Deborah M. Gordon

Введение

Американский биолог Дебора М. Гордон (родилась 30 декабря 1955 года) - американский биолог, наиболее известный своими исследованиями в поведенческой экологии муравьев и исследованиями о деятельности колоний муравьев без центрального контроля. В дополнение к наблюдению за лабораторией Гордона, она в настоящее время является профессором биологии в Стэнфордском университете.

Образование и занятость

В 1976 году Дебора М. Гордон получила степень В. С отличием в французском в Оберлинском колледже. Затем она получила степень магистра в области биологии в Стэнфордском университете в 1977 году, а затем докторскую степень. Доктор зоологии в Университете Дьюка в 1983 году. В 29 лет Гордон был выбран в качестве младшего научного сотрудника Гарвардским обществом стипендиатов (1984). Затем она работала в Центре математической биологии в Оксфорде в 1987 году. Она была научным сотрудником Центра биологии населения в Имперском колледже Лондона в Силвуд-парке и была научным сотрудником колледжа в Университете Оксфорда Леди Маргарет Холл с 1989 по 1991 год. В 1991 году Гордон принял должность ассистента профессора биологии в Стэнфордском университете. Она стала доцентом в 1997 году и профессором в 2003 году, что остается ее нынешней профессией. Гордон объясняет, как коллективное поведение является продуктом локальных взаимодействий, а не управляется центральным контролем. Она использует муравьиные колонии, чтобы продемонстрировать эту концепцию, потому что отдельные муравьи принимают решения, основываясь на их взаимодействии с другими, которые затем посредничают в деятельности всей колонии. Она придумала термин "распределение задач", чтобы определить, как красные муравьи-уборочные корректируют задачу, на которой они сосредоточены, на основе локальных взаимодействий, таких как краткие антенные контакты, на которые влияют меняющиеся потребности колонии. В своей статье "Экология коллективного поведения" Гордон исследовал влияние трех различных экологических ограничений на эволюцию коллективного поведения. К ним относятся наличие ресурсов, эксплуатационные расходы, связанные с коллективным поведением, и угроза разрыва сети. В заключении она написала, как эти ограничения формируют деятельность колонии и что решения индивида зависят от решений коллектива. Вторая область исследований Гордон и её лаборатории - это распределенная организация в колониях муравьев и как это относится к сетям, идентичности колонии, разделению труда и влиянию взаимодействий на коллективное поведение. В статье "Локальное регулирование сетей троп муравьиной черепахи, Cephalotes goniodontus" Гордон стремится исследовать, как муравьиная черепаха поддерживает и ремонтирует свою сеть кормовых троп. Она обнаружила, что феромоны следа поддерживают когерентность колонии, когда они перемещаются через пересечения, чтобы не потеряться. В дополнение к поддержке согласованности колонии, одинаково важно распознавать партнеров по гнезду против не-собратьев. "Распределенное распознавание сородичей в муравьях" обсуждает, как, как и в большинстве случаев, связанных с муравьями, идентичность колонии устанавливается всей колонией, а не отдельными индивидами. Специфические химические профили связаны с не-собратьями в гнезде, и предыдущие взаимодействия с этими муравьями определяют, как колония будет реагировать на чужестранцев. Этот ответ, вероятно, изменится в зависимости от будущих взаимодействий. Как уже доказал Гордон, муравьи принимают решения, основываясь на потребностях колонии, а не на индивидуальности. Эта концепция остается неизменной в ее статье "От разделения труда к коллективному поведению социальных насекомых", которая разъясняет процесс муравьев при принятии решения, какой задаче посвятить свою энергию. Гордон объяснил, что муравьи не делят труд так, как это делают люди, где один человек специализируется на конкретной работе, а вместо этого, отдельные муравьи выполняют задачи, основанные на текущих потребностях колонии. Изначально ученые предполагали, что муравьи выполняют задачи, основанные на размерах тела, но муравьи выполняют несколько задач в течение всей своей жизни, опровергая эту теорию. Муравьи не выполняют работу, которая соответствует их сильным сторонам, а вместо этого выбирают задачи в зависимости от переменных взаимодействий между другими в коллективе. Третья область исследований Гордона - генетика муравьев и то, как это влияет на их поведение и принятие решений. В статье "Генетика муравьев: репродуктивная физиология, морфология и поведение рабочих" Гордон и его коллега объясняют, как существуют "транскриптомные и эпигенетические различия". Результаты эксперимента показали положительную обратную связь между колонией муравьев и темпами роста растений, причем самые крупные растения растут больше всего. Они также обнаружили с...

In 1976, Deborah M. Gordon received a B. A. in French from Oberlin College, graduating with high honors. She then went on to get her master's in Biology from Stanford University in 1977 and then a Ph. D. in Zoology from Duke University in 1983. At 29, Gordon was selected as a Junior Fellow by the Harvard Society of Fellows (1984). She then worked in the Centre for Mathematical Biology at Oxford in 1987. She was a Research Associate for the Centre for Population Biology at Imperial College London at Silwood Park and was a College Research Fellow at Lady Margaret Hall University of Oxford from 1989 to 1991. In 1991, Gordon accepted an Assistant Professor of Biology position at Stanford University. She became an Associate Professor in 1997 and a Professor in 2003, which remains her current profession. hosted by iBiology, Gordon explains how collective behavior is the product of local interactions rather than governed by central control. She uses ant colonies to demonstrate this concept because individual ants make decisions based on their interactions with others, which then mediates the entire colony's activities. She coined the term " task allocation" to define how the red harvester ants adjust the task they focus on based on local interactions, such as brief antennal contacts, which are affected by the changing needs of the colony. In her article "The Ecology of Collective Behavior," Gordon tested the effects of three different environmental constraints on the evolution of collective behavior. These included the availability of resources, the operating costs associated with collective behavior, and the threat of network rupture. In her conclusion, she wrote how these constraints shape the activities in the colony and that an individual's decisions depend on the collective's decisions. A second area of study for Gordon and her lab is on distributed organization in ant colonies and how that pertains to networks, colony identity, division of labor, and the effects of interactions on collective behavior. In the article "Local Regulation of Trail Networks of the Arboreal Turtle Ant, Cephalotes goniodontus," Gordon aims to investigate how the Arboreal Turtle Ant maintains and repairs its network of foraging trails. She found that trail pheromones maintain the colony's coherence as they move across junctions to prevent getting lost. In addition to supporting the coherence of the colony, recognizing nest mates versus non nestmates is equally essential. "Distributed nestmate recognition in ants" discusses how, as with most things ant related, the identity of the colony is established by the entire colony rather than individuals. Specific chemical profiles are associated with non nestmates, and previous interactions with those ants determine how the colony will respond to the foreigners. This response is likely to change based on future interactions. As Gordon has previously proved, ants decide based on the colony's needs rather than the individual. This concept remains steadfast in her paper "From division of labor to the collective behavior of social insects," which clarifies ants' process when deciding which task to dedicate their energy to. Gordon explained how ants don't divide labor in a way that humans would, where one individual specializes in a specific job, but instead, individual ants perform tasks based on the current needs of the colony. Initially, scientists theorized that ants performed tasks based on body size, but ants perform multiple jobs throughout their lifetime, disproving this theory. Ants do not carry out jobs that fit their strengths but instead, choose tasks depending on shifting interactions between others in the collective. A third area of focus for Gordon's research is on the genetics of ants and how this affects their behavior and decision making. In the article "Ant Genetics: Reproductive Physiology, Worker Morphology, and Behavior," Gordon and a colleague explain how there are "transcriptomic and epigenetic differences" Gordon investigated the mutualistic relationship between two populations of Amazonian myrmecophytes, Cordia nodosa and Duroia hirsuta and their symbiotic ants. The experiment results showed positive feedback between ant colony and plant growth rates, with the largest plants growing the most. They also found evidence of the same geometric growth in the ant colonies to match the plant growth. Further supporting these findings, when the plants lost the ants, their growth declined so much that they almost completely lost their domatia, a cavity produced by plants to house arthropods. The strong mutualistic relationship between the Amazonian myrmecophytes and ants allowed some groups in the study to grow very large and live significantly longer. The final research topic for Gordon and her team is the spread of the invasive Argentine ant. 1996, Gordon published her most cited article, "Exploitation and interference competition between the invasive Argentine ant, Linepithema humile, and native ant species." The study describes how Argentine ants were consistently better than native ants at gathering food due to a more extended foraging period. The invasive ants also interfered with the foraging of native ant species and their attempts at establishing new colonies. Consequently, many native species have disappeared from the invaded areas, showing the detrimental effects of invasive species. Gordon expanded on this research in her article "Community disassembly by an invasive species." This article's purpose was to convey that the effects of an invasive species go beyond just losing native species numbers. Using seven years of data in a biological preserve in northern California, Gordon and a team of researchers documented the aftermath of the invasive Argentine ant, including loss of biodiversity and changes in community organization of the species that did survive. Within a year of the appearance of the Argentine ant, native species had shifted from segregated to aggregated species in attempts to survive. Recently, Deborah Gordon has continued her research on collective behavior as seen in articles including: "Measuring collective behavior: an ecological approach," "Collective behavior in relation to changing environments: Dynamics, modularity, and agency" and "Biological rhythms and task allocation in ant colonies." Her work influences several fields of biology and has provided valuable insights into self organization, complex systems, and decentralized decision making. Gordon's research on ants teaches us about the adaptive nature of colonies and is helpful to better understanding and improving human systems and organizations.

Награды и признание

В 1993 году Гордон был назван Стэнфордским стипендиатом Макнамары[1]. В 1995 году она получила награду за превосходство в преподавании от Ассоциации Phi Beta Kappa Северной Калифорнии. В 2001 году Гордон был награжден стипендией Гуггенхайма от Мемориального фонда Джона Саймона Гуггенхайма. В том же году она была назначена членом Центра передовых исследований в области поведенческих наук в Стэнфорде. Гордон выступал на TED дважды, один раз в 2008 году, второй - в 2014 году. В период с 2007 по 2016 год она была членом Калифорнийской академии наук, Центра передовых исследований в поведенческих науках и Общества поведения животных.