Шмелей научили понимать простую «азбуку Морзе»
Шмели способны понимать «азбуку Морзе», установили ученые из Лондонского университета королевы Марии (QMUL).
Азбука Морзе, как известно, базируется на двух сигналах разной длительности — короткой точки и длинного тире. До сих пор способность различать «точку» и «тире» наблюдалась только у людей и других позвоночных, таких как макаки или голуби.
Авторы эксперимента сообщили в журнале Biology Letters, что впервые наблюдали этот навык у насекомых. Они научили земляных шмелей Bombus terrestris из семейства пчел находить пищу, ориентируясь на световые сигналы разной продолжительности.
Для опытов построили специальный лабиринт, в отсеках которого поместили либо сладкую награду, либо горький хинин. Приманки разложили в мигающие окружности и научили пчел, что короткая вспышка, или «точка», соответствует сахару, а «тире» — горечи.
В каждой комнате лабиринта положение стимулов «точка» и «тире» менялось, чтобы шмели не могли полагаться на пространственные подсказки. После того как пчелы научились безошибочно направляться к мигающей окружности, связанной с вознаграждением, сахар убрали, дабы убедиться, что выбор обусловлен именно мигающим светом, а не обонятельными или визуальными сигналами, присутствовавшими в сахаре.
Удивительное восприятие времени
Очевидно, что пчелы научились различать свет на основе его продолжительности, поскольку большинство из них безошибочно направлялось к «правильной» продолжительности мигающего света, ранее ассоциировавшейся с сахаром, независимо от пространственного расположения стимула.
«Мы хотели проверить, смогут ли шмели уловить разницу между разной длительностью сигналов, и были приятно удивлены, что это им удалось. Интересно, что естественных условиях они не сталкиваются с мигающими огнями, как в нашем эксперименте. То, что шмели справились с искусственной задачей, — действительно круто, — поделился аспирант QMUL Александр Дэвидсон, один из авторов. — Возможно, эта способность засекать время — побочный эффект других, более нужных им в жизни навыков. Например, чтобы ориентироваться в пространстве в полете или понимать друг друга в процессе общения. А может быть, все еще фундаментальнее, и умение чувствовать время — это базовое свойство нервных клеток, которое работает само по себе, почти на автомате. Что из этого правда — покажут только будущие исследования».
Нейронная основа восприятия времени
Нейронные механизмы, задействованные в способности отслеживать время для таких промежутков, остаются в основном неясными, так как известные механизмы синхронизации с суточным циклом (циркадные ритмы) и сезонными изменениями слишком медленны, чтобы объяснить способность отличать тире от точки разной длительности.
Выдвинуты различные теории, предполагающие наличие одних или нескольких внутренних часов. Теперь, когда способность различать длительность вспышек света обнаружена у насекомых, исследователи смогут тестировать различные модели на этих «миниатюрных мозгах» объемом менее одного кубического миллиметра.
«Многие сложные формы поведения животных, такие как навигация и коммуникация, зависят от способности обрабатывать время. Для понимания эволюции этих навыков важно применять широкий сравнительный подход, изучая разные виды, включая насекомых, — уверена научная руководительница Дэвидсона Элизабетта Версаче, преподаватель психологии в QMUL. — То, что насекомые умеют обрабатывать временные интервалы, доказывает: даже с минимальным набором нейронов можно решать сложные задачи. Это открытие важно для развития искусственных нейронных сетей — чтобы создавать масштабируемые системы, нужно стремиться к такой же эффективности, черпая вдохновение в биологическом интеллекте».
