Сложную жизнь тлей свели к простым уравнениям

Биологи построили математическую модель развития альтруистической и эгоистичной стратегий поведения в колониях тлей. Часть особей отказываются от размножения и чистят общий "дом", который позже заселяют тли-эгоисты. Тем не менее, альтруисты в колонии сохраняются. Ученые смогли объяснить эту странность. Их работа опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B. Коротко суть исследования изложена в пресс-релизе Лондонского университета.
В колониях некоторых видов тлей есть особи-альтруисты и особи-эгоисты. Альтруисты защищают колонию от врагов, а также строят, ремонтируют и чистят "дом". Для укрепления жилища тли используют клейкое вещество, которое сами секретируют. При этом многие насекомые гибнут из-за того, что выделяют слишком много клея и, соответственно, теряют большую часть массы тела. Кроме того, защитники погибают в схватках с врагами.

В обустроенные альтруистами жилища приходят насекомые "со стороны", которые не отказываются от размножения. В среднем в каждой колонии присутствует около 25 процентов "мигрантов". У ученых не было ответа, как при таком развитии событий возможно сохранение альтруистов в популяциях тлей.

Авторы новой работы построили математическую модель поведения тлей. За основу они взяли тезис о том, что живое существо идет на жертвы по отношению к другому живому существу в том случае, если рассчитывает в будущем получить аналогичную "услугу". Чем больше число особей, с высокой вероятностью готовых ответить на жертву, тем больше шансов на распространение альтруистической стратегии поведения. Главной трудностью является определить, как много в популяции таких потенциальных "добрых самаритян".

Разработанная исследователями модель позволила с высокой точностью оценить этот параметр. Она хорошо описывала наблюдаемую в природе динамику развития колоний тлей.

Альтруистическое поведение характерно практически для всех групп живых организмов. Современные представления об эволюции объясняют существование альтруизма тем, что он помогает выжить популяции в целом. С другой стороны, почти в любом сообществе животных присутствуют эгоисты - те, кто так или иначе обманывает своих сородичей, пытаясь сохранить свои гены в череде поколений. Подробнее об альтруизме и эгоизме у животных можно прочитать здесь.