Дебора М. Гордон (родилась 30 декабря 1955 года) — американский биолог, наиболее известная своими впечатляющими исследованиями в области поведенческой экологии муравьев и исследованиями деятельности колоний муравьев без центрального управления. Помимо руководства лабораторией Гордона, в настоящее время она является профессором биологии в Стэнфордском университете . [1]
В 1976 году Дебора М. Гордон получила степень бакалавра по французскому языку в Оберлинском колледже , окончив его с отличием. Затем она получила степень магистра по биологии в Стэнфордском университете в 1977 году, а затем степень доктора философии по зоологии в Университете Дьюка в 1983 году. [2]
В 29 лет Гордон была выбрана младшим научным сотрудником Гарвардского общества стипендиатов (1984). Затем она работала в Центре математической биологии в Оксфорде в 1987 году. Она была научным сотрудником Центра популяционной биологии в Имперском колледже Лондона в Силвуд-парке и научным сотрудником колледжа в Университете Леди Маргарет Холл Оксфорда с 1989 по 1991 год.
В 1991 году Гордон заняла должность доцента биологии в Стэнфордском университете. Она стала доцентом в 1997 году и профессором в 2003 году, что остается ее нынешней профессией. [1]
Дебора Гордон и ее команда в The Gordon Lab изучают поведение и экологию колоний муравьев, в частности, красных муравьев-жнецов . Она провела обширные исследования коллективного поведения, того, как колонии функционируют без центрального управления, и сравнения между работой природы и других систем, таких как мозг.
Одной из основных областей исследований Гордон является эволюция коллективного поведения в отношении колоний муравьев и области биологии в целом. В своем докладе «Локальные взаимодействия определяют коллективное поведение» [3], организованном iBiology, Гордон объясняет, как коллективное поведение является продуктом локальных взаимодействий, а не регулируется центральным контролем. Она использует колонии муравьев, чтобы продемонстрировать эту концепцию, поскольку отдельные муравьи принимают решения на основе своих взаимодействий с другими, которые затем опосредуют деятельность всей колонии. Она ввела термин «распределение задач», чтобы определить, как красные муравьи-жнецы корректируют задачу, на которой они сосредоточены, на основе локальных взаимодействий, таких как кратковременные контакты антенн, на которые влияют изменяющиеся потребности колонии. В своей статье «Экология коллективного поведения» [4] Гордон проверила влияние трех различных ограничений окружающей среды на эволюцию коллективного поведения. К ним относятся доступность ресурсов, эксплуатационные расходы, связанные с коллективным поведением, и угроза разрыва сети. В заключении она написала, как эти ограничения формируют деятельность в колонии и что решения отдельного человека зависят от решений коллектива.
Вторая область исследований Гордон и ее лаборатории — распределенная организация в колониях муравьев и то, как она относится к сетям, идентичности колонии, разделению труда и влиянию взаимодействий на коллективное поведение. В статье «Локальное регулирование сетей следов муравья-черепахи Cephalotes goniodontus» [5] Гордон стремится исследовать, как муравей-черепаха поддерживает и восстанавливает свою сеть кормовых троп. Она обнаружила, что феромоны следов поддерживают сплоченность колонии, когда они перемещаются через перекрестки, чтобы не заблудиться. Помимо поддержки сплоченности колонии, распознавание товарищей по гнезду и не-соседей по гнезду не менее важно. «Распределенное распознавание товарищей по гнезду у муравьев» [6] обсуждает, как, как и в большинстве случаев, связанных с муравьями, идентичность колонии устанавливается всей колонией, а не отдельными особями. Определенные химические профили связаны с не-соседями по гнезду, и предыдущие взаимодействия с этими муравьями определяют, как колония будет реагировать на чужаков. Эта реакция, вероятно, изменится в зависимости от будущих взаимодействий.
Как ранее доказала Гордон, муравьи принимают решения, основываясь на потребностях колонии, а не на потребностях отдельных особей. Эта концепция остается неизменной в ее статье «От разделения труда к коллективному поведению социальных насекомых» [7] , в которой разъясняется процесс, который муравьи используют при принятии решения о том, какой задаче посвятить свою энергию. Гордон объяснила, что муравьи не разделяют труд так, как это делают люди, когда одна особь специализируется на определенной работе, но вместо этого отдельные муравьи выполняют задачи, основанные на текущих потребностях колонии. Первоначально ученые предположили, что муравьи выполняют задачи, основанные на размере тела, но муравьи выполняют несколько задач в течение своей жизни, опровергая эту теорию. Муравьи не выполняют работу, которая соответствует их сильным сторонам, а вместо этого выбирают задачи в зависимости от меняющихся взаимодействий между другими особями в коллективе.
Третьей областью исследований Гордона является генетика муравьев и то, как она влияет на их поведение и принятие решений. В статье «Генетика муравьев: репродуктивная физиология, морфология рабочих и поведение» [8] Гордон и его коллега объясняют, как существуют «транскриптомные и эпигенетические различия» [8] между репродуктивными и стерильными муравьями и между рабочими с разными размерами тела. Их исследование показывает генетический компонент производительности задач и репродуктивного статуса у некоторых видов муравьев.
Четвертая область исследований Гордона — мутуализм муравьев и растений. В статье «Защита растений, травоядность и рост деревьев Cordia alliodora и их симбиотических колоний муравьев Azteca» [9] Гордон исследовал мутуалистические отношения между двумя популяциями амазонских мирмекофитов , Cordia nodosa и Duroia hirsuta , и их симбиотическими муравьями. Результаты эксперимента показали положительную обратную связь между скоростью роста колонии муравьев и растений, причем самые крупные растения росли больше всего. Они также обнаружили доказательства того же геометрического роста в колониях муравьев, чтобы соответствовать росту растений. Дальнейшее подтверждение этих результатов: когда растения потеряли муравьев, их рост настолько снизился, что они почти полностью потеряли свои доматии , полости, создаваемые растениями для размещения членистоногих . Сильные мутуалистические отношения между амазонскими мирмекофитами и муравьями позволили некоторым группам в исследовании вырасти очень большими и жить значительно дольше.
Последняя тема исследования для Гордон и ее команды — распространение инвазивного аргентинского муравья . В 1996 году Гордон опубликовала свою самую цитируемую статью «Эксплуатация и конкуренция за вмешательство между инвазивным аргентинским муравьем, Linepithema humile , и местными видами муравьев». [10] В исследовании описывается, как аргентинские муравьи постоянно лучше местных муравьев в сборе пищи из-за более продолжительного периода добычи пищи. Инвазивные муравьи также мешали местным видам муравьев добывать пищу и создавать новые колонии. В результате многие местные виды исчезли из захваченных территорий, что демонстрирует пагубное воздействие инвазивных видов.
Гордон расширила это исследование в своей статье «Разборка сообщества инвазивным видом». [11] Целью этой статьи было донести, что последствия инвазивного вида выходят за рамки просто потери численности местных видов. Используя данные за семь лет в биологическом заповеднике в северной Калифорнии, Гордон и группа исследователей задокументировали последствия инвазивного аргентинского муравья, включая потерю биоразнообразия и изменения в организации сообщества видов, которые выжили. В течение года после появления аргентинского муравья местные виды перешли от сегрегированных к агрегированным видам в попытках выжить.
Недавно Дебора Гордон продолжила свои исследования коллективного поведения, как показано в статьях, включая: «Измерение коллективного поведения: экологический подход», [12] «Коллективное поведение в связи с изменением окружающей среды: динамика, модульность и агентство» [13] и «Биологические ритмы и распределение задач в колониях муравьев». [14] Ее работа повлияла на несколько областей биологии и предоставила ценные сведения о самоорганизации, сложных системах и децентрализованном принятии решений. Исследования Гордон на муравьях учат нас адаптивной природе колоний и полезны для лучшего понимания и улучшения человеческих систем и организаций.
В 1993 году Гордон была названа стипендиатом Стэнфордского университета имени Макнамары[1]. В 1995 году она получила награду за выдающиеся достижения в преподавании от Ассоциации Phi Beta Kappa Северной Калифорнии. [15] В 2001 году Гордон была награждена стипендией Гуггенхайма от Мемориального фонда Джона Саймона Гуггенхайма . [16] В том же году она была названа стипендиатом Центра передовых исследований в области поведенческих наук в Стэнфорде. Гордон дважды выступала на TED , один раз в 2008 году и второй раз в 2014 году. [17] В период с 2007 по 2016 год она была названа стипендиатом Калифорнийской академии наук , Центра передовых исследований в области поведенческих наук и Общества по поведению животных. [1] Она также является консультантом Форума микробного разума. [18]