macroevolution (macroevolution) wrote,
macroevolution
macroevolution

О системном подходе, коллективном поведении и эффекте толпы

Реакция избегания неприятного запаха у дрозофил сильнее проявляется в группах, чем у одиночных насекомых. Даже мухи-мутанты, лишенные обоняния, уходят от неприятного запаха, если находятся в коллективе обычных мух. Как выяснилось, ключевую роль в формировании специфического группового поведения играют легкие прикосновения мух друг к другу, воспринимаемые органами осязания — механосенсорными сенсиллами. Исследование показало, как «эмерджентное» (свойственное системе в целом, но не ее элементам) коллективное поведение возникает у несоциальных животных на основе простейших поведенческих реакций и взаимодействий между индивидами.


Механизм коллективного ухода дрозофил от неприятного запаха. Запах (Odour) подается в правую половину арены, в левую поступает чистый воздух (Air). Стрелками показано направление воздушных токов. Отталкивающий запах стимулирует спонтанные перемещения мух (a, Odour-evoked bout). Ползающие мухи стимулируют перемещения других мух, задевая их лапки и крылья (b, Encounter response). Это приводит к «цепной реакции» перемещений в зоне неприятного запаха (c, Encounter response cascade). Суета продолжается до тех пор, пока большинство мух не покинет неблагоприятную зону (d, Odour zone evacuation). Возможно, мухи в ходе своих перемещений учитывают направление тока воздуха (Odour flow), что может ускорять эвакуацию, но это допущение не является обязательным для объяснения наблюдаемых фактов. Перейдя в зону чистого воздуха, мухи продолжают стимулировать перемещения других мух, прикасаясь к ним (e), но это не приводит к обратной миграции по двум причинам: во первых, в чистом воздухе спонтанные (не вызванные прикосновением) перемещения происходят реже, во-вторых, мухи, вступившие в зону неприятного запаха из чистой зоны, обычно разворачиваются и идут обратно (f, Air-odour interface turn around). Не исключено, что сосредоточение мух в зоне чистого воздуха дополнительно стимулируется каким-то неизвестным феромоном (Aggregation pheromone?), но это допущение не является обязательным для объяснения наблюдаемых фактов.


Читать статью на "Элементах"


...Данное исследование, как и многие другие, показывает продуктивность «редукционистского» подхода к исследованию сложных систем. Свойства системы не сводятся к свойствам ее элементов, только если рассматривать элементы изолированно. Если же в число учитываемых свойств элементов включить особенности их взаимодействия друг с другом, то очень даже сводятся. И при этом нередко выясняется, что сложные и загадочные с виду системные характеристики «высокого уровня» объясняются очень простыми правилами взаимодействия компонентов системы. В данном случае странное и неожиданное на первый взгляд различие между индивидуальным и коллективным поведением мух (причем различие, скорее всего, полезное для мушиных коллективов) полностью объясняется таким пустяком, как автоматическая двигательная реакция насекомых на слабое прикосновение.

См. также о коллективном поведении, основанном на простых взаимодействиях между особями:
1) «Чувство кворума»: принятие коллективных решений в макро- и микромире, «Элементы», 02.04.2009.
2) Измерение «коллективного интеллекта» оказалось возможным, «Элементы», 03.11.2010.
3) Рыбы помогают друг другу выбрать правильное решение, «Элементы», 11.02.2011.
4) Созданы бактерии с полосатыми колониями, «Элементы», 20.10.2011.
5) Простая система межклеточной коммуникации обеспечивает разнообразное коллективное поведение, «Элементы», 10.02.2014.

См. также об аналогичных механизмах, управляющих индивидуальным развитием многоклеточных:
1) Идеи Алана Тьюринга помогли понять механизм развития пальцев у позвоночных, «Элементы», 18.12.2012.
2) Процессы самоорганизации в онтогенезе многоклеточных: опыт имитационного моделирования

Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 17 comments