Група вчених з Франції, Швейцарії та Італії вперше виявила, що медоносні бджоли (Apis mellifera) здатні оцінювати числа та розташовувати їх у просторі зліва направо залежно від величини. Попередньо навчені розрізняти певне число бджоли змогли, як вважають вчені, порівняти його з уявною числовою лінією. Результати досліджень опубліковані в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Медоносна бджола, що навчається розпізнавати число три, випиваючи цукрову воду з мікропіпетки, розміщеної посередині мішені з трьома чорними квадратами. Martin Giurfa et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022
Що таке уявна числова лінія?
Уявна числова лінія – це форма просторово-числового уявлення, для якої характерне розміщення менших чисел зліва, а більших – справа. Наприклад, якщо запропонувати дорослій освіченій людині розташувати гілочки винограду від найменшої до найбільшої, то гілочку з найменшою кількістю виноградин вона розташує максимально зліва, далі в праву сторону йтиме поступове зростання, і гілочку з найбільшою кількістю виноградин вона розташує максимально справа. Вважається, що в людей схильність до такого розміщення пов’язана з навичками сприйняття напрямку тексту під час письма та читання.
Нещодавнє дослідження підтвердило, що схильність впорядковувати числа зліва направо у людей не є вродженою. Для виявлення цього вчені провели експеримент із дітьми 3-5 років зі США та з дорослими з племені цімане з Болівії. Діти та індіанці з однаковою ймовірністю розташовували зростаючу кількість предметів як зліва направо, так і навпаки, тож, вірогідно, уявна числова лінія формується під впливом комплексу різних факторів, зокрема, освіти. Однак здатність мати уявну числову лінію вчені виявили також у мавп і курчат, що неможливо пояснити освітою, а, більш імовірно, пов’язане з асиметричністю функціонування їхнього мозку. Щодо комах подібних досліджень досі не проводилося, хоча відомо, що бджоли вміють рахувати. В новому дослідженні вчені вирішили перевірити, чи є в них уявна числова лінія.
Як проводили дослідження?
Працюючи вдома під час карантину, пов’язаного з COVID-19, провідний вчений цього дослідження Мартін Гюрфа (Martin Giurfa) зробив обладнання для експерименту з ящика з-під вина. Це була коробка, накрита зверху прозорим склом, що дозволяло спостерігати за тим, що відбуватиметься всередині.
На першому етапі дослідження бджіл в загальній кількості 134 розділили на групи. Кожну групу навчали асоціювати певне число з нагородою у вигляді цукрового сиропу. Оскільки бджоли не розуміють написаних чисел, дослідники використали відповідну кількість фігур, зображених на білому квадраті-мішені. А ось форма і розмір цих фігур була різною: наприклад, цифру три могло представляти три круги, або три квадрати, або три трикутники. Така зміна зовнішнього вигляду символів мала гарантувати, що бджоли обирають число, а не певні форми його представлення.
Мішень розташували в центральній частині задньої стінки коробки, щоб вона була помітна одразу після потрапляння бджоли всередину. Якщо бджола сідала на мішень, то отримувала нагороду – цукровий сироп з мікропіпетки. Дослід повторили 30 разів для кожної бджоли, що дозволило виробити в бджіл асоціації певної кількості фігур з солодкою нагородою.
Вигляд дослідної коробки та годівля бджоли. Martin Giurfa et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022
На другому етапі дослідження були проведені контрольні тести з цими ж числами при розташуванні у коробці двох дзеркально відображених мішеней – однієї справа, іншої зліва. Вони обидві не містили винагороди. Цей дослід підтвердив відсутність у комах переваги правої чи лівої сторони, бо бджоли обирали першу чи другу мішень з приблизно однаковою вірогідністю.
На наступному етапі дослідження для перевірки того, чи існує в бджіл уявна числова лінія, в коробці були встановлені нові мішені. Вони мали або менше, або більше символів, ніж навчальна мішень. Ці мішені теж не мали солодкого підкріплення. Кожній з груп бджіл, навченій для розрізнення певного числа (один, три чи п’ять), пропонували обрати менше або більше число справа чи зліва від себе. Так, бджіл, навчених на числі три, чотири рази запускали в коробку: двічі на бічних панелях (лівій та правій) розміщували менше число (один), а двічі – число більше вивченого (п’ять). Щоразу фігури варіювалися випадково між бджолами та тестами. Послідовність чотирьох тестів теж змінювалася від бджоли до бджоли.
Для збереження в бджіл харчової мотивації ці тести чергували з тестами з винагородою за методикою з першого етапу дослідження.
Чи виявили у бджіл уявну числову лінію?
Дослідження показало, що з бджіл, навчених на числі один, 72 відсотки сідали на мішень з трьома фігурами праворуч, а не ліворуч. Натомість серед бджіл, навчених на числі п’ять, 73 відсотки обирали мішень з трьома фігурами ліворуч. Бджоли ж, навчені на числі три, в 93 відсотках обирали число один зліва, а число п’ять в 79 відсотках справа. Таким чином, було підтверджено, що, залежно від числа, на якому проходило їхнє навчання, бджоли схильні вишиковувати числа зліва направо відповідно до їхньої величини.
Раніше ми вже писали про те, що в бджіл виявили здатність до розпізнавання парних та непарних кількостей об’єктів, що, за словами науковців, є першим свідченням такого вміння після людей. Однак на розвиток бджіл суттєво можуть вплинути різні шкідливі антропогенні фактори. Зокрема застосування пестициду імідаклоприду зробило бджіл Osmia lignaria повільними, і їм стало важко знайти своє гніздо.