Исследователи выявили универсальную архитектуру поведения животных

В мире природы поведение животных отличается удивительным разнообразием: хищники атакуют, добыча спасается бегством, а члены социальных групп координируют свои действия во время сна и поиска пищи.

Однако новое исследование, проведенное международной командой ученых под руководством Института поведения животных Макса Планка, указывает на существование общей базовой архитектуры, регулирующей поведенческие последовательности у разных видов. Это открытие предполагает, что, несмотря на экологические и морфологические различия, животные могут следовать универсальным алгоритмам при переключении между типами активности.

Исследование охватило три социальных вида млекопитающих, обитающих в различных экосистемах:

• Сурикаты (пустыня Калахари) — мелкие роющие животные, ведущие дневной образ жизни.
• Коати (тропические леса Панамы) — древесные всеядные, схожие по размеру с енотами.
• Пятнистые гиены (саванны Кении) — крупные хищники с сложной социальной структурой.

Для сбора данных использовались акселерометры — устройства, фиксирующие движения животных с высокой точностью. Машинное обучение помогло классифицировать поведенческие состояния (например, лежание, поиск пищи, ходьба) на основе полученных записей.

Ключевые результаты

1. Универсальные паттерны переключения поведения
   Независимо от вида, особи или контекста, наблюдался общий принцип: чем дольше животное оставалось в одном состоянии (например, отдыхе), тем ниже была вероятность его смены в следующий момент. Это явление, известное как убывающая функция опасности, противоречило первоначальным ожиданиям ученых, предполагавших, что длительное пребывание в одном состоянии увеличивает вероятность переключения.
2. Предсказуемость поведения
   Анализ показал, что способность предсказать будущие действия животного снижается со временем. Эта закономерность, названная упадком предиктивности, оказалась одинаковой для всех изученных видов, что указывает на схожие механизмы принятия решений в разных временных масштабах.

Гипотезы, объясняющие закономерности

Исследователи предложили два возможных объяснения:

• Положительная обратная связь: продолжительное пребывание в состоянии (например, отдых) может самоподкрепляться за счет внешних или внутренних факторов (безопасность, экономия энергии).
• Многомасштабное принятие решений: поведение регулируется множеством параллельных процессов (голод, угрозы, социальные сигналы), чье взаимодействие создает наблюдаемые паттерны.

Значение и перспективы

Открытие универсальных алгоритмов поведения ставит новые вопросы:

• Распространяются ли эти закономерности на несоциальные виды или другие классы животных?
• Связаны ли они с адаптивными преимуществами, такими как оптимизация энергозатрат или групповой координации?
  Как отмечает соавтор исследования Мег Крофут, скрытые структуры, управляющие поведением, могут быть глубже, чем предполагалось, и отражать фундаментальные принципы организации жизни.

Работа демонстрирует, что за внешним разнообразием поведения животных могут стоять универсальные механизмы. Это не только меняет представления о принятии решений у животных, но и открывает новые направления для изучения эволюции поведения и его нейробиологических основ. Дальнейшие исследования помогут выяснить, насколько широко эти принципы применимы в природе и как они формируются под влиянием экологических и социальных факторов.