Людвиг Хубер об интеллекте животных. Часть II: шмели и пчелы

В дополнение к обычным животным, подозреваемых в умном поведении, в число которых помимо человекообразных обезьян уже давно входят другие млекопитающие, такие как дельфины, крысы и слоны, а также некоторые семейства птиц, появляются животные, которые до сих пор недооценивались, например, рыбы, лягушки и черепахи. А в царстве беспозвоночных впечатляют своими удивительно высокими интеллектуальными достижениями не только осьминоги, но и некоторые насекомые: пчелы и шмели.

Считающие пчелы, играющие шмели

Шмели — маленькие суперзвезды когнитивных исследований, недавние результаты которых переворачивают с ног на голову прежние предположения об интеллекте насекомых.

Только в последние годы исследователи обнаружили, что трудолюбивые опылители могут использовать орудия труда. Например, в экспериментах шмелям приходилось тянуть за нитку, чтобы добраться до спрятанной сахарной воды. Удивительно, но они не только сами активно справились с проблемой лакомства, но и научились этой технике, наблюдая за тем, как это делают их собратья. Другие эксперименты показали, что пчелы могут считать (как минимум до четырех) и запоминать лица людей.

Немецкий исследователь пчел Ларс Читтка, который вместе со своей командой (Университет королевы Марии, Лондон) недавно обнаружил у шмелей игровое поведение, даже признает некоторые черты личности насекомых-опылителей: есть пчелы, которые могут запоминать цвета быстрее, чем другие:

«Одни особи  всегда посещают только один вид цветов, а други постоянно пробуют новые. Это черта, которую они сохраняют на протяжении всей своей жизни».

Ввиду таких результатов исследователь когнитивных функций Хубер убежден, что в ближайшие годы и десятилетия нас еще ждет много сюрпризов:

«Еще несколько лет назад мы, исследователи, совершенно не могли себе представить, что нечто подобное может существовать у пчел и шмелей, у которых крошечный мозг по сравнению с млекопитающими. Долгое время считалось, что маленький мозг дает животному небольшую вычислительную мощность, и поэтому пчелы считались чисто инстинктивными».

Источник информации и фото: derstandard.at

Шмели катают шарики просто для развлечения

Впервые игровое поведение было обнаружено и у насекомых. Шмели демонстрируют поведение, которое не приносит им прямой пользы. Они просто "играют" для удовольствия, а не для того, чтобы найти пищу или кров, что может свидетельствовать о том, насколько они разумны.

Исследователи Лондонского университета королевы Марии наблюдали за этим игровым поведением в серии новых экспериментов и открыли первый вид насекомых, которые "играют". Свои результаты они опубликовали в Animal Behavior.

Когда животные неоднократно проявляют поведение, которое не обеспечивает их пищей, кровом или другой непосредственной выгодой, ученые считают это игрой. Однако до сих пор игры с неодушевленными предметами были распространены в основном у млекопитающих или птиц; у насекомых такое поведение еще не было доказано.

Игровое поведение животных является важным признаком того, что данный вид является разумным, то есть имеет эмоции. Ученые считают млекопитающих, птиц, а также головоногих моллюсков и рыб разумными существами.

"Потенциально, это наблюдение может рассказать нам больше о том, являются ли [насекомые] разумными".
Самади Галпаяж, аспирант лаборатории Ларса Читтки в Лондонском университете королевы Марии и ведущий автор нового исследования шмелей

В 2017 году команда Читтки заставила шмелей катать шарики, давая им сладкое вознаграждение. В новом исследовании, чтобы выяснить, может ли катание быть формой "игры", команде пришлось убрать сахарную награду. Для этого они устроили своеобразную трассу, по которой шмели могли беспрепятственно добраться до места кормления сахарным раствором. По бокам дорожки исследователи разместили небольшие деревянные шарики разных цветов, часть из которых была прикреплена к земле, а другие лежали свободно.

В течение 54 часов команда наблюдала, как 45 шмелей перекатывали в общей сложности 910 шариков. Некоторые из них то и дело возвращались по пути, перемещая шарики разными способами. Исследователи обнаружили, что кормление и катание мяча происходили в разное время и с разной частотой. Это говорит о том, что у шмелей были разные мотивы для этих двух действий. Особенно интересовались катанием шариков молодые и мужские особи.

В более позднем эксперименте команда научила шмелей ассоциировать катание шариков с определенным цветом камеры. Затем шмели предпочитали заходить в камеру именно этого цвета, даже если она была пуста.

Наблюдения ясно показывают игровое поведение шмелей, но пока исследования не дают этому объяснений. Чтобы определить, играют ли насекомые, например, ради удовольствия, необходимо проанализировать, какие нейротрансмиттеры активируются, когда они катают мяч.

Олли Лоукола, поведенческий эколог из Университета Оулу в Финляндии, который возглавил исследование в 2017 году и не участвовал в новой работе, также ставит под сомнение фактическую функцию поведения. По его мнению, интерес к движущимся объектам может быть мотивирован "врожденной потребностью в развитии моторных навыков".

Независимо от функции игры, такие исследования могут дать подсказку, является ли вид разумным, говорит Хизер Браунинг, эксперт по защите животных и философ из Саутгемптонского университета, не принимавший участия в исследовании.

"Мы еще не знаем точно, какова связь между чувством и различным поведением".
Хизер Браунинг

Доказательства наличия множества различных признаков, таких как игровое поведение, сложная структура мозга и способность к обучению, "повышают вероятность разумности".

Источник информации: spektrum.de

Волоски пчел чувствуют электричество

Шмели тонко чувствуют электрические поля. Но как насекомым удается их воспринимать? Исследователи были намерены это выяснить. Оказалось, что волоски вокруг головы обеспечивают пчелам восприятие электрических полей.

Многие животные могут воспринимать электрические поля. Например, у акул есть способность ощущать движения своей добычи. Но во всех известных ранее случаях была необходима влажная - и, следовательно, проводящая - окружающая среда.

Однако известно, что пчела и шмель также могут воспринимать электрические поля, причем в воздухе. Они способны даже чувствовать был ли кто-то из их сородичей на цветке до них.

Земляной шмель Фото © Грегори Саттона, Дома Кларка, Эрики Морли, Даниэля Робера

Вероятно, отвечают за эти свойства тонкие волоски на головах пчел вида "шмель земляной". Электростатическое притяжение их легко сгибает и раздражает тем самым чувствительные сенсорные клетки, воспринимающие движение.

За этим сейчас наблюдают Грегори Саттон (Gregory Sutton) и его коллеги по Бристольскому университету. Они сняли с помощью лазеров, как волоски и и усики земляного шмеля (Bombus Terrestris) реагируют на электрические поля, а также, какие процессы это вызывает в нервной системе насекомых.

Выяснилось, что электрические поля заставляют двигаться как тонкие волоски на головах, так и усики, но только в нервах первых одновременно с этим возникают сигналы. Усики своим владельцам ничего не сообщают.

Саттон и команда убеждены, что нашли механизм восприятия электрических полей, который еще нужно будет обнаружить у других насекомых. Следовательно, электростатические сигналы, например, танец пчел, должны играть определенную роль.

Но этот недавно открытый канал может выполнять у насекомых очень разные - и совершенно неизвестные - функции, поясняют исследователи.

Источник: pnas.org

Умные насекомые: шмели умеют логически мыслить

Среди сотен растений для шмеля не так просто найти цветок с нектаром. Очевидно, в планировании маршрута ему помогает способность мыслить логически.

В поисках питательного нектара шмели летят ежедневно к сотням цветов. Они поступают довольно хитро: наблюдают за сородичами и вычисляют ассоциативным способом лучшие источники пищи. При этом они комбинируют различную информацию - мыслят логически, пишут исследователи в журнале «Current Biology».

Ученые под руководством Эрика Доусона из Университета Лондона выпустили сначала 250 шмелей на поле с искусственными цветами. На некоторые из них они заранее посадили мертвых шмелей или модели насекомых - именно на те, где был питательный раствор сахара. Так шмели, участвовавшие в опыте, учились связывать присутствие сородичей с пищей.

Во второй части эксперимента "Цветы и шмели" исследователи позволяли шмелям в течение десяти минут смотреть на поле через стеклянное окно. На этот раз там находились разноцветные искусственные цветы, часть которых снова была занята так называемыми сородичами. Затем исследователи удалили модели шмелей, изменили последовательность цветов и запустили испытуемых на арену.

Теперь насекомые устремились к цветам точно того цвета, на каких до этого сидели их родичи. Шмели связали друг с другом две части информации и сделали последовательное заключение. Во-первых, там, где находятся другие шмели, есть еда. А во-вторых, другие шмели предпочитают определенный цвет, то есть этот цвет обещает корм. Шмели, которые никогда не учились связывать присутствие сородичей с питанием, летели, не ориентируясь на определенную окраску цветов.

Цветы и шмели: там, где раньше сидел сородич, наверное, нектара больше нет Фото: DPA

Тест на ассоциации давал и отрицательный опыт: если шмели видели сородичей на разноцветных цветах, а корма там не было, то впоследствии они избегали именно этого цвета. Вполне возможно, что у шмелей присутствие сородичей в поле ассоциируется с едой негативно, пишут исследователи. А так как шмели обычно выпивают нектар полностью, то лететь туда снова не стоило.

Логическое мышление для шмелей важно: чтобы собрать достаточно нектара, они должны подлетать каждый день бесчисленному количеству цветов. Уже более ранние исследования показали, что шмели в поисках корма способны к сложной навигации. Очевидно, они планируют свой маршрут и во время отсутствия сородичей по хитроумной системе: в одном тесте насекомые летели маршрутом повторно только в том случае, если он был короче, чем уже опробованный. Именно так они находят кратчайший путь.