Виртуальная добыча помогла разобраться в издержках и выгодах лидерства рыб

Нахождение на лидирующей позиции в стае рыб несет больше выгоды в вопросах обеспечения безопасности, чем одиночное плаванье, даже несмотря на наличие обязательств по сохранению целостности группы. Это выяснили британские биологи, которые создали среду с виртуальными рыбками (красными точками, спроецированными на стену аквариума), за которыми охотилась настоящая рыба-хищник. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В социальных группах присутствует устойчивая иерархия и те, кто находится на ее верхушке, получают гораздо больше выгоды, чем те, кто находится ниже: к примеру, известно, что доминирование положительно сказывается на иммунитете обезьян. Вместе с большей выгодой доминирующие особи также подвергают себя сравнительно большему риску, чем особи пониже. Лучше всего это заметно при групповых передвижениях: чаще всего лидирующие особи находятся впереди своих сородичей и из-за этого подвергают себя риску атаки хищников и столкновению с другими преградами больше остальных. 

Тем не менее, выгоды и издержки лидерства в социальных группах при передвижении животных чаще всего изучается только in situ, что не дает возможности учесть все побочные переменные, которые могут повлиять на поведение особей при встрече с опасностью. В новой работе ученые под руководством Кристоса Иоанну (Christos Ioannou) из Бристольского университета решили изучить, как именно хищники нападают на добычу. В их эксперименте вместо добычи использовались небольшие движущиеся световые точки, которые проецировали на стену аквариума. Хищники были живыми рыбами — в эксперименте использовали 201 трехиглую колюшку (Gasterosteus aculeatus): из них 133 особи повелись на виртуальную добычу и попытались ее поймать. Ученые отмечали, какую именно точку предпочитали ловить колюшки, а уже затем анализировали ее: наличие вокруг «сородичей» (этот параметр был запрограммированы заранее и отражал роль виртуальной рыбки в социальной группе) и траектории движения. Всего среди точек был один лидер, четыре последователя и две асоциальные «рыбы», путешествующие в одиночку.

Как и предполагали исследователи, особи, путешествующие в одиночку, подвергались атакам хищника значительно чаще остальных, причем независимо от того, как часто они появлялись. Лидирующие особи также часто подвергались атакам по сравнению со своими последователями, но гораздо реже по сравнению с одиночками и теми, кто, путешествуя в группе, немного сбивался с курса. Безопаснее всего оказалось быть в центре стаи и позиции последователя.

Ученым, таким образом, удалось получить экспериментальные данные, которые подтверждают гипотезу о том, что, несмотря на сравнительную опасность, которой подвергают себя лидеры в группах, внутри группы они остаются в сравнительной безопасности по сравнению с путешествием в одиночку. По-видимому, сохранение лидирующей позиции также накладывает на особь некоторые обязательства по сохранению целостности группы ради собственной безопасности и, вероятно, ради безопасности своих сородичей.

Помимо виртуальной добычи для изучения поведения рыб ученые также используют и рыб-роботов. Например, одна лаборатория Политехнического института Нью-Йоркского университета уже несколько лет с помощью роботизированных реплик рыб изучает поведение при встрече с хищником и динамику их взаимодействий внутри группы.

Елизавета Ивтушок