Дрессированный улей: как пчелы усвоили логику и геометрию
Ученые давно проверяют интеллект домашних питомцев - собак и кошек, подкидывая им различные задачки и наблюдая, как животные пытаются их решить. Однако незаурядным умом могут похвастать и некоторые насекомые, например медоносные пчелы.
Пятнадцать оттенков серого
Австрийский этолог Карл Риттер фон Фриш полвека изучал поведение пчел. С помощью хитроумных экспериментов исследователь доказал, что они обладают признаками интеллекта. Ученый разбил поле на 16 клеток: 15 черно-белых и одну цветную. На цветную клетку, местоположение которой менялось, он ставил часовое стекло с раствором сахара, на остальные - емкости с чистой водой. Насекомые довольно быстро запоминали, где их ждет угощение, и сразу летели на цветной квадратик. Поскольку пчелы не чувствуют запаха, они не могут ориентироваться по аромату приманок - значит, они различают цвета. В 1973 году за изучение жизни пчел Фриш удостоен Нобелевской премии.
В дальнейшем, используя эксперименты австрийца, ученые выяснили, что пчелы умеют ориентироваться в пространстве, считать. К примеру, насекомое помечали краской, чтобы не спутать с товарищами, которые тоже прилетали перекусить сладкой водой. Если труженица ошибалась с местом посадки, ее ожидал неприятный сюрприз - горькая вода.
Разум или инстинкты
Признаком интеллекта ученые называют способность усваивать логические законы и связи между явлениями в окружающем мире. Такое умение - нечто большее, чем просто условный рефлекс, который означает определенную реакцию в ответ на тот или иной раздражитель. Например, если собака по команде "дай лапу" протягивает человеку конечность, это условный рефлекс, последствия дрессировки.
Доказательство того, что у пчел можно выработать условные рефлексы, стало важной научной вехой. Отсюда следовало, что когнитивные способности насекомых и позвоночных похожи, хотя их эволюционные пути разошлись задолго до формирования мозга как такового.
"В результате многолетних исследований ученые пришли к выводу, что поведение пчел и других насекомых в значительной мере сходно с поведением позвоночных животных. Речь идет о так называемом конвергентном сходстве: нервная система у насекомых и позвоночных устроена совершенно по-разному, а результаты достигаются одни и те же. Это важнейшее открытие в области биологии", - отмечает сотрудник биологического факультета МГУ Владимир Карцев, долгое время изучающий поведение пчел.
Следует отметить, что только умение строить жилье и добывать еду еще не свидетельствует о способности мыслить. Чаще всего здесь работают инстинкты, врожденные способности к той или иной деятельности. Но пчелы смогли сдать экзамен на наличие интеллекта.
Все-таки они мыслят
Пчелам присуще проявление когнитивных способностей, как большинству общественных насекомых, полагают исследователи, поскольку взаимодействие с коллективом развивает ум. Ну а пчелы оказались самыми удобными объектами для исследований, так как они постоянно возвращаются к источнику корма и переносят его в гнездо порцию за порцией. Также им свойственно оптимизировать путь и энергозатраты при поиске пищи, поэтому всякая пчела стремится как можно быстрее найти еду, а значит, решить поставленную перед ней в опыте задачу.
Пчелы могут действовать вопреки инстинктам, если того требует ситуация. Исследователи расценивают это как разумное поведение. Так, Карцев с коллегами нарисовали два кружка, один побольше, другой поменьше, и расположили на них одинаково вкусную приманку. Сначала пчела намного чаще садилась на большой кружок. Такой выбор абсолютно логичен, ведь в природе действует правило: чем больше цветок, тем больше в нем нектара. Затем исследователи ставили на крупный образец раствор с солью, а на мелкий - с сиропом. Через некоторое время пчела обучалась садиться на меньший кружок, вопреки своим врожденным инстинктам.
Схожий опыт ученые с биологического факультета провели, переставляя приманку с розоватого "аэродрома" на оранжевый и обратно. Пчела сообразила, что местоположение еды закономерно чередуется, и уверенно стала садиться то на один, то на другой кружок. А ведь инстинкты приказывали ей возвращаться туда, где она в последний раз нашла много еды.
Критики гипотезы умных пчел полагают, что принимаемое за признаки интеллекта поведение - лишь ответная реакция, закрепленная особенностями их жизни, пусть и выходящая за рамки безусловной рефлекторной деятельности. Советский энтомолог Георгий Мазохин-Поршняков первым предложил пчелам решать абстрактные задачи. Он взял квадрат и равносторонний треугольник и приучил насекомое садиться на первую фигуру. Затем квадрат вытянули, а треугольник сильно сплюснули. Бедная пчела была вынуждена учиться заново тому, что на прямоугольнике ее ждала вкусность, а на треугольнике - солевой раствор. После чего форму фигур вновь изменили, оставив прежним лишь количество углов. И насекомое начало садиться на модифицированный "квадрат" немного чаще. После четвертой смены фигур подопытная пчела так уверенно садилась на четырехугольники, словно умела считать.
Проведенный опыт - далеко не единственный: в многостадийных экспериментах, проведенных под руководством Владимира Карцева, пчелы учились рассчитывать число пятнышек на карточке (правда, не более трех), отличать двухцветные фигуры от однотонных, независимо от формы и конкретных цветов, решали многие другие абстрактные задачи.
А умение делать такие сложные выводы - признак настоящей когнитивной деятельности, в ходе которой усваиваются не конкретные стимулы, а абстрактные знания. Выходит, пчелы способны не только к дрессировке, которая вырабатывает и закрепляет условные рефлексы, но и к построению логических цепочек.
