У найновішому експерименті, спрямованому на вивчення роботи крихітного мозку джмелів, вчені навчили цих пухнастих комах розрізняти світлові сигнали — своєрідну спрощену «азбуку Морзе» — щоб знаходити солодку винагороду. Це перше дослідження, яке показало, що Bombus terrestris здатні приймати рішення про те, де шукати їжу, лише на основі тривалості зорового сигналу. Іншими словами, джмелі можуть обробляти часову інформацію, подібно до того, як це роблять хребетні — і ця здатність може бути для них питанням виживання у дикій природі.
«Ми хотіли з’ясувати, чи можуть джмелі навчитися розрізняти різні тривалості сигналів, і було надзвичайно цікаво побачити, що вони справді це роблять», — розповідає поведінковий науковець Алекс Девідсон з Університету королеви Марії в Лондоні (Велика Британія).
Останніми роками вчені дедалі частіше відкривають неочікувану глибину розумових здібностей бджіл, що буквально приголомшує уяву. Джмелі, наприклад, не лише практикують щось подібне до землеробства, а й можуть співпрацювати між собою та навіть навчати одне одного розв’язувати складні завдання — поведінку, яку раніше вважали надто складною для таких маленьких істот.
Крім того, деякі види бджіл продемонстрували здатність розуміти та використовувати базові математичні поняття.
Здатність розпізнавати тривалість сигналу допомагає тваринам у багатьох ситуаціях — від пошуку їжі чи вибору партнера до уникнення хижаків. Девідсон і його колеги вирішили перевірити цю здатність у джмелів, створивши експеримент, у якому комахи мали розрізняти короткий і довгий спалахи світла — базові елементи, подібні до тих, що використовуються в азбуці Морзе.
Спочатку джмелям показували екран із двома миготливими світловими сигналами в невеликій «лабораторії для збирання нектару»: один сигнал мав довшу тривалість, інший — коротшу. В одному експерименті тривалість спалахів становила 5 секунд проти 1 секунди, в іншому — 2,5 секунди проти 0,5 секунди.
Один із сигналів супроводжувався солодкою винагородою — розчином цукру, який джмелі обожнюють, — а інший містив гірку речовину — хінін, яку вони уникають. Для різних груп джмелів дослідники змінювали, який саме сигнал означає «цукор».
На першому етапі джмелі мали навчитися, який сигнал веде до винагороди, а який — до гіркоти. Їх тренували, доки вони не досягали порогу успіху — 15 правильних виборів із 20.
Потім вчені прибрали винагороду, щоб переконатися, що джмелі справді орієнтуються на тривалість спалаху, а не на запах цукру чи інші підказки. Навіть без винагороди джмелі частіше обирали саме той сигнал, що раніше асоціювався з солодким, — це означає, що вони здатні розрізняти короткі та довгі спалахи світла.
Як саме і чому вони це роблять — поки залишається загадкою.
«Оскільки джмелі не стикаються з миготливими сигналами у природі, дивовижно, що вони змогли виконати це завдання. Їхня здатність відстежувати тривалість зорового стимулу може бути розширенням механізму обробки часу, який еволюціонував для інших цілей — наприклад, для орієнтації у просторі чи комунікації», — пояснює Девідсон. «Або ж, можливо, ця неочікувана здатність кодувати та обробляти тривалість сигналу — фундаментальна властивість нервової системи, притаманна самим нейронам. Це питання зможуть з’ясувати лише подальші дослідження».
Попри це, експеримент ще раз нагадує: складні когнітивні процеси можуть відбуватися навіть у мозку розміром із макове зернятко, а здібності, які ми колись вважали унікально людськими, виявляються набагато поширенішими у тваринному світі, ніж ми думали.
Дослідження опубліковане у журналі Biology Letters.