アリがコロニーの共通の利益のために行動する方法

アリがコロニーの共通の利益のために行動する方法

アリ社会の複雑さは、自然界で最も興味深い現象の 1 つです。これらの小さな生物は、どのようにしてこのような複雑な社会的ネットワークを形成するのでしょうか。これらのネットワークは非常に微妙なため、コロニー自体が、個々のアリを構成要素とする独立した有機体、または「超有機体」と呼ばれることもあります。

今月、 PNAS Nexus誌に掲載された論文では、アリの行動が社会的伝染によってどのように影響を受けるかが検討されています。社会的伝染とは、ある行動が集団全体に広がり、「集団行動」と呼ばれる状態を引き起こすプロセスのことです。

社会的伝染は、アリや魚から鳥や人間まで、あらゆる種類の社会性動物に共通している。しかし、社会的伝染は協力や集団行動につながる場合は有益であるが、それが引き起こす集団行動は「集団パニックや暴走などの破滅的な結果」をもたらす可能性もあると研究は指摘している。そのため、動物社会では、社会的伝染の正の強化は、著者らが「逆社会的伝染」と呼ぶものによって一般的に相殺される。

社会的伝染は、隣人が行っている活動を真似したいという個人の衝動から生じますが、逆社会的伝染は、隣人がすでに同じことをしているのを見た場合、個人が何かをする可能性が低くなる場合に発生します。これにより、その活動の有用性に関係なく、グループ全体が同じ活動を実行するという状況が回避されます。

論文が指摘しているように、社会的伝染の否定的な結果はアリの間では驚くほど稀であり、逆社会的伝染がアリ社会で重要な役割を果たしていることを示唆している。逆社会的伝染がアリの行動をどのように制御しているかを定量化するために、研究者は収穫アリのコロニー 12 個における個々のアリの活動を調べた。これらのコロニーのサイズは数十匹から数百匹まで様々であった。この実験は、コロニーのサイズが働きアリの活動レベルにどのように影響するかを調べるために開始された。アリの行動が肯定的な社会的伝染のみに依存する場合、コロニーが大きいほど、仲間のアリの特定の行動を観察する機会が増えるため、より多くのアリが活動することが予想される。

図 1. 社会的伝染 (上) と逆社会的伝染 (下) の概念の図解。 (上) 活動していないアリが、採餌作業に従事しているアリと相互作用します。社会的伝染 (たとえば、積極的な参加によって引き起こされる) により、そのアリも採餌を始めます。 (下) 採餌に従事している 2 匹のアリが相互作用します。逆社会的伝染 (たとえば、立体的排除によって引き起こされる) により、1 匹が活動を中止して活動しなくなります。画像提供: Isabella Muratore。

研究により、コロニーが大きいからといって、より多くのアリが同じ行動をとっているわけではないことがわかった。異なるグループがさまざまな行動をとっていたため、観察結果から逆の社会的伝染も作用していたことが示唆された。

これはまた、社会の人口が増加するにつれて個人の活動レベルがより急速に増加する傾向がある人間社会と著しい対照をなしている。論文に付随する発表では、食料採集という一般的な例を使ってその違いを説明している。アリは、仲間の複数の働きアリが食料を採集しているのを見ると、自分のエネルギーを節約して、コロニーにとってより有益となる可能性のある別の作業に使う。一方、人間は、隣人が皆食料を採集しているのを見ると、自分たちには食料が残っていないのではないかと心配する。この心配は、人口が増加するにつれて、より切迫したものになる傾向がある。

図 7。a) 自分自身の利益のために行動する個人で構成された都市集落の図。各人は移動コスト(輸送手段に応じて何らかの通貨で測定、𝐶 / 𝑁⁠)を自分の社会的相互作用(平均接続性、⟨ 𝑘 ⟩ = 2 𝐸 / 𝑁⁠で近似)に変換します。b) 超生物として行動する昆虫の社会的コロニーの図。各昆虫は平均接続性に応じてエネルギー消費量𝐵 / 𝑁⁠を調整し、接続性の低下に応じて消費量を増加させます。画像提供: Anna Sawulska。

論文の筆頭著者でニュージャージー工科大学の生物科学准教授であるサイモン・ガルニエ氏は発表の中で、「人間の行動は個人的な利益によって動かされることが多いが、アリは…コロニーのニーズを自分よりも優先する傾向がある。これは、人間社会と社会性昆虫社会の組織の違いを理解する上で大きな意味を持つ」と説明している。もちろん、これは少々一般化している。集団を個人の利益よりも重視する人間社会はたくさんあるからだ。しかし、それは行動科学というよりは社会学と文化の問題なのかもしれない。

いずれにせよ、著者らは興味深い結論を導き出している。アリのコロニーが「超個体」であるというよく聞く比喩は、実はかなり正確である。「この研究は、アリにとって適切な原子単位はコロニーであり、アリ自身を単一の生物として扱うべきではないことを示唆している」と論文は結論づけている。

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