Physical Obstacles Constrain Behavioral Parameter Space of Successful Localization in Honey Bee Swarms
Physical Obstacles Constrain Behavioral Parameter Space of Successful Localization in Honey Bee Swarms
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物理障碍限制了蜂群成功定位的行为参数空间
DOI：
10.1162/isal_a_00507
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Peleg, Orit
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nguyen, Dieu My;Iuzzolino, Michael L.;Peleg, Orit
蜜蜂（Apis melliferaL.）通过形成一个集体嗅觉网络来定向传播挥发性信息素信号，定位蜂王并聚集成一个群体。先前的实验表明，在存在物理障碍的情况下，这种沟通策略的鲁棒性部分阻止了信息素的流动和通往蚁后的路径。具体来说，与没有扰动的简单环境相比，嗅觉网络和聚集的形成有延迟。为了更好地理解障碍在时间动态之外的影响，我们以实验结果为灵感，探讨集体嗅觉的行为参数空间对障碍的响应。我们扩展了先前为简单环境开发的基于代理的模型，以考虑物理障碍的存在。我们研究了个体如何用简单的行为规则来嗅觉和跟随浓度梯度，从而产生集体定位和群体。我们发现，蜜蜂有能力在更复杂的环境中导航，通过物理障碍来定位蜂王并聚集在她周围，但由于障碍施加的蜜蜂空间密度异质性，它们的行为参数范围更有限，更不灵活。
Honey bees (Apis melliferaL.) localize the queen and aggregate into a swarm by forming a collective scenting network to directionally propagate volatile pheromone signals. Previous experiments show the robustness of this communication strategy in the presence of physical obstacles that partially block pheromone flow and the path to the queen. Specifically, there is a delay in the formation of the scenting network and aggregation compared to a simple environment without perturbations. To better understand the effect of obstacles beyond temporal dynamics, we use the experimental results as inspiration to explore how the behavioral parameter space of collective scenting responds to obstacle. We extend an agent-based model previously developed for a simple environment to account for the presence of physical obstacles. We study how individual agents with simple behavioral rules for scenting and following concentration gradients can give rise to collective localization and swarming. We show that the bees are capable of navigating the more complex environment with a physical obstacle to localize the queen and aggregate around her, but their range of behavioral parameters is more limited and less flexible as a result of the spatial density heterogeneity in the bees imposed by the obstacle.
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在存在物理障碍的情况下集体嗅觉的稳健性
影响因子：
0.9
作者：
Nguyen, Dieu My;Fard, Golnar Gharooni;Iuzzolino, Michael L.;Peleg, Orit
通讯作者：
Peleg, Orit
DOI：
10.1073/pnas.2011916118
发表时间：
2021-03-30
影响因子：
11.1
作者：
Nguyen DMT;Iuzzolino ML;Mankel A;Bozek K;Stephens GJ;Peleg O
通讯作者：
Peleg O
DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
--
作者：
N. E. Mcindoo
通讯作者：
N. E. Mcindoo
用反应-扩散-趋化方案解决分散聚集问题
影响因子：
2.6
作者：
Nazim Fatès
通讯作者：
Nazim Fatès