Research press release

【動物学】餌を運ぶアリは同じ巣の仲間の偵察アリの誘導で巣に戻る

Nature Communications

Zoology: Scout ants direct food carrying nestmates home

アリの世界では、巣の周辺に詳しい偵察アリの一群を利用して、運搬アリの一群の動きを誘導していることが明らかになった。この集団的な動きの協調によって、大きな食物の巣への運搬が最適化され、同じ餌をめぐって運搬アリが主導権争いをするような非効率を避けることができる。この研究結果の報告が、今週掲載される。

大きな負荷を集団で動かす場合、高度な協調性によって非効率化を避ける必要がある。その際、全ての個体集団が同じ行動様式に従うと考えられるが、こうした柔軟性の欠如は変化に対する応答性の低下や個体集団内での好ましくない行動の固定化につながると考えられている。

今回、Ofer Feinermanたちは、映像解析により、大きな食物(シリアルの一種「チェリオス」を含む)を巣に持ち帰ろうとするヒゲナガアメイロアリの集団における個体の動きを追跡調査した。その結果、食物を集団的に運ぶアリの数によって食物の運搬速度が決まることが分かったが、食物が移動する方向は、この集団と短期間合流した個体の影響を受けており、この個体は巣の正確な位置を熟知していることが判明した。

Feinermanたちは、この協調的な行動を説明する理論モデルを開発し、巣の周辺に詳しくない運搬アリの行動の順応度は中程度で、巣の周辺に詳しい個体が食物の移動方向を最適に誘導できる状態であることを明らかにした。こうした中間的な行動によって集団全体が順応と個性との臨界点に位置付けられており、この臨界点は、統計物理学において創発現象を説明するために用いられることの多いモデル、イジングモデルでうまく説明できる。

Ants employ a series of well-informed scouts to direct the motion of a group of load-carrying nestmates, finds a study in Nature Communications. This coordination of collective motion optimises the transport of large food items back to the nest, avoiding inefficient tugs-of-war between carriers.

The collective movement of large loads requires a high degree of coordination to avoid inefficiency. Groups of individuals may all conform to the same behaviours, but this inflexibility may lead to decreased responsiveness to change, or the fixation of unwanted behaviours among the whole group.

Ofer Feinerman and colleagues used video analysis to track the motion of individual longhorn crazy ants in a group carrying large food items back to their nest, including cheerios cereal. They find that while the speed at which the load is carried is determined by the number of ants collectively carrying it, the direction in which it travels is influenced by the short-term attachment of individuals who are well informed about the precise location of the nest.

Developing a theoretical model to explain this coordinated behaviour, they find that non informed carriers display an intermediate level of behavioural conformism that allows the well informed individuals to optimally steer the direction of the load. This intermediate behaviour positions the whole group at a critical point between conformism and individuality that is well described by a model more often used to describe emergent phenomena in statistical physics, called the Ising model.

doi: 10.1038/ncomms8729

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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