Бджоли дали дослідникам урок оптимальної демократії

Автор/джерело -  © Мембрана 

Що краще для якнайшвидшого вибору правильного рішення? Одноособове командування чи демократія? Досягнення повного консенсусу чи голосування, зупинене вчасно? Такі політичні питання задавали собі біологи, які стежили за прийняттям рішень у бджіл.

Бджоли-розвідники налаштовують свою "силу погойдування" в залежності від якості ділянки. Тут розвідники знайшли два потенційних місця для гнізда, один з великим (ліворуч) дуплом і один з більш бажаним маленьким (праворуч). Кожна бджола повертається до роя (зелені стрілки) і виконує танець (у центрі). Але розвідник від "правильного" дерева виконує більше циклів танцю (червоний символ), ніж розвідник лівого дерева (синій символ). Через три години кількість бджіл, що голосують за "правильне" дерево, збільшилася вшестеро, тоді як підтримка лівому дереву збільшилася тільки втроє. Ще через три години число розвідників, що висловлюються за "правильне" дерево, фактично так виросло, що виключило ліве дерево зі змагання (нижня картинка). Ілюстрація Stephanie Freese із сайта americanscientist.org

Цікаву роботу виконав Томас Сілі (Thomas Seeley) з Корнелла (Cornell University), що вивчив, як саме рій диких медоносних бджіл вибирає собі місце для нового вулика, коли в старому стає тісно.

Виявилося, що бджоли виробили для цього процедуру, що ми б назвали "оптимальна демократія". Чому "оптимальна"? Тому, що вона відрізняється від демократії ідеальної спрощенням, яке всупереч очікуванню здатне підвищити її ефективність. А що є ефективність в даному випадку? Це пошук найкращого місця для вулика, але за можливо мінімальний проміжок часу. Так сказати, співвідношення результат/витрати.

Сілі та його колеги спостерігали за роями чисельністю до 10 тисяч бджіл, що живуть на острові Эпплдор (Appledore) у затоці Мен. Бджіл позначили і знімали їхні подорожі на камеру. Так з'ясувалися цікаві подробиці. Коли приходить час шукати нове місце проживання, декілька сотень бджіл-розвідників висилаються в усіх напрямках в пошуках, скажемо так, того, що підходить для дупла. Вони шукають отвір, що виходить на південь, площею не більш 30 квадратних сантиметрів, що розташовується не нижче 2-3 метрів від землі і веде в порожнину обсягом не менше 20 літрів.

Треба пояснити, що у своїх дослідах Сілі і його співавтори — Кірк Вісшер (Kirk Visscher) з університету Каліфорнії в Риверсайде (University of California, Riverside) і Кевін Пассіно (Kevin Passino) з університету Огайо (Ohio State University) - застосовували штучні "дупла". Це коробки з різними розмірами, що чіплялися на дерева, аби змоделювати розмаїтість вибору.

Коли "правильне" дупло знайдене, розвідник повертається у вулик і починає танцем показувати напрямок і відстань до знахідки.

Отут потрібно зробити відступ про бджолині танці.

Ці танці містять погойдування зі сторони убік при одночасному русі по прямій. Кут між вертикаллю і цією прямою вказує на кут між напрямком польоту до мети і напрямком на Сонце, число погойдувань – відстань до мети. Один "прохід" таких погойдувань розділений польотом по вісімці. Погойдування повторюються багато разів. Так бджоли вказують один одному місце, де знайдена їжа і дупло для майбутнього будинку.

Перші спостереження за такими розмовляючими “танцями” були виконані ще в 1960-х, а нещодавно були поставлені досліди, які довели, що танці і їхнє розуміння іншими бджолами - не випадковість, а дійсно система кодування інформації, хоча вона і не дає вичерпні розвідувальні дані.

Ці досліди поставила торік Джанет Рілі (Janet Riley) з британської компанії Rothamsted Research.

Вона застосувала наклеєні передавачі на бджолах, які спостерігали за танцями розвідників, щоб довідатися яким шляхом "новачки" знайдуть мету. Хоча успіху досягли не всі і шлях був далекий від найкоротшої прямої, Рілі відзначає, що вказівки танцю виводили бджіл досить близько до їжі (5-6 метрів), навіть при наявності зносу від вітру (тільки уявіть, комахи і це враховували). Після чого бджоли переключалися на інший спосіб пошуку – по запаху і кольору.

А коли бджіл, що переглянули танець, ловили і випускали на деяку відстань від вулика, вони пролітали саме ту відстань до передбачуваної їжі, що було зазначено в танці. Природно – не знаходили нічого, саме тому, що точка старту в них була "збита".

Але повернемося до дослідження Сілі. Отже, наші розвідники повернулися додому і почали розповідати іншим бджолам, що і де вони знайшли. Хоча кожний з розвідників буде "нахвалювати" саме свою знахідку, продовжуваність танцю буде суворо пропорційна "якості" майбутнього житла, його відповідності деякому ідеалу.

Спостерігаючи за розвідниками, інші бджоли, теж розвідники (а не весь вулик), вирішують – куди летіти на "перевірку". Частина летить в одне місце, частина в інше, але, мабуть, більша частина "другої хвилі" летить убік дупла, що було найбільше розхвалено.

Повернувшись, друга хвиля також починає "танцювати про знову відкрите дупло", намагаючись залучити інших бджіл саме до свого напрямку. Так згодом утворяться "коаліції", що розхвалюють в однаковому танці той чи інший можливий вибір. Це голосування продовжується недовго. Не більш 16 годин – що відмінно для такого важливого рішення колонії. І воно зовсім не призведе до повного консенсусу й угоди буквально всіх бджіл про те, який будинок усе-таки краще. Ніхто подальші уточнення і порівняння не проводить.

Усе просто. Як тільки число розвідників, що ратують за переміщення в місце "Ікс", досягає 10-20 штук, рій починає прогрівати свої польотні мускули. Коли температура досягає потрібної, усі вилітають у новий будинок.

Таким чином, "дебати" (перегляд танців різних розвідників) на основі децентралізації і конкуренції, що не затягуються занадто довго, — це і є основа найефективнішого механізму, що дозволяє знайти якщо не найкраще з усіх можливих, то близьке до ідеалу місце для нового будинку, причому – за короткий час.

Цікаво було б простежити аналогії між різними варіантами реалізації демократії в людей і їхньою реальною ефективністю в плані прийняння правильного рішення за розумний термін. Але цю задачу залишимо психологам, політологам і соціологам. Додамо лише, що нам є чому повчитися в бджіл.