[ad_1]

تصویر

تصویر: تصویری که از سیستم نشان داده شده و نشان دهنده زنبورهای بارکد شده در کندوی مشاهده است. خطوط نشانگر این است که آیا بارکد می تواند با موفقیت رمزگشایی شود (سبز) ، رمزگشایی نشود (قرمز) یا … مشاهده بیشتر

اعتبار: تیم گرنات ، دانشگاه ایلینوی

زنبورها و انسانها تقریباً به اندازه تصور موجودات زنده متفاوت هستند. و علی رغم تفاوت های فراوان ، در چند سال گذشته شباهت های قابل توجه در شیوه های تعامل اجتماعی شناسایی شده است. اکنون تیمی از محققان دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین ، با تحقیق قبلی خود ، شبکه های اجتماعی زنبورهای عسل و چگونگی تکامل آنها را به مرور آزمایش کرده اند. آنها دریافتند که شباهت های مفصلی با شبکه های اجتماعی انسانی وجود دارد و این شباهت ها با مدل سازی نظری جدید که ابزارهای فیزیک آماری را با زیست شناسی تطبیق می دهد ، کاملاً توضیح داده شده اند. نظریه تأیید شده در آزمایشات بیانگر این است که بین زنبورهای عسل تفاوتهای فردی وجود دارد ، همانطور که بین انسانها نیز تفاوت وجود دارد.

این مطالعه ، که برای اولین بار میزان تفاوت های فردی در کندوهای زنبور عسل را اندازه گیری کرد ، توسط اولین نویسنده فیزیک ، Ph.D. Swanlund ، رئیس حشره شناسی ، ژنرال E. Robinson (GNDP). گلدنفلد و رابینسون همچنین استادان موسسه زیست شناسی ژنومی کارل آر ویس در ایلینوی هستند که مدیر آنها رابینسون است. این همکاری شامل اندازه گیری های آزمایشی رفتار اجتماعی زنبورهای عسل توسط همیلتون ، گرنات و رابینسون ، با تجزیه و تحلیل داده های رائو و مدل سازی و تفسیر نظری توسط چوی و گلدنفلد است. یافته های آنها در مقاله اخیر در ژورنال منتشر شده است اطلاعیه های آکادمی ملی علوم.

گلدنفلد گفت: “در ابتدا ، ما می خواستیم از زنبورهای عسل به عنوان یک حشره اجتماعی مناسب استفاده کنیم تا به ما کمک کند راه هایی برای اندازه گیری و تفکر در مورد جوامع پیچیده پیدا کنیم.” چند سال پیش ، من و ژان ، تیم ، ویکیات و ما در یک پروژه بزرگ همکاری کردیم که بارکد را روی زنبورهای عسل قرار می داد تا بتوانیم به طور خودکار هر کجا که به کندو بروید ، هر جهتی را که نشان می دهیم مشاهده کنیم و هر شریک تعامل از این طریق می توانیم به موقع یک شبکه اجتماعی بسازیم ، چیزی که به عنوان یک شبکه موقت شناخته می شود. “

این مطالعه که چندین سال پیش انجام شد ، شامل تصاویر با وضوح بالا از زنبورهای عسل با بارکد ، با الگوریتم هایی است که با نگاشت موقعیت و جهت گیری زنبورهای عسل ، برهم کنش را تشخیص می دهند. در این مطالعات ، محققان در اندازه گیری فعل و انفعالات اجتماعی بین زنبورهای عسل بر تروفالاکسی – عمل حمل غذای مایع از طریق دهان – متمرکز شدند. تروفالاکسی نه تنها برای تغذیه بلکه برای برقراری ارتباط نیز مورد استفاده قرار می گیرد و آن را به یک سیستم نمونه برای مطالعه تعاملات اجتماعی تبدیل می کند.

چوی گفت: “ما انتخاب کردیم که به تروفاالکسی نگاه کنیم زیرا این نوع تعامل اجتماعی است که زنبورها می توانند دقیقاً آن را ردیابی کنند.” “از آنجا که زنبورهای عسل از طریق تماس پروبوزیت در حین تروفاکسی از نظر جسمی به یکدیگر متصل می شوند ، می توانیم تشخیص دهیم که واقعاً در حال تعامل هستند یا خیر. علاوه بر این ، هر زنبور عسل علامت گذاری شده است تا بتوانیم هر فرد درگیر در هر رویداد را شناسایی کنیم. اثر متقابل. “

گلدنفلد گفت: “در کارهای قبلی ما ، ما پرسیدیم که زنبورهای عسل چه مدت بین رویدادهایی که با زنبورهای دیگر ملاقات می کنند ، وقت می گذرانند و ما نشان دادیم که آنها تعامل نابرابر دارند.” “من و سانگ هیون از یک مجموعه داده یکسان استفاده کردیم ، اما اکنون س differentال دیگری پرسیدیم: در مورد مدت زمان فعل و انفعالات ، نه زمان بین تعاملات چطور؟”

با در نظر گرفتن تعاملات فردی ، زمان صرف شده از تعاملات کوتاه تا تعاملات طولانی متغیر است. بر اساس این مشاهدات ، چوی نظریه ای را ایجاد کرد که در آن زنبورهای عسل ویژگی فردی از جذابیت را نشان می دهند که می تواند به تعامل انسان تشبیه شود. به عنوان مثال ، افراد ممکن است به جای غریبه ها ترجیح دهند با دیگران یا اعضای خانواده معاشرت کنند.

گلدنفلد گفت: “ما بر اساس یک ایده بسیار ساده نظریه ای در این باره ایجاد کردیم: اگر یک زنبور عسل با زنبور عسل دیگری تعامل کند ، می توانید آن را چیزی شبیه” چشمه مجازی “بین آنها بدانید. “قدرت فنر اندازه گیری میزان جذب آنها به یکدیگر است ، بنابراین اگر بهار ضعیف باشد ، زنبورها به سرعت فنر را می شکنند و ترک می کنند ، شاید برای یافتن زنبور عسل دیگری برای تعامل. قوی ، آنها می توانند مدت زمان بیشتری تعامل داشته باشند. ما این توصیف نظری را یک مدل حداقل می نامیم زیرا می تواند پدیده مورد نظر ما را بدون نیاز به واقع گرایی میکروسکوپیک بیش از حد و غیر ضروری ، با کمترین مقدمه توصیفی ، کمی کند. “

گلدنفلد توضیح داد كه چارچوب ریاضیاتی نظریه آنها از شاخه ای از فیزیك به نام مكانیك آماری است كه در ابتدا برای توصیف اتمهای گاز در یك ظرف طراحی شده و از آن زمان گسترش یافته و تمام حالات مادی ، از جمله سیستم های زنده را در بر می گیرد. نظریه چوی و گلدنفلد پیش بینی های درستی در مورد مجموعه داده های آزمایشی زنبورهای عسلی که قبلاً جمع آوری شده بود ، انجام می دهد.

کنجکاوی ، این تئوری سپس در مجموعه داده های انسان اعمال شد ، و الگوهای مشابهی را در مجموعه داده های زنبور عسل نشان داد. سپس چوی و گلدنفلد برای اندازه گیری اقتصادی ثروت انسانی و نابرابری درامد – که ضریب جینی نامیده می شود – استفاده کردند تا نشان دهند زنبورهای عسل تفاوت در جذابیت در تعاملات اجتماعی خود را نشان می دهند ، البته به اندازه انسانها متفاوت نیستند. این نتایج نشان دهنده تنوع شگفت آور الگوهای تعامل اجتماعی در زنبورهای عسل و انسان است.

چوی گفت: “بدیهی است که افراد انسان متفاوت هستند ، اما برای زنبورهای عسل چندان واضح نیست.” “بنابراین ، ما نابرابری در سطح فعالیت زنبورهای عسل را به روشی مستقل از نظریه ما بررسی کردیم تا بررسی کنیم که آیا کارگران زنبورهای عسل واقعاً متفاوت هستند. کار قبلی در گروه ما از ضریب جینی برای تعیین کمیت نابرابری در زنبورهای عسل استفاده کرد. غذای زنبور عسل ، بنابراین ما فکر کردیم که این روش همچنین می تواند برای بررسی نابرابری در فعالیت تروفاکسی عمل کند. “

رابینسون گفت: “یافتن چنین شباهت های شگفت انگیزی بین زنبورها و انسان علاقه به کشف اصول جهانی زیست شناسی و مکانیزم های اساسی آنها را افزایش می دهد.”

یافته های محققان نشان می دهد که جوامع پیچیده ممکن است دارای الگوهای جهانی و شگفت آور ساده ای باشند که می توانند به طور بالقوه روش ایجاد جوامع پایدار و پایدار را از بسیاری از نقشها و تعاملات اجتماعی مختلف روشن کنند. محققان پیش بینی می کنند که نظریه حداقل آنها می تواند در مورد سایر حشرات eusocial نیز اعمال شود ، زیرا این تئوری شامل ویژگی های خاص زنبورها نیست.

چوی و گلدنفلد گفتند ، در تحقیقات آینده ، می توان از همان روش های مکانیک آماری برای درک انسجام جامعه از طریق برهم کنش های دوگانه مشخص استفاده کرد.

چوی گفت: “این اولین پروژه من از زمان پیوستن به گروه نایجل بود و مدتها طول کشید تا بفهمم راه درست برای مقابله با این مشکل چیست.” “کار در چنین پروژه میان رشته ای سرگرم کننده و چالش برانگیز بود. من به عنوان یک دانشجوی فیزیک که در حال مطالعه سیستم های بیولوژیکی است ، هرگز انتظار نداشتم از مفاهیم اقتصاد استفاده کنم.”

گلدنفلد گفت: “بسیار هیجان انگیز بود که ببینیم چگونه ایده های جسمی ساده می توانند چنین پدیده ای به ظاهر پیچیده و گسترده اجتماعی را توضیح دهند و همچنین برخی از بینش های ارگانیسم را ارائه دهند.” “من به سانگ هیون بسیار افتخار می کردم که پشتکار و بینش لازم برای درک این موضوع را داشتم. مانند همه علوم فرا رشته ای ، حل این یک مشکل بسیار دشوار بود ، اما وقتی همه اینها جمع شد بسیار جذاب بود. این نوعی پیشرفت است که از کار مشترک حاصل می شود. محل دانشمندان مختلف در یک آزمایشگاه – در این مورد موسسه زیست شناسی ژنومی کارل آر ویس. ”

###

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir

ایندکسر