Individuális viselkedés versus kollektív mintázatok a szociális rovaroknál Markó Bálint Taxonómiai és Ökológiai Tanszék BBTE
Szociális rovarok: hangyák, bizonyos méh- és darázscsoportok, termeszek, néhány kisebb rovarcsoport. A kolóniákban zajló tevékenység(ek) alapja: - központi koordonálás? - veleszületett tervek? - egyéni döntések? egyszerű (lépésenként), komplex (előrelátó)? - véletlenszerűség? A táplálékkeresés egy komplex tevékenység: felfedezés, rekrutálás (más egyedek aktiválása), kiaknázás (feldarabolás, elszállítás), megőrzés Optimális döntések szükségesek, vagyis költségminimalizálás: - kommunikációs pontosság -? mindig jó? - a legrövidebb út - a legközelebbi forrás - a legbiztonságosabb forrás Hol helyezkedik el az egyed???
Egyedszámváltozás (tömeges rekrutálás eredményeként) a Tetramorium impurum hangyafajnál logisztikus mintázat (Pasteels és mtsai. 1987) Az ösvényt jelző feromon eloszlása az ösvény körül (keresztmetszet) (Pasteels és mtsai. 1987)
A logika megcsúfolása? azonos minőségű források közötti választás a Tetramorium caespitum hangyafajnál (Pasteels és mtsai. 1987) A véletlenszerűség szerepe elfutás
Választás két különböző minőségű forrás közöt A rekrutálás intenzitásának jelentősége
Kolónia A modell... két azonos jellegű forráshoz (Pasteel és mtsai. 1987)
...és eredménye (Pasteels és mtsai. 1987)
A közelebbi forrás választásának aránya Nagyobb egyedfluxus Kisebb egyedfluxus A távoli/közeli forrás távolságának aránya Szimuláció azonos mennyiség, különböző távolság (Detrain és mtsai. 1999)
A biztonságosabb forrás választásának aránya Szimuláció azonos mennyiség, különböző kompetíciós nyomás (Detrain és mtsai. 1999) Aggressziós valószínűség
Ha nő a feromonmennyiség a veszélyesebb forráshoz, nehezebb a jó választás Szimuláció különböző minőség, különböző kompetíciós nyomás (Detrain és mtsai. 1999)
Terephelyzetek más, mint a labor nehezebben ellenőrizhető, de reálisabb kép: kompetíció, állandó ösvények pl. Csalétkek: hiánya és jelenléte
Egyedszám átlag megfigyelésenként 16 *** 14 *** 12 10 ösvény 8 aréna 6 4 ** ** 2 *** *** *** *** 0 07.16 07.21 07.26 07.31 07.16 25 07.21 07.26 07.31 24 kolóniák és napok A F. cinerea egyedek eloszlása állandó ösvények és arénák között két kolóniánál csalétkek hiányában (Mann Whitney U teszt, ** z < 3, p < 0.01, *** z < 3.5, p < 0.000, n = 33).
Csalétkek vonzereje 160 csalétkek ösvény Átlagos egyedszám 140 120? tt ió. k ö ne öz lác k n e r jö a r k an ami v ko n n in atí o d H t eg é k sn A nc ni 100 80 60 40 20 0 3.1 3.2 4.1 4.2 5 6 7 8 Kolóniák A F. cinerea átlagos egyedszáma (SD) állandó ösvényeken és csalétkeken négy csalétek jelenlétében a tanulmányozott kolóniák körül (n = 12 a legtöbb esetben). Az adatokat összevontan kezeltük a csalétkek esetében. 9
A különböző egyedek relatív gyakorisága a F. balcanina kolóniák körül csalétkek hiányában. 100% 80% 60% 40% 20% 0% a n i n A B C a D c l a Bologa b. F F. b alc. Tet. c. Plagiolepis Myrmica sp. a j iá c n a in m o d A B C Caluseri Lasius sp. Tapinoma sp. Temno. sp. D
és ha valami felkelti az érdeklődést... in 80% do m 60% pi tu F. ba lc an in a m 40% A T. ca es 20% 0% do m in an ci áj a an ci á ja 100% B C D Kissebes A B Székelykál F. balc. Tet. c. Lasius sp. Plagiolepis Myrmica sp. Tapinoma sp. Temno. sp.
a dominált csalétkek száma 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 belső külső belső A külső belső B külső belső C külső belső D Kissebes külső belső A B Székelykál tanulm. F. balc. rival F. balc. T. caesp. Temno. sp. Tapinoma sp. Plagiolepis A F. balcanina kolóniák körül a különböző fajok által dominált csalétkek helye és száma külső Lasius sp.
Rekrutálási hatékonyság F. balcanina, a rossz kommunikátor 100 90 80 60 50 40 30 20 idő A Fb, 1 B Fb, 3 B Tetra, 1 C Fb, 1 D Fb, 4 C Tetrra, 8 D Tetra, 6 B Fb, 7 C Fb, 2 11,20 11,00 10,40 10,20 10,00 9,40 9,20 9,00 8,40 0 8,20 10 8,00 egyedszám 70
Lehetséges tervek: Modellek és tereperedmények összevetése, illetve laborkísérletekkel való tesztelése az egyedi változékonyság hatása (egyedenként változó paraméterek) két és többtényezős kompetíciós terek vizsgálata változó mennyiségű forrásszám esetében Egyéb irányok: Közösségi szukcessziós sorok vizsgálata átmeneti valószínűségek, kohézió különböző stratégiájú fajok kolóniáinak terjedése térben, territóriumok alakulása Irodalom: Camazine, S. és mtsai. (2001): Self Organization in Biological Systems. Princeton University Press.
Köszönöm a figyelmet!