Учёные натренировали шмелей играть в футбол — таким необычным способом они продемонстрировали, что насекомые могут обучиться даже тем задачам, которые совершенно бесполезны в дикой природе. Быстрее всего шмели осваивали игру, наблюдая за сородичами, причём испытуемые не просто копировали чужое поведение, а находили более эффективный способ достичь цели. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
В ходе предыдущих исследований насекомые показали, что способны к примитивным формам концептуального обучения и социальному обучению. Но в большинстве экспериментов учёные использовали элементы, которые встречаются в дикой природе, и нельзя было исключить вероятность того, что испытуемые успешно решают задачи, потому что в той или иной форме сталкивались с ними раньше.
Учёные из Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary University of London) разработали серию экспериментов, максимально далёких от привычной жизни земляных шмелей (Bombus terrestris). Они поместили насекомых на небольшую круглую платформу, на которой лежал жёлтый деревянный шарик. Если шмель сдвигал шар в небольшой круг в центре платформы, он получал награду — каплю сладкого раствора. Первую группу испытуемых экспериментаторы тренировали сами. Они передвигали «модельного шмеля» — пластиковую фигурку, прикреплённую к прозрачной палочке — и показывали насекомым, что нужно делать.
Убедившись, что шмели в состоянии освоить задачу, учёные приступили ко второй стадии эксперимента. На этот раз они помещали тренированное насекомое на платформу, на которой на расстоянии 2, 4 и 7 сантиметров от центра находились три жёлтых шарика. Двигать можно было только самый дальний — остальные были намертво приклеены. Пока шмель-инструктор тащил дальний шарик к центру и получал награду, за ним наблюдала необученная особь. Затем таких «наивных» насекомых по одному сажали на другую площадку, по которой можно было свободно передвигать все три шарика. Исследователи хотели проверить, будут ли шмели просто копировать поведение сородичей или найдут более эффективный способ получить награду.
К радости учёных, насекомые не только разобрались, что от них требуется, пока смотрели на товарищей, но и быстро сообразили, как облегчить себе задачу. Шмели выбирали ближайший к центру шар и получали сладкий раствор без особенных усилий. «Они не просто слепо копируют, они совершенствуют», — комментирует один из авторов работы, эколог Олли Лоукола (Olli Loukola). «Это и правда напоминает эмуляцию цели», — говорит Кэнь Чэн (Ken Cheng), имея в виду действия, направленные на достижение цели, а не на подражание. Чэн изучает работу нервной системы животных в Университете Маккуори (Macquarie University), он не принимал участия в исследовании.
Интересно, что шмели учатся гораздо успешнее, когда наблюдают за сородичами. Для сравнения учёные показывали другой группе насекомых, что нужно делать, двигая шарик с помощью магнита, расположенного под платформой. Эти особи тоже в конце концов решали задачу, но на это уходило почти в два раза больше времени (84 секунды против 47), а попытки реже оказывались успешными (78 против 99). Меньше всего сладкой воды досталось шмелям, которых вообще не обучали — они выполняли задачу в три раза хуже, чем те, у кого был живой инструктор. «Социальная информация очень помогла», — говорит один из авторов исследования, Клинт Перри (Clint Perry).
Исследователи и раньше знали, что шмели способны к социальному обучению. В октябре прошлого года эта же научная группа опубликовала статью о том, как насекомые учили друг друга дёргать за кольца, чтобы получить нектар. Но если тогда учёные тренировали шмелей поэтапно, шаг за шагом, то теперь такого подробного инструктажа не требовалось. Испытуемые просто наблюдали, применяли и совершенствовали технологию. «Результаты как бы говорят, что маленькие мозги не обязательно проще устроены, — говорит Перри. — Эти миниатюрные мозги могут достичь гораздо большего, чем нам кажется».