Биология

Ученые объяснилили поведение слизевиков-«одиночек»

Слизни Dictyostelium discoideum

Tyler Larsen/Wikimedia Common

Биологи из Принстонского университета исследовали поведение слизевиков Dictyostelium discoideum и выяснили причину их «отказа» от коллективного поведения, которое наблюдается у некоторых особей. Результаты работы опубликованы в статье журнала PLOS Biology.

Многие виды организмов склонны к коллективному поведению: стаи перелетных птиц, стада антилоп или тучи саранчи — все это примеры «стадного чувства» в природе. Обычно практически не находится особей, которые сопротивляются такому коллективному поведению и не поддаются, например, сезонной миграции. Их называют «одиночками» и причина такого поведения этих особей до сих пор была неизвестна для ученых.

В новой работе авторы решили выяснить это, изучая популяцию слизевиков Dictyostelium discoideum. Они представляют собой удобную модельную систему, так как имеют малый размер и быстро размножаются, но также склонны к коллективному поведению. В критических условиях при недостатке пищи такие организмы могут собираться в «башни», объединяясь друг с другом. Такая «башня» растет до тех пор, пока в нее не попадет какое-нибудь насекомое, которое можно будет использовать в качестве пищи.

Но в то время как большая часть популяции слизевиков объединяется при угрозе голода, среди них можно также заметить «одиночек» — особей, которые не подчиняются призыву к построению башни и остаются неподвижными. Изначально ученые предполагали, что такие организмы — что-то вроде «ошибок» или больных слизевиков. Однако анализ выявил, что они абсолютно здоровы и способны давать потомство, большая часть которого склонна к коллективному поведению.

Чтобы выяснить, почему некоторые Dictyostelium discoideum ведут себя так странно, биологи построили компьютерную модель, с помощью которой пытались ответить на несколько фундаментальных вопросов: что, если поведение «одиночек» — это не ошибка? Что, если это действительно часть их пищевой стратегии? Как это может работать? В более ранней работе ученые показали, что для части особей остаться в своей среде обитания, ожидая, что в нее вернутся питательные вещества, пока большая часть популяции пытается активно добыть их, может быть рациональным поведением.

Однако ученые поставили себе цель полностью описать поведение этих организмов. Дальнейшие работы выявили, что их численность на самом деле выше, чем предполагалось, и может доходить до 30% от всей популяции. Новая работа биологов показала, что изначальная гипотеза верна лишь наполовину. Оказалось, что «одиночное» поведение — четко наследуемая черта, которая зависит от плотности населения слизевиков. В маленьких сообществах этих организмов все особи одиночны, но выше определенного порога численности они начинают проявлять признаки коллективного поведения.

По словам авторов, поведение «одиночек» похоже на хеджирование активов в инвестициях — это как страховка в случае начала быстрого вымирания коллективных особей. Такое быстрое вымирание может произойти, например, если в популяции слизевиков найдутся «мошенники», разрушающие строящуюся башню, или при начале эпидемии у крупного рогатого скота. Другими словами, вопреки здравому смыслу, одиночки могут быть ключом к сохранению своего вида в случае непредвиденных обстоятельств.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.