Мухи відчули себе безпечніше в компанії сліпих сородичів і магнітів

Португальські вчені з'ясували, що в групах дрозофіли слабше реагують на небезпеку: чим більша група, тим нижча пильність комах. Сигналом небезпеки або безпеки для мух є рухи сородичів - якщо частину дрозофіл у групі завмирають, перестають рухатися й інші; якщо ж сородичі залишаються активними, комахи слабше реагують на небезпеку. При цьому інші мухи можуть бути сліпими (тобто не бачити небезпеку) або це зовсім можуть бути не тварини, а схожі за розміром магніти - в цих випадках дрозофіли все одно орієнтуються на поведінку групи. Стаття опублікована в журналі.

Жити в групі безпечніше: при появі хижаків сородичі подадуть сигнал небезпеки, та й захищатися можна координовано. В результаті у тварин, які живуть в групі, нижче рівень стресу і пильності.

Усередині групи тварини можуть передавати сигнали небезпеки як активно (позиви птахів), так і пасивно. Останнім способом користуються, наприклад, щури - вони завмирають у відповідь на небезпеку, і сородичі, побачивши завмерлу щура, теж перестають рухатися. Однак загалом механізми - поведінкові та фізіологічні - відчуття безпеки в групі та реакції на сигнал небезпеки від сородичів вивчені погано

Клара Феррейра (Clara Ferreira) і Марта Мойта (Marta Moita) з португальського Центру дослідження невідомого фонду Шампалімо вивчили, як розмір групи впливає на пильність дрозофіл і які сигнали небезпеки використовують ці комахи. Мух поміщали в невеликі прозорі камери поодинці або в групах від двох до десяти особин. Щоб налякати дрозофіл, на екрані над камерою показували збільшується чорний диск - з точки зору тварин він схожий на великий об'єкт, що наближається.

У відповідь на небезпеку в замкнутому просторі дрозофіли перестають рухатися (завмирають). Так вони реагували і на коло, причому чим більше мух знаходилося в камері, тим рідше вони завмирали: в групах по дві-п'ять комахи завмирали з такою ж частотою, але швидше починали рухатися, а в групах по шість-десять рідше починали завмирати. Вчені зробили висновок, що дрозофіли передають один одному сигнал безпеки - чим більше мух у групі, тим сильніший сигнал.

На роль такого сигналу запропонували завмирання сородичів - дійсно, чим більше комах у групі завмирало, тим вищою була ймовірність, що ще одна муха перестане рухатися. І навпаки, чим більше комах починало рухатися, тим швидше мухи переставали завмирати. Щоб перевірити гіпотезу, поставили наступний експеримент: дрозофілу поміщали в компанію чотирьох чорних магнітів, які за формою і розмірами нагадують мух. Магніти або взагалі не рухалися, або переставали рухатися при появі чорного кола, а в контрольних спробах завмирали, хоча коло не з'являлося.

Тільки друга умова збільшила частоту завмирання дрозофіл - якщо магніти не рухалися взагалі або переставали рухатися за відсутності небезпеки, мухи завмирали так само, як і на самоті. А ось завмирання магнітів при появі кола, що збільшується, схоже, служило сигналом небезпеки, і мухи завмирали значно частіше (p < 0,0001).

Потім вчені помістили мух в камеру з чотирма справжніми, але засліпленими мухами - ті не бачили сигнал небезпеки і не завмирали при його появі. У компанії зі сліпими сородичами дрозофіли завмирали менше, ніж з чотирма нормально бачать мухами, - рідше починали завмирати і швидше відновлювали активність (скрізь p < 0,0001). Виходить, рухи сородичів допомагають мухам вирішити, чи варто завмерти або, навпаки, почати рухатися.

Нарешті, дослідники перевірили роль нейронів зорової системи в сприйнятті сигналів небезпеки. Для цього вимкнули нейрони LC11, які необхідні для розпізнавання невеликих рухомих об'єктів. Після такої процедури мухи не стали більше завмирати поодинці, зате в групах частота і тривалість завмирань збільшилася - дрозофіли не бачили сородичів і довше не рухалися (p < 0,0001).

На закінчення автори роботи зазначили, що рухи часто відіграють критичну роль у взаємодії хижака і жертви: обидва можуть виявляти присутність іншого з рухової активності і на основі її ж продумувати стратегію нападу, захисту або відступу. Тому використовувати рухи (або їх відсутність) як сигнал небезпеки (безпеки) особливо зручно, адже, щоб попередити сородичів, не потрібно здійснювати додаткові дії і видавати себе - сама реакція на небезпеку стає сигналом для інших.

Постійний страх небезпечний для популяцій дрозофіл, особливо маленьких: якщо мухи відчувають присутність хижака (наприклад, за запахом), вони відкладають менше яєць, а їхні нащадки стають дрібнішими.