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研究人员制定了一种行为模型,解释了蚂蚁的社会等级的复杂性和多样性,以及哪些科学家认为可以帮助我们了解其他动物社会的性质 - 从灵长类动物到海豚。这项工作是由北卡罗来纳州立大学,牛津大学和亚利桑那州立大学的研究人员完成的。
“对动物等级的早期研究几乎专注于拥有明确胜利者和失败者的行为,因为这是一个单一个人可以建立占主导地位的方式,”NC国家和联合领导作者的博士后研究员Clint Penick说关于工作。“But this doesn’t help us understand animal societies where there is a group of dominant individuals rather than a single ‘alpha.’ We think that some dominance behaviors are actually winner-winner interactions, increasing the social authority or standing of both participants.”
研究人员开始了审查了学习的印度跳跃蚂蚁的行为和社会等级(Harpegnathos Saltator.)。当AN.H. Salter殖民地的女王死亡,女工人从事仪式斗争以建立统治地位。虽然这些战斗可能是激烈的,但他们很少导致工人身体伤害。最终,大约10名工人的一群将建立主导地位并成为一个干部工人女王或“gamergates”。
像这样看到的社会层次结构H. Salter沙巴的格子合体被称为共同的优势层次结构。其他大多数其他蚂蚁社会建立了专制层次或线性等级制度。在一个专制层次结构中,一个人是主导的,所有其他个人都有相同的从属地位。在线性层次结构中,有一个明确的啄食顺序:有一个占主导地位的alpha,一个占据alpha的所有占主导地位的β,一个伽玛,谁在除了alpha和beta,等等。
研究人员确定了与建立层次结构相关的三种行为H. Salter:咬人,其中一个蚂蚁咬另一个人的头,有一个明确的胜利者和失败者,赢家建立了主导地位;政策,下属工人将挑战者抑制到占主导地位的人;和决斗,其中两个人用他们的天线从事武术展示,但它没有明确的输家。
“我们很奇怪决斗是否导致胜利者和失败者,或者如果是赢得工人在不需要失败者的情况下表达工人的胜利者互动,那么亚利桑那州立大学副教授JürgenIebig说研究中的资深作者。Penick补充说,决斗可能就像,“几个足球运动员在比赛之前互相掌握。”
为了探索这个问题,研究人员创建了一种计算机模型,使他们能够操纵所有三种行为,以了解行为如何影响殖民地的社会结构。
当存在咬时,但不存在警务和决斗,模型导致线性层次结构。当存在咬人和强烈的警务时,该模型导致具有单个主导个人的专制层次结构。只有在咬人,政策和赢家 - 获胜者决斗中都存在,该模型导致了共同的优势层次结构。
“我们看到各种蚂蚁物种中所有三种社交层次结构的例子,但我们也在整个动物王国中看到它们 - 我们知道分享优势层次结构可以在来自狮子到海豚的动物社会中找到,”佩里克说。“更高的认知肯定在塑造许多脊椎动物的社会方面发挥作用,但我们认为赢家的胜利行为的存在与否可能是确定各种物种各种物种的统治性层次的性质的重要因素。”
本文,“一个简单的行为模型预测了复杂的动物层次结构的出现,“发表在期刊上美国博物馆。本文的联合主导作者是牛津的塔克萨克基。本文由亚利桑那州斯蒂芬·普拉特和斯蒂芬·普拉特和贾尔根·莱比格·凯文Haighter,凯文Haighter,斯蒂芬·普拉特和Jürgen。该工作得到了国家科学基金会在拨款号1012029下的支持。
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编辑注:研究摘要跟随。
“简单的行为模型预测了复杂的动物等级的出现”
作者:Takao Sasaki,牛津大学;北卡罗来纳州立大学克林特A. Penick;Zachary Shaffer,Kevin L. Haight,Stephen C. Pratt和JürgenIebig,亚利桑那州立大学
发表:4月14日,美国博物馆
迪伊:10.1086 / 686259
抽象的:社会统治地位等级普遍存在,但对生产非线性结构的机制很少。除了独立的层次结构之外,其中单个个人主导地位,存在共享层次结构,其中多个个人占据单一排名。在脊椎动物中,这些复杂的优势关系被认为从需要更高认知的相互作用,但在社会昆虫中发现了类似的共同优势案例。将实证观测与建模方法相结合,我们表明所有三个层次结构 - 线性,专制和共享 - 可以从社会昆虫中存在的简单相互作用的不同组合中出现。我们的模型表明,当存在典型的获奖者 - 失败者互动(优势咬)时,线性层次结构出现。当添加警务互动时,何时出现了一个政治互动,这导致攻击个人(物理警务)的统治地位完全丧失。最后,共享层次结构出现了添加“获奖者 - 获奖者”互动,从而导致两个互动者(抵抗型)的积极结果。Antennal Deling是一种先前缺乏功能解释的神秘蚂蚁行为。这些结果表明,在不需要高级认知的情况下,可以从简单的行为中出现复杂的社会特征。

