«Польові миші мурахів спочатку рахують, а потім з’їдають»

Навчання 02 серпня 2022 Перегляди: 69

Ріс. 1. Мураха бризкає кислотою в очі миші. Малюнок з обговорюваної статті в Frontiers in Comparative Psychology.

Як ефективніше розправитися з небезпечною здобиччю? Дуже важливо оцінити її кількість, щоб зрозуміти масштаб лиха. Новосибірські вчені досліджували, як поводяться польові миші при зіткненні з різним числом лісових мурахів. Виявилося, що, незважаючи на харчову привабливість цих комах для мишей, вони віддають перевагу невеликій їх кількості. Миші вибирають оптимальну стратегію, вміло оцінюючи співвідношення ризику і вигоди.

Дослідження останніх років показали, що різні тварини, від комах до ссавців, здатні до оцінки пропорцій і числа різних предметів, звуків, тимчасових інтервалів, запахів тощо. Сумніватися в адаптивності цієї властивості не доводиться — вона може бути надзвичайно корисною, наприклад, при уникненні хижака, вибору найбільш відповідного джерела їжі або найбільш сприятливого шансу залишити потомство. Можна навести безліч конкретних прикладів. Так, і жуки борошняні хрущаки, і полівки Microtus pennsylvanicus за запахом розпізнають число самців свого виду в межах чотирьох. Левиці можуть оцінити число самців, вважаючи кричущі звуки незнайомих особин, але — дивно! — також у межах чотирьох. Плямисті гієни стають все більш і більш пильними у відповідь на звуки чужинців, що видаються однією, двома або трьома особинами. Риби оцінюють кількісно розмір косяка, вважаючи за краще приєднуватися до зграй більшого розміру. Мурахи здатні вважати кількість зіткнень з членами інших колоній на кормових територіях (див., наприклад, Математична мова мурашок пластична, «Елементи», 2.05.11).

У більшості поведінкових завдань, які дослідники ставили перед тваринами, останні вибирали стратегію «чим більше, тим краще». Але якщо ми розглянемо ситуацію, в якій тварина стикається з потенційним харчовим об’єктом, який одночасно є і їстівним, і небезпечним? Деякі миші і сурикати, наприклад, харчуються скорпіонами, і хоча вони володіють підвищеним імунітетом до отрути скорпіона, в процесі полювання все ж уникають бути жахливими власною здобиччю. Таким чином, тварина повинна вміти оцінювати співвідношення ризику і вигоди, перш ніж почати полювати. Дивно, але таких експериментів, в яких тваринам пропонували б порахувати небезпечну здобич, ставилося дуже мало.

У лабораторії поведінкової екології тварин новосибірського Інституту систематики та екології тварин, якою керує Жанна Резнікова, нещодавно було проведено цікаве дослідження на польових мишах і рудих лісових мурахах. Досліджуючи в першу чергу пластичність поведінки мурахів, вчені неодноразово спостерігали, що дрібні гризуни і мурахи часто стикаються один з одним в природі, причому перші досить охоче поїдають других, тоді як другі відчайдушно кусають перших. Для проведення поведінкових експериментів в лабораторії, автори вибрали польову мишу і лісових мурахів з роду Oneica, F. polyctena і F. aquilonia. Частина мишей була відловлена в природі, інша частина — вирощена в лабораторії. У першій серії експериментів автори досліджували, наскільки мурахи становлять інтерес для мишей в якості живої здобичі, і чи залежить активність їх полювання від кількості їстівних, але дуже агресивних комах. У другій серії експериментів автори пропонували мишам на вибір різну кількість мурашок, які являли собою одночасно і джерело небезпеки, і джерело їжі.

У першій серії експериментів кожну мишу поміщали на невелику арену (40 см діаметром) разом з 10 мурахами. З 39 таких тестів у 33 тестах миша демонструвала мисливську поведінку, хоча ловила мурашок не відразу. Мурахи приймали агресивну позу, кусали мишу і прискали кислотою їй в очі (рис. 1). Миша смикалася, стрибала, терла очі, і лише потім ловила і з’їдала мураха. Але коли число мурашок збільшували, поведінка миші змінювалася. На рис. 2 видно, що в разі 30, 40 і 60-ти мурахів на арені миша з’їдала за хвилину менше комах, ніж вбивала. З ростом мурахів на арені миша все більше демонструвала поведінку тривоги — стрибки і затоювання. У той же час, після того, як всі мурахи були вбиті, миша планомірно під’їдала всіх комах, не гребуючи навіть кінцівками і антенами.

Рис, 2. Число мурашок, убитих і з’їдених мишами (А), і число сигналів тривоги у мишей (В), залежно від різного числа мурашок, поміщених на арену разом з мишкою. На верхніх графіках білі стовпчики позначають убитих мурашок, сірі — з’їдених мурахів. На нижніх графіках стовпчики позначають стрибки мишей, штрих-лінія — затоювання мишей. Малюнок з обговорюваної статті у Frontiers in Comparative Psychology

Таким чином, очевидно, що мурахи є цілком привабливою здобиччю для мишей. Але коли мурахів багато, миша починає відчувати дискомфорт. Тому можна припустити, що миша може бути досить розбірлива при виборі більш-менш великих скупчень мурашок.

У другій серії експериментів автори дослідили, яка кількість мурашок обере мишу: 5, 10, 15 або 30. Для цього мишу поміщали в контейнер площею 25 ст.1 35 см, в якому лежало два прозорих тунелі, зроблені з пластикових пляшок ємністю 0,3 л (рис. 3). Ці тунелі були зроблені таким чином, що вхід в кожен з них був закритий кришечками, які могли відкрити миші, але не мурахи. Тобто миша могла зайти в тунель, розправитися з мурахами, а потім вийти звідти. Мурахи ж були «замкнені» в тунелі. До початку експерименту в кожен тунель поміщали по маленькому шматочку сиру, так що миші були натреновані на те, що в тунелі їх чекає ласощі.

Рис, 3. Установка для проведення другої серії експериментів. Кожній миші виділявся між двома прозорими тунелями з різним числом мурашок. Малюнок з обговорюваної статті у Frontiers in Comparative Psychology

Що ж вийшло? Якщо в один тунель поміщали 5 мурахів, а в інший — 15, то миші достовірно частіше вибирали тунель з меншим числом мурахів (рис. 4). Такий же результат був отриманий і для співвідношення 5 і 30 мурахів. Однак у тому випадку, коли співвідношення було 10 і 30 мурашок, миші як і раніше вибирали тунель з меншим числом мурахів, але при цьому не було статистично достовірних відмінностей у кількості дотиків мишей до входу в той чи інший тунель.

Рис, 4. Сумарне число виборів мишами тунелів з різним (5, 10, 15 і 30) числом мурашок (А) і сумарне число дотиків мишей до входів тунелів (В). Зірочки позначають достовірність відмінностей. Відмінність між кількістю дотиків миші до тунелю в разі вибору між 10 і 30 мурахами статистично недостовірна. Малюнок з обговорюваної статті у Frontiers in Comparative Psychology

Слід зауважити, що дане дослідження є першою роботою, в якій в принципі показана здатність представників мишачих полювати на мурахів. Гризуни — вони на те й гризуни, щоб харчуватися грубою рослинною їжею. Хоча той факт, що гризуни не гребують і комахами, був давно відомий, в деталях це не вивчалося. Оскільки польові миші в кінці кожного досвіду з’їдали мурашок підчисту, можна припустити, що мурахи їх чимось приваблюють. Автори припускають, що мишей можуть залучати як високі концентрації глюкози в тілі мурахів, так і певні мікроелементи і білки. Те, наскільки спритно миші ловили мурашок, незалежно від того, чи були вони виловлені в природі або вирощені в лабораторії, свідчить про вроджені рефлекси.

У читача може виникнути резонне питання: а що таке 10 мурахів, поміщених на використану в експериментах арену? Яка щільність мурашок у природі відповідає? За розрахунками авторів, така щільність відповідає тій, яка характерна для периферії кормової території лісових мурахів, яка, до речі, досить далеко розташована від мурашиних куполів і фуражувальних доріг. У разі 10 мурахів на арені миші почувалися цілком комфортно. Ці результати цілком відповідають польовим спостереженням, зробленим в тій же лабораторії Жанни Резнікової, згідно з якими нори гризунів зустрічаються в основному на периферії кормових ділянок мурашок.

В обговорюваній роботі переконливо показано, що в разі привабливої, але небезпечної видобутку, миші вибирають меншу кількість цієї самої здобичі. Таким чином, звична стратегія вибору «чим більше, тим краще» тут не працює. Цікаво було б більш детально досліджувати рівень точності розпізнавання мишами небезпечної здобичі. Той факт, що миші майже однаково часто підходили до входу в тунель при співвідношенні 10 до 30 мурахів (хоча врешті-решт все одно вибирали тунель з меншим числом мурахів), говорить про те, що це співвідношення може бути близьким до критичного. У цій ситуації також виникає питання, за якими сигналами миша розпізнає мурашок. Швидше за все, миша орієнтується не за зоровими, а за хімічними або акустичними (вібрація, що викликається рухом комах) стимулами. Але ці припущення, звичайно, треба перевіряти подальшими експериментами. Глядацький канал виключити легко — просто-напросто дати мишам непрозорі тунелі. А ось перевірити хімічну або акустичну модальність вже складніше. Але тим цікавіше — і це завдання, які, можливо, чекають майбутніх співробітників лабораторії Жанни Резнікової.

Джерело: Sofia Panteleeva, Zhanna Reznikova, Olga Vygonyailova. Quantity judgments in the context of risk/reward decision making in striped field mice: first “count,” then hunt // Frontiers in Comparative Psychology. 2013. V. 4. P. 53. Doi: 10.3389/fpsyg.2013.00053. Стаття у вільному доступі.

Варвара Веденіна