Исследователи из Национальных институтов квантовой науки и технологий и Университета Рюкю создали метод, который позволяет в реальном времени наблюдать, как муравьи распределяют и обмениваются пищей. Это поможет выявлять ранние признаки нарушений в сообществах насекомых, что важно для опыления, сельского хозяйства и биоразнообразия.
В эксперименте одному муравью дали сахар с радиоактивным изотопом, а затем с помощью высокочувствительной системы позитронной томографии, похожей на медицинскую ПЭТ‑диагностику, ученые несколько часов следили, как еда распространяется в группе. Методика показала не только перемещение пищи, но и то, насколько равномерно она делится между особями.
Оказалось, что процесс распределения пищи довольно динамичен: в одних группах она быстро делилась между многими муравьями, в других — надолго оставалась у нескольких особей. Различия могут быть связаны с ролями насекомых (например, фуражиров и смотрителей) и общим состоянием колонии. Для оценки баланса распределения ученые использовали специальный индекс.
Раньше исследователи применяли косвенные методы, например, цветные красители или снимки в отдельные моменты времени. Они не позволяли уловить быстрые и небольшие изменения и подходили не для всех видов. Новый подход с радиоактивными трассерами и высокоразрешающей визуализацией предоставил возможность точных непрерывных измерений для разных видов насекомых.
По словам ученых, аномалии в потоке пищи могут сигнализировать о стрессе, болезни или влиянии среды еще до видимых повреждений. В перспективе метод пригодится не только для изучения муравьев, но и других социальных насекомых (пчел, термитов). Он поможет вовремя замечать угрозы для колоний опылителей, оценивать распространение инвазивных видов и даже даст данные для моделей коллективного поведения — в том числе применительно к логистике или социальным сетям.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что муравьи помогли ученым увеличить срок службы солнечных панелей в два раза.
