Indivizii dintr-o colonie de insecte sociale pot fi organizați spațial, sau dispuși în mod nealeatoriu în interiorul cuibului. Aceste teritorii miniaturale sau zone de fidelitate spațială au fost descrise la albinele de miere (Apis mellifera), la furnici (Odontomachus brunneus; Temnothorax albipennis; Pheidole dentata) și la viespile de hârtie (Polistes dominulus, Ropalidia revolutionalis). În timp ce locuiesc în aceste zone, lucrătorii îndeplinesc sarcinile corespunzătoare zonei în care locuiesc. De exemplu, indivizii care rămân în centrul unui cuib de furnici au mai multe șanse să hrănească larvele, în timp ce indivizii care se găsesc la periferia cuibului au mai multe șanse să caute hrană. E. O. Wilson a propus că, prin rămânerea în zone mici, nealeatorii din interiorul cuibului, distanța pe care un individ se deplasează între sarcini poate fi minimizată, iar eficiența globală a coloniei ar crește.
Organizarea spațială în cuibEdit
„Foraging-for-work „Edit
Există o varietate de moduri în care indivizii pot împărți spațiul în interiorul unui cuib. Conform ipotezei „foraging-for-work”, lucrătorii adulți încep să îndeplinească sarcini în zona cuibului în care au apărut și se deplasează treptat spre periferia cuibului, pe măsură ce cererile de a îndeplini anumite sarcini se schimbă. Această ipoteză se bazează pe două observații: „(1) că există o structură spațială în dispunerea sarcinilor în coloniile de insecte sociale și (2) că lucrătorii devin mai întâi adulți în centrul cuibului sau în jurul acestuia”. Indivizii pot rămâne într-o zonă pentru o perioadă de timp îndelungată, atâta timp cât sarcinile trebuie îndeplinite acolo. De-a lungul timpului, zona unui individ se poate schimba pe măsură ce sarcinile sunt îndeplinite, iar lucrătorii caută alte zone în care trebuie îndeplinite sarcini. Albinele melifere, de exemplu, își încep viața de adult având grijă de puietul aflat în zona din apropierea zonei în care au apărut (adică albine hrănitoare). În cele din urmă, lucrătoarele se îndepărtează de zona de creștere a puietului și încep să îndeplinească alte sarcini, cum ar fi depozitarea hranei, paza sau căutarea hranei.
Ierarhia de dominanțăEdit
Spațiul din interiorul cuibului poate fi, de asemenea, împărțit ca urmare a interacțiunilor de dominanță. De exemplu, în coloniile de viespi de hârtie, o singură regină inseminată poate fonda (iniția) o colonie după ce se trezește din hibernare (iernare). Cu toate acestea, la multe specii este obișnuit ca mai multe femele inseminate să se alăture acestor fondatoare în loc să fondeze propriul cuib. Atunci când mai multe femele inseminate fondează împreună o colonie, colonia se dezvoltă rapid, însă doar un singur individ va deveni principalul ouator. Printr-o serie de interacțiuni de dominanță, cea mai agresivă viespe va ieși ca individ dominant și va deveni principalul depunător de ouă pentru grup (rolul principal pentru a se asigura că genele tale sunt transmise generațiilor următoare), în timp ce celelalte viespi subordonate vor îndeplini alte sarcini, cum ar fi construirea cuibului sau căutarea hranei. Există dovezi că aceste interacțiuni de dominanță afectează și zonele spațiale pe care le ocupă indivizii. La viespile hârtiei (Ropalidia revolutionalis), precum și la specia de furnici Odontomachus brunneus, este mai probabil ca indivizii dominanți să locuiască în zonele centrale ale cuibului, unde au grijă de puiet, în timp ce indivizii subordonați sunt împinși spre margine, unde este mai probabil să caute hrană. Nu se știe dacă împărțirea spațiului sau stabilirea dominanței are loc mai întâi și dacă cealaltă este un rezultat al acesteia.
Organizarea spațială în afara cuibuluiEdit
Există, de asemenea, dovezi că furajerii, care sunt insectele care părăsesc cuibul pentru a colecta resursele valoroase pentru colonia în dezvoltare, pot împărți spațiul în afara cuibului. Makino & Sakai a arătat că bondarii furajori mențin zone de furajare în petice de flori, ceea ce înseamnă că albinele se întorc în mod constant în aceleași zone în cadrul unui petic și există o suprapunere redusă între indivizi. Aceste zone se pot extinde și se pot contracta atunci când sunt eliminate, respectiv introduse, furajere vecine. Prin împărțirea parcelelor de căutare a hranei în „teritorii de căutare a hranei” în miniatură, indivizii pot maximiza numărul de flori vizitate cu întreruperi minime sau cu o concurență minimă între căutători. Aceste „teritorii de hrănire” împărțite între indivizii din aceeași colonie sunt rezultatul unei autoorganizări între hrănitori; adică nu există un hrănitor principal care să dicteze unde vor hrăni albinele. În schimb, menținerea acestor zone de furajare se datorează unor reguli simple urmate de fiecare furajator în parte. Studiile pentru determinarea acestor „reguli” reprezintă un domeniu important de cercetare în domeniul informaticii, al biologiei de bază, al ecologiei comportamentale și al modelării matematice.
Organizarea spațială ca o proprietate emergentă a unui sistem autoorganizatEdit
Autoorganizarea observată în teritoriile de furajare este un microcosmos pentru autoorganizarea observată în întreaga colonie. Organizarea spațială observată în coloniile de insecte sociale poate fi considerată o proprietate emergentă a unui sistem complex auto-organizat. Este auto-organizat deoarece nu există un lider care să dicteze unde va locui fiecare individ și nici ce sarcină va îndeplini un individ odată ajuns acolo. În schimb, zonele pot fi un produs secundar al diviziunii muncii, prin care indivizii ajung într-o anumită locație pentru o anumită perioadă de timp în funcție de sarcina pe care o îndeplinesc, sau al interacțiunilor de dominanță, prin care indivizilor dominanți li se acordă acces la cele mai dezirabile locuri din interiorul cuibului. Tiparele spațiale prezentate de indivizii din coloniile de insecte sociale nu sunt evidente, deoarece este dificil de observat și de diferențiat între indivizii aflați în interiorul unei cavități de cuib sau care zboară pe o zonă de hrănire. Cu toate acestea, atunci când se acordă o atenție deosebită lucrătorului individual, organizarea spațială a lucrătorilor din cuib devine evidentă.
.