Rumslig organisation
Rumslig organisation kan observeras när komponenter i en abiotisk eller biologisk grupp är ordnade icke-slumpmässigt i rymden. Abiotiska mönster, som krusningsformationerna i sanddyner eller de oscillerande vågmönstren från Belousov-Zhabotinsky-reaktionen uppstår efter att tusentals partiklar interagerar miljontals gånger. Å andra sidan kan individer i biologiska grupper ordnas icke-slumpmässigt på grund av själviskt beteende, dominansinteraktioner eller kooperativt beteende. WD Hamilton (1971) föreslog att i en icke-relaterad " flock " av djur, är rumslig organisation sannolikt ett resultat av de själviska intressen hos individer som försöker skaffa mat eller undvika predation . Å andra sidan har rumsliga arrangemang också observerats bland mycket närstående medlemmar av eusociala grupper, vilket tyder på att arrangemanget av individer kan ge en viss fördel för gruppen .
Rumslig organisation kan definieras som hur något är organiserat internt såväl som externt i förhållande till sin omgivning. Den kan ses både i stor eller liten skala och kan även i diskussionen inkludera de faktorer och förutsättningar som leder till ett specifikt organisationsmönster. Inom ramen för biologi kan detta inkludera de abiotiska och biotiska faktorerna som en befolkning är nedsänkt i. Inom ramen för civilisationen kan rumslig organisation inkludera om ett område är landsbygd, förort eller urban. Rumslig organisation kan till och med inkludera hur man sköter och organiserar sin gräsmatta för att möta sociala normer.
Rumslig organisation hos eusociala insekter
Individer i en social insektskoloni kan vara spatialt organiserade eller ordnade icke-slumpmässigt inuti boet. Dessa miniatyrterritorier, eller rumsliga trohetszoner har beskrivits hos honungsbin ( Apis mellifera ), myror ( Odontomachus brunneus ; Temnothorax albipennis ; Pheidole dentata ) och pappersgetingar ( Polistes dominulus , Ropalidia revolutionalis ). Medan de bor i dessa zoner utför arbetarna den uppgift som är lämplig för det område de bor. Till exempel är individer som förblir i mitten av ett myrbo mer benägna att mata larver, medan individer som finns i boets periferi är mer benägna att söka föda. EO Wilson föreslog att genom att stanna kvar i små, icke-slumpmässiga områden inuti boet, kan avståndet en individ rör sig mellan uppgifter minimeras, och den totala kolonieffektiviteten skulle öka.
Rumslig organisation i boet
"Försöka för arbete"
Det finns en mängd olika sätt på vilka individer kan dela upp utrymmet inuti ett bo. Enligt hypotesen om att söka efter arbete börjar vuxna arbetare utföra uppgifter i området för boet där de dök upp och rör sig gradvis mot boets periferi när kraven på att utföra särskilda uppgifter förändras. Denna hypotes bygger på två observationer: "(1) att det finns rumslig struktur i layouten av uppgifter i sociala insektskolonier och (2) att arbetare först blir vuxna i eller runt boets mitt". Individer kan vistas i ett område under en längre tid, så länge uppgifter behöver utföras där. Med tiden kan en individs zon förskjutas när uppgifter utförs och arbetare söker efter andra områden där uppgifter måste utföras. Honungsbin , till exempel, börjar sitt vuxna liv med att ta hand om yngel som ligger i området nära där de dök upp (dvs. sköterbin). Så småningom flyttar arbetare bort från uppfödningsområdet och börjar utföra andra uppgifter, såsom matförvaring, bevakning eller födosök.
Dominanshierarki
Utrymmet inne i boet kan också delas som ett resultat av dominansinteraktioner . Till exempel, i pappersgetingkolonier kan en enda inseminerad drottning hitta (initiera) en koloni efter att ha vaknat upp ur viloläge (övervintring). Det är dock vanligt hos många arter att flera inseminerade honor ansluter sig till dessa stiftare istället för att grunda sitt eget bo. När flera inseminerade honor hittade en koloni tillsammans växer kolonin snabbt, men ändå kommer bara en individ att bli det primära äggskiktet. Genom en serie dominansinteraktioner kommer den mest aggressiva getingen att dyka upp som den dominerande individen och kommer att bli gruppens primära äggläggare (den främsta rollen för att säkerställa att dina gener förs vidare till efterföljande generationer), medan de återstående underordnade getingarna kommer att utföra andra uppgifter, till exempel bygga bo eller födosöka. Det finns bevis för att dessa dominansinteraktioner också påverkar de rumsliga zoner som individer upptar. Hos pappersgetingar ( Ropalidia revolutionalis ), liksom hos myrarten Odontomachus brunneus , är det mer sannolikt att dominerande individer vistas i de centrala delarna av boet, där de tar hand om yngel, medan de underordnade individerna skjuts mot kanten, där de är mer benägna att föda. Det är okänt om utrymmesdelning eller etablering av dominans sker först och om den andra är ett resultat av det.
Rumslig organisation utanför boet
Det finns också bevis för att födosökare, som är de insekter som lämnar boet för att samla de värdefulla resurserna för kolonin under utveckling, kan dela upp utrymmet utanför boet. Makino & Sakai visade att av humlor bibehåller födosökszoner i blomfläckar, vilket innebär att bina konsekvent återvänder till samma områden inom ett fläck och det finns liten överlappning mellan individer. Dessa zoner kan expandera och dra ihop sig när närliggande foderhackare tas bort respektive introduceras. Genom att dela upp födosöksfläckar i miniatyr-"födosöksterritorier" kan individer maximera antalet besökta blommor med minimala avbrott eller konkurrens mellan födosökare. Dessa 'födosöksterritorier' som är uppdelade mellan individer från samma koloni är resultatet av självorganisering bland födosökarna; det vill säga det finns ingen blyfoderare som bestämmer var bina ska leta. Istället beror underhållet av dessa födosökszoner på enkla regler som följs av varje enskild födosökare. Studier för att fastställa dessa "regler" är ett viktigt forskningsområde inom datavetenskap , grundläggande biologi , beteendeekologi och matematisk modellering .
Rumslig organisation som en framväxande egenskap hos ett självorganiserat system
Den självorganisering som observeras i födosöksterritorier är ett mikrokosmos för självorganisering som ses i hela kolonin . Rumslig organisation som observeras över sociala insektskolonier kan betraktas som en framväxande egenskap hos ett självorganiserat komplext system . Det är självorganiserat eftersom det inte finns någon ledare som dikterar var varje individ ska bo, inte heller vilken uppgift en individ ska utföra när de väl kommer dit. Istället kan zoner vara en biprodukt av arbetsfördelning, varvid individer hamnar på en viss plats under en tidsperiod baserat på den uppgift de utför, eller dominansinteraktioner, där dominerande individer ges tillgång till de mest önskvärda platserna inuti boet. Rumsliga mönster som uppvisas av individer från sociala insektskolonier är inte uppenbara, eftersom det är svårt att observera och särskilja individer inuti en bohåla eller flygande över en födosöksplats. Men när noggrann uppmärksamhet ägnas den enskilda arbetaren blir den rumsliga organisationen av arbetare i boet uppenbar.
Se även
| Biologisk svärmning |  |
|
|---|---|---|
| Djurvandring | ||
| Svärmalgoritmer | ||
| Kollektiv rörelse | ||
| Svärmrobotik | ||
| Relaterade ämnen | ||