исследователи заметили аналогичную ситуацию с двумя бонобо, груминг которых прервали, а затем обезьяны с помощью жестов пытались возобновить взаимодействие.

В отличие от предыдущих ученых, команда из Дарема предположила, что совместные обязательства основаны не только на обоюдном чувстве обязанности двух участников выполнить совместное обещание. В них входит процесс заключения соглашения и последующего взаимного принятия решения о том, что соглашение было выполнено, говорится в исследовании, опубликованном в iScience.

Шимпанзе смотрят друг на друга после того, как самец Колеб, зачинщик игры, инициирует ее

Примерами этого процесса могут служить такие простые вещи, как вступление в разговор с помощью зрительного контакта и приветствия, а для завершения разговора -  "хорошо, звучит неплохо" или "до свидания". Исследователи решили проверить, имеют ли человекообразные обезьяны похожие процессы входа и выхода, которые, по их мнению, демонстрируют процесс совместного обязательства.

Два шимпанзе выходят из игрового поля

Проанализировав 1242 взаимодействия бонобо и шимпанзе в зоопарках, они обнаружили, что обезьяны часто смотрят друг на друга и общаются друг с другом, чтобы начать и закончить взаимодействие. Бонобо обменивались перед игрой сигналами и взглядами друг на друга в 90 % случаев, шимпанзе же - в 69%. Фазы выхода были еще более распространены: у бонобо их включали 92 % взаимодействий, а у шимпанзе 86 %.

Обезьяны прощаются после совместной работы или игры

В сигналы входили жесты:

• прикосновение друг к другу;
• столкновение головами;
• взятие за руки;
• пристальный взгляд друг на друга, например, до и после груминга или игры.

Учитывались также такие факторы, как социальная близость обезьян друг к другу или наличие у них большей власти. Чем ближе бонобо были друг к другу, тем короче были фазы при входе и выходе, если они вообще существовали. Авторы полагают, что эта модель похожа на то, как люди общаются с другими.

«Когда вы общаетесь с хорошим другом, то вряд ли приложите много усилий для проявления вежливости».
Рафаэла Хисен

Судя по результатам исследования, уровень дружбы и прочность социальных связей не повлияли на вход и выход шимпанзе. Ученым предстоит еще много работы, чтобы понять происхождение совместных обязательств и их эволюцию.

«Нельзя выкопать кости, чтобы посмотреть, как эволюционировало поведение. Но можно изучить наших ближайших живущих ныне родственников, то есть человекообразных обезьян, например бонобо и шимпанзе. В дальнейшем будет интересно изучить, присутствует ли этот тип общения и у других видов».
Рафаэла Хисен

Источники информации, видео и картинок: cell.com, irishnews.com, dailystar.co.uk