Международная группа исследователей из университетов Оулу, Хельсинки и Турку опубликовала в журнале Science работу, которая меняет научные представления о когнитивных возможностях насекомых. Более века назад психолог Вольфганг Кёлер показал, что шимпанзе могут догадываться, как достать подвешенный банан: они складывают пирамиду из коробок.
Шмели решают задачи не хуже, чем животные с гораздо более крупным мозгом
Новое исследование доказало, что шмели способны без предварительного обучения находить решения для сложных задач по манипулированию предметами. Насекомые успешно прошли тест, аналогичный классическому эксперименту с шимпанзе, коробками и бананом. Ученые выяснили, что шмели могут комбинировать полученные ранее знания для достижения цели в новой ситуации, что опровергает мнение о доступности такого поведения только крупным позвоночным.
Шмель встал на шарик, чтобы добраться до искусственного цветка, продемонстрировав при этом развитые навыки решения задач. Mikko Törmänen
Интеллект шмелей. Открытие органично дополняет массив научных данных о неожиданно развитых когнитивных способностях шмелей, несмотря на крошечный размер их нервной системы. Исследователи уже доказывали, что эти насекомые способны к социальному обучению — они могут перенимать навыки использования инструментов, просто наблюдая за сородичами. Шмели умеют эффективно кооперироваться друг с другом для выполнения сложных задач, решать головоломки и гибко адаптировать свое поведение под меняющиеся условия окружающей среды.
Теперь подобные способности продемонстрировали земляные шмели (Bombus terrestris). В ходе эксперимента насекомые сначала запомнили, что искусственный синий цветок содержит сладкую награду, а также узнали, что небольшой шарик можно перемещать.
Шмель использует пенопластовый шарик, чтобы добраться до лакомства, демонстрируя способность к спонтанному решению задач.
Затем ученые усложнили задачу, поместив искусственный цветок на потолок прозрачной арены, сделав его недосягаемым. Чтобы добраться до лакомства, шмелям пришлось самостоятельно догадаться, что надо подкатить шарик под цветок и взобраться на него. Это была совершенно новая последовательность действий, которой их никогда не обучали.
Один из авторов работы, доцент Университета Оулу Олли Лоукола, так прокомментировал этот результат: «По сути, это версия классической задачи "коробка и банан", но переформулированная для насекомых. Животное должно понять, что объект можно переместить и использовать как инструмент для достижения недоступной цели. Что особенно примечательно, что подобное спонтанное решение проблемы теперь продемонстрировало насекомое».
Строгий контроль и скрытые стимулы
Шмели могли толкать пенопластовый шарик к цветку даже тогда, когда он не был виден с места, где шарик находился вначале.
Чтобы исключить случайный успех или простое игровое поведение, исследователи провели серию жестких контрольных тестов. В самых сложных вариантах искусственный цветок полностью скрывали от поля зрения шмелей в тот момент, когда они катили шарик. Это исключало возможность того, что насекомые просто ориентируются на видимую цель. Тем не менее шмели все равно успешно доставляли шарик в строго нужное место под скрытым цветком. Анализ траектории движений показал, что действия успешных особей носили целенаправленный и скоординированный характер, а не были результатом слепого метода проб и ошибок.
Ученые подчеркивают, что их выводы не означают наличие у насекомых человеческого мышления или сознания. Но они наглядно доказывают, что миниатюрный мозг способен генерировать гибкие решения для принципиально новых задач, используя механизмы, которые наука только начинает постигать. Спонтанное и целенаправленное решение проблем с использованием предметов больше не является исключительной привилегией человека и высших позвоночных животных.