昆虫社会の適応的行動と個体をつなぐ制御力学

连接昆虫社会中适应性行为和个体的控制动力学

基本信息

批准号：
18047017
负责人：
辻瑞樹
金额：
$ 7.1万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

アリの社会が全体として適応的に制御されるのは,下位の階層である個体間のいかなる相互作用によるのか.ワーカー数認識と個体密度制御という現象にとくに注目し,内在するとフィードバック機構を解き明かすべく研究を行った.トゲオオハリアリではワーカーの産卵行動は女王との直接的身体摂食による制御される.コロニーサイズが変化してもこれが機能するのは,あたかもコロニー全体の状況を認識したかのような局所情報依存的行動切り替えにあることが,実験およびシミュレーションモデルにより示唆された.具体的には女王と3時間以上接触しなかったワーカーが自己産卵巣べく生理状態を切り替え,同時に順位行動を開始する.女王はこれら生理状態を切り替えたワーカーに巣内で接触すると,活発に歩行し女王の存在情報を伝える.たったこれだけで、コロニーサイズの変化にかかわらず繁殖に関する分業が自己組織化されるのである.また,女王認識に関与する体表炭化水素群も示唆された.ワーカーの定位行動を解発するのは炭素数23-29の女王非特異的な炭化水素群で,女王特異的な炭素数36-41め群dではないという意外な結果が得られた.また,関連事項であるポリシング,ワーカー個体の移動行動,分業比率,引っ越し行動を支配する信号物質についても研究を展開し,実ロボットによるモデル化も検討中である.特にワーカー個体の移動行動には速変化と角度変化においてある種のフラクタル性が確認され,少数のパラメータで行動を記述できることがわかり,これらはエージェントベースモデルに導入されたほか将来や実ロボットのプログラミングにも資すると考えられた.

低级个体之间的相互作用是一个整体自适应控制的蚂蚁社会的原因？我们专注于工人数量和个体密度控制的数量识别现象，并进行了研究以揭示反馈机制的固有。在Togeo-Hariari中，工人的产卵行为是通过与女王直接喂养的。实验和仿真模型表明，此功能是由于局部信息依赖性行为切换所致，好像他们知道整个菌落的情况一样。具体来说，没有与女王接触超过3个小时的工人改变了其生理状态，并开始同时对行为进行排名。当女王联系在巢中切换这些生理状态的工人时，他们积极走路并传达了有关女王存在的信息。仅此一项就意味着，无论菌落大小的变化如何，繁殖的劳动分裂都是自组织的。还有人提出，一组参与女王识别的身体表面烃是女王的非特异性碳氢化合物基团，具有23-29碳原子，而女王的特定36-41碳原子D并不是女王的特定36-41碳原子。我们还一直在研究相关事项，例如警务，单个工人的运动行为，分裂比率和行动行为，并正在考虑使用真正的机器人进行建模。特别是，在快速和角度的变化中，单个工人的运动行为证实了某些分化，很明显，可以用少数参数来描述行为。这些是在基于代理的模型中引入的，并被认为有助于实际机器人的未来和编程。