Биология

Шмели обладают удивительной формой коллективного разума, который, как считалось, присущ только людям


Исследователи недавно продемонстрировали, что шмели обладают удивительной формой коллективного интеллекта, который, как считалось ранее, присущ только людям. В лабораторных экспериментах было показано, что шмели способны к очень сложному поведению, которое превосходит их индивидуальную способность к инновациям и которое может быть передано только социальным обучением. Это говорит о развитой способности к социальному обучению, о существовании которой мы ранее не подозревали.

У людей почти все поведение основано на знаниях, на совершенствование которых ушло несколько поколений. В каком-то смысле наши нынешние знания основаны на коллективных знаниях, накопленных веками, в так называемой "кумулятивной культуре". Например, не каждый компонент компьютера или смартфона был изобретен одним человеком. Вместо этого несколько поколений изобретателей и ученых коллективно работали над ними, чтобы достичь того уровня, на котором они находятся сегодня.

Было высказано предположение, что кумулятивная культура требует более высоких форм социального обучения (таких, как подражание, обучение или передача навыков), которые, как считалось ранее, характерны только для человека. Однако недавно появились исследования, свидетельствующие о наличии кумулятивной культуры у некоторых животных. Концепция кумулятивной культуры подразумевает, что полезное изменение (или инновация) в данном поведении должно передаваться социально.

Подобное поведение наблюдалось, например, у почтовых голубей. Исследователи ранее показали, что когда парам домашних голубей приходится лететь домой из разных мест, они быстрее находят наиболее эффективные маршруты, если один из членов пары регулярно меняется. Иными словами, пары, всегда состоящие из одних и тех же членов, или птицы, путешествующие в одиночку, менее быстро находят оптимальные маршруты. Это говорит о наличии полезных "инноваций", привносимых новыми членами пары и передаваемых остальным птицам.

Однако до сих пор было трудно определить, передаются ли эти инновации среди животных через форму кумулятивной культуры, или же они могут быть приобретены индивидуально. Действительно, "этот порог, который часто включает в себя условие, что повторные инновации невозможны в течение жизни индивидуума, некоторые считают фундаментальным различием между человеческим и нечеловеческим познанием", — объясняют исследователи из Лондонского университета королевы Марии и Шеффилдского университета (Англия) в своем новом исследовании, опубликованном в журнале Nature.

С другой стороны, исследования форм познания высшего порядка у животных в основном проводились на приматах — из-за размера их мозга и генетической близости к человеку. В рамках своей работы британские исследователи изучили этот вопрос на шмелях, поскольку у них развито социальное поведение.

Форма кумулятивной культуры?

Другие эксперименты ранее показали, что пчелы (то же семейство, что и шмели, Apidae) могут приобретать сложные и неестественные формы поведения благодаря социальному обучению. Например, они способны решать головоломки, учась друг у друга, чтобы добыть пищу. Они даже могут улучшать поведение (технику решения головоломок) первоначального демонстратора, что говорит о гораздо более развитых когнитивных способностях, чем считалось ранее.

Однако предыдущие исследования, как правило, касались поведения, которое пчелы могли освоить индивидуально. Другими словами, это не обязательно были инновационные формы поведения, передающиеся через какую-то форму кумулятивной культуры. Чтобы выяснить, способны ли шмели (Bombus terrestris) к такому типу поведения, ученые в новом исследовании разработали двухступенчатую систему головоломок.

На создание этой системы их вдохновила головоломка, которую ранее тестировали на какаду Гоффина (Cacatua goffiniana) для оценки их способности решать проблемы. Птицам было предложено открыть запечатанную коробку с 5 взаимосвязанными замками, которые можно было открыть только в определенном порядке. Вознаграждение выдавалось только после того, как был открыт последний замок.

"Наша гипотеза заключается в том, что такая степень временного и пространственного разделения между выполнением первого этапа поведения и получением вознаграждения сделает очень трудным, если не невозможным, формирование у шмеля [без предварительного обучения] устойчивой ассоциации между этим начальным действием и конечным вознаграждением", — объясняют исследователи. На иллюстрации ниже шмели могли получить вознаграждение (желтый круг), нажав на красную вкладку, но только после того, как нажмут на синюю.

Схема двухступенчатой конструкции коробки-головоломки и экспериментальной конфигурации.

Иными словами, задача, поставленная перед шмелями, была практически непосильна для индивидуального понимания. В результате исследователи сначала научили "демонстраторов" решать головоломку, предложив им вознаграждение (сладкое решение) после первого этапа, чтобы поддержать их мотивацию. После этого демонстраторы были помещены в коробку с головоломкой вместе с другими неопытными шмелями. Было обнаружено, что демонстраторы "научили" других шмелей открывать коробку в два шага и получать вознаграждение.

Эти результаты свидетельствуют о том, что шмели могут осваивать очень сложные формы социального поведения, превосходящие их индивидуальную способность к инновациям. Более того, колония не смогла открыть коробку-головоломку в отсутствие "квалифицированных" демонстраторов. "Это открытие ставит под сомнение распространенное в этой области мнение, что способность к социальному обучению поведению, которое не может быть инновационным путем индивидуальных проб и ошибок, присуща только человеку", — заключила команда.

Подпишитесь на нас: Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram
Back to top button