Jednostki w społecznej kolonii owadów mogą być zorganizowane przestrzennie, lub rozmieszczone nielosowo wewnątrz gniazda. Takie miniaturowe terytoria lub strefy wierności przestrzennej zostały opisane u pszczół miodnych (Apis mellifera), mrówek (Odontomachus brunneus; Temnothorax albipennis; Pheidole dentata) i os papierowych (Polistes dominulus, Ropalidia revolutionalis). Podczas przebywania w tych strefach robotnice wykonują zadania właściwe dla obszaru, w którym przebywają. Przykładowo, osobniki pozostające w centrum mrówczego gniazda częściej karmią larwy, podczas gdy osobniki znajdujące się na jego obrzeżach częściej żerują. E. O. Wilson zaproponował, że pozostając w małych, nielosowych obszarach wewnątrz gniazda, odległość, na jaką osobnik porusza się między zadaniami, może zostać zminimalizowana, a ogólna wydajność kolonii wzrośnie.
Organizacja przestrzenna w gnieździeEdit
„Żerowanie dla pracy „Edit
Istnieje wiele sposobów, w jakie osobniki mogą dzielić przestrzeń wewnątrz gniazda. Zgodnie z hipotezą „żerowania dla pracy” dorosłe robotnice rozpoczynają wykonywanie zadań w tej części gniazda, w której się pojawiły, i stopniowo przemieszczają się w kierunku peryferii gniazda, gdy zmienia się zapotrzebowanie na wykonanie poszczególnych zadań. Hipoteza ta opiera się na dwóch obserwacjach: „(1) że istnieje struktura przestrzenna w układzie zadań w koloniach owadów społecznych oraz (2) że robotnice najpierw stają się dorosłe w centrum gniazda lub wokół niego”. Osobniki mogą pozostawać na danym obszarze przez dłuższy czas, tak długo, jak długo muszą być tam wykonywane zadania. Z czasem strefa osobnika może się zmieniać, ponieważ zadania są wykonywane, a robotnice poszukują innych obszarów, w których zadania muszą być wykonywane. Na przykład pszczoły miodne rozpoczynają dorosłe życie opiekując się czerwiami znajdującymi się w pobliżu miejsca, w którym się pojawiły (są to pszczoły karmicielki). W końcu robotnice oddalają się od obszaru wychowu czerwiu i zaczynają wykonywać inne zadania, takie jak przechowywanie pokarmu, pilnowanie lub żerowanie.
Hierarchia dominacjiEdit
Przestrzeń wewnątrz gniazda może być również podzielona w wyniku interakcji dominacji. Na przykład w koloniach os papierowych jedna zapłodniona królowa może założyć (zainicjować) kolonię po przebudzeniu się z hibernacji (zimowania). Jednak u wielu gatunków powszechne jest, że wiele zapłodnionych samic dołącza do tych założycielek, zamiast zakładać własne gniazda. Kiedy wiele zapłodnionych samic zakłada kolonię razem, kolonia szybko się rozrasta, jednak tylko jeden osobnik stanie się głównym składaczem jaj. Poprzez serię interakcji dominacji, najbardziej agresywna osa wyłoni się jako osobnik dominujący i stanie się główną składaczką jaj dla grupy (podstawowa rola w zapewnieniu, że twoje geny są przekazywane kolejnym pokoleniom), podczas gdy pozostałe podległe osy będą wykonywać inne zadania, takie jak budowa gniazda lub żerowanie. Istnieją dowody na to, że te interakcje dominacji wpływają również na strefy przestrzenne zajmowane przez osobniki. U osy papierowej (Ropalidia revolutionalis), jak również u mrówki Odontomachus brunneus, osobniki dominujące częściej przebywają w centralnej części gniazda, gdzie opiekują się czerwiami, podczas gdy osobniki podporządkowane są spychane na obrzeża, gdzie częściej żerują. Nie wiadomo, czy najpierw następuje podział przestrzeni, czy ustanowienie dominacji i czy to drugie jest tego skutkiem.
Organizacja przestrzenna poza gniazdemEdit
Istnieją również dowody na to, że foragery, czyli owady opuszczające gniazdo w celu zebrania cennych zasobów dla rozwijającej się kolonii, mogą dzielić przestrzeń poza gniazdem. Makino & Sakai wykazał, że żerujące trzmiele utrzymują strefy żerowania w płatach kwiatowych, co oznacza, że pszczoły konsekwentnie powracają do tych samych obszarów w obrębie płatu, a nakładanie się poszczególnych osobników jest niewielkie. Strefy te mogą się rozszerzać i kurczyć, gdy sąsiednie żerowiska są usuwane lub wprowadzane. Dzieląc poletka żerowe na miniaturowe „terytoria żerowania”, osobniki mogą zmaksymalizować liczbę odwiedzanych kwiatów przy minimalnych przerwach lub konkurencji między żerowiskami. Te „terytoria żerowania” podzielone między osobniki z tej samej kolonii są wynikiem samoorganizacji wśród żerujących; to znaczy, że nie ma głównego żerującego, który dyktowałby, gdzie pszczoły będą żerować. Zamiast tego, utrzymanie tych stref żerowania wynika z prostych zasad przestrzeganych przez każdego osobnika. Badania mające na celu określenie tych „zasad” są ważnym obszarem badań w informatyce, biologii podstawowej, ekologii behawioralnej i modelowania matematycznego.
Organizacja przestrzenna jako emergentna właściwość samoorganizującego się systemuEdit
Samoorganizacja obserwowana w terytoriach żerowania jest mikrokosmosem dla samoorganizacji widzianej w całej kolonii. Przestrzenna organizacja obserwowana w koloniach owadów społecznych może być uważana za właściwość wyłaniającą się z samoorganizującego się systemu złożonego. Jest to samoorganizacja, ponieważ nie ma lidera dyktującego, gdzie każdy osobnik będzie rezydował, ani jakie zadanie wykona osobnik, gdy już się tam dostanie. Zamiast tego, strefy mogą być produktem ubocznym podziału pracy, w wyniku którego osobniki trafiają w określone miejsce na pewien czas w zależności od wykonywanego zadania, lub interakcji dominacji, w wyniku których dominujące osobniki otrzymują dostęp do najbardziej pożądanych miejsc wewnątrz gniazda. Wzorce przestrzenne wykazywane przez osobniki kolonii owadów społecznych nie są oczywiste, ponieważ trudno jest zaobserwować i rozróżnić osobniki znajdujące się w jamie gniazdowej lub przelatujące przez żerowisko. Gdy jednak zwróci się uwagę na pojedynczego robotnika, widoczna staje się przestrzenna organizacja robotników w gnieździe.