Биологи из Университета Западной Австралии выяснили, что исход межвидовых столкновений муравьев на пересеченной местности в большей степени зависит от индивидуальной боеспособности особей, чем от их численности. На открытой местности наблюдается обратная зависимость: преимущество получают виды с большой численностью. Опыты с муравьями ученые дополнили виртуальной симуляцией, устроив сражения между различными юнитами в популярной стратегии Age of Empires II. Исследование помогает понять, как инвазивные виды муравьев взаимодействуют с муравьями-эндемиками в разных типах ландшафта. Кроме того, оно в очередной раз продемонстрировало, что войны людей и общественных насекомых зачастую подчиняются одним и тем же законам.
Ланчестер предположил, что воздушные сражения в будущем будут похожи на морские: самолеты будут сцепляться крыльями и пытаться приземлиться на крыло противника. Учёный так же предсказал, что с развитием авиации самолеты получат возможность атаковать сразу несколько целей, как корабли с вращающимися башнями. Он предполагал, что истребители смогут атаковать группы самолетов противника с помощью пулеметного огня.
Исходя из этого, Ланчестер советует полководцам не разделять свои силы и держать их вместе, чтобы создать единый большой кулак. Он считает, что это была хорошая стратегия для создания Большого флота во время Первой мировой войны. Ланчестер считает, что тот, кто предлагает разделить армию и атаковать в нескольких направлениях, является безумцем. Однако, как показывают недавние события, не все выпускники военных академий знакомы с законами Ланчестера.
Социальные насекомые, такие как муравьи, пчелы и термиты, часто ведут войны друг с другом за пищу и места для гнезд. Британские энтомологи, Найджел Франкс и Лукас Партридж, впервые подняли вопрос о том, подчиняются ли эти войны шестиногих тем же законам, что и войны людей. Они предположили, что законы Ланчестера можно применить к различным видам муравьев. Например, муравьи рода Eciton могут следовать квадратичному закону Ланчестера, поскольку у них меньше боеспособности, и они предпочитают атаковать другие колонии муравьев большими группами, до 200 000 особей в одной группе. Эцитоны используют массовую атаку, чтобы быстро уничтожить врага, но при этом сами теряют минимальное количество рабочих. Однако, когда рабовладельцы нападают на противника с численным превосходством, им выгоднее действовать по линейному принципу и превращать сражение в ряд индивидуальных поединков. Для этого рабовладельцы выделяют особые вещества, которые отпугивают основную массу защитников атакованного гнезда, после чего расправляются с оставшимися поодиночке.
Франкс и Партридж выдвинули гипотезу о том, что законы Ланчестера могут быть применимы к социальным насекомым. Исследователи провели наблюдения, которые показали, что смертность красного огненного муравья во время битв соответствует линейному закону Ланчестера.
Законы Ланчестера – это математическая модель, которая не всегда точно отражает реальность. На исход битвы влияют многие факторы, такие как рельеф местности, подготовка воинов и многое другое. У общественных насекомых также есть свои особенности, которые влияют на исход сражения. Например, у некоторых видов муравьев есть способность выделять вещества, которые отпугивают врагов.Авторы статьи в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences решили исследовать два вида муравьев: аргентинского и мясного. Аргентинские муравьи – мелкие и слабые, но очень многочисленные. Мясные муравьи – крупные и сильные, но их семьи небольшие.
Не всегда муравьи были готовы к бою по команде ученых, поэтому сначала была использована стратегия “Age of Empires II”. В качестве примера мясных муравьев были взяты элитные тевтонские рыцари. Эти бронированные отряды способны нанести большой ущерб, они создаются в замках и гораздо сильнее аргентинских муравьев, которых представляют воины с двуручными мечам. Ученые провели ряд исследований, чтобы определить эффективность воинов с различными видами оружия. В ходе исследований они использовали модель боя, где одна группа состояла из 9 воинов с двуручными мечами, а другая – из воинов с другим оружием. Результаты исследований показали, что воины с двуручными мечами имеют меньшую эффективность по сравнению с другими видами оружия. В результате экспериментов было установлено, что на открытой местности боеспособность подразделения зависит от его численности, однако в условиях сложного ландшафта этот фактор становится менее значимым и на первое место выходят индивидуальные качества воинов.
Аналогичные эксперименты были проведены и с муравьями. В индивидуальных поединках аргентинские муравьи отказывались нападать на мясных муравьев в одиночку, поэтому соотношение их индивидуальной боеспособности осталось неизвестным. Однако в групповых сражениях муравьи участвовали, и ученые смогли оценить их боеспособность.
В соответствии с теорией, смертность мясных муравьёв была ниже на более сложной арене, где противникам было сложнее использовать своё численное преимущество. Значение показателя 𝜃, рассчитанное учёными для обоих ландшафтов, было также ниже в случае сложной арены, что говорит о меньшей роли, которую общая численность отряда играет в таких условиях. Однако, даже на простой арене значение показателя оказалось существенно ниже 1, что противоречит линейному закону Ланчестера. Авторы исследования объясняют это несоответствие тем, что муравьи на арене порой умирали не только в результате столкновений с противником, но и по другим причинам.
Как мы уже знаем, деятельность человека часто приводит к образованию обеднённых и чересчур однородных сред обитания, таких как пустые участки земли, аккуратно постриженные газоны и заасфальтированные территории. В таких антропогенных условиях, по мнению авторов исследования, инвазивные виды маленьких муравьев получают преимущества за счёт своей численности. Однако в более естественных условиях, где земля покрыта сухими ветками и зарослями кустарников, местные виды муравьев, обычно более крупные и малочисленные, могут успешнее отбиваться от нашествия муравьев-пришельцев. Исходя из этого, можно сделать вывод, что в антропогенных условиях численность инвазивных видов муравьев играет большую роль в их выживании. В естественной среде обитания, где земля более разнообразна и предоставляет больше укрытий, местные виды муравьев могут успешнее противостоять вторжению инвазивных видов. Это может служить примером того, как в современных войнах малые силы могут успешно противостоять более многочисленному противнику в городских условиях. Вспоминая легендарных 300 спартанцев, можно сказать, что без Фермопильского ущелья они бы не смогли противостоять персидской армии. Таким образом, эндемичным муравьям придется вновь и вновь повторять этот подвиг, так как глобальная экономика продолжает забрасывать новые инвазивные виды в различные уголки мира с помощью контейнерных перевозок и межконтинентальных рейсов.
Источник: Samuel J. Lymbery, Bruce L. Webber, Raphael K. Didham. Complex battlefields favor strong soldiers over large armies in social animal warfare // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023. DOI: 10.1073/pnas.2217973120.
