Австралійські та французькі вчені виявили у бджіл здатність до розпізнавання парних та непарних кількостей, що, за словами науковців, перше свідчення такого вміння після людей. У дослідах комахи змогли з точністю близько 70 відсотків пов'язати парну або непарну кількість елементів, яких було до 12, з винагородою. Про відкриття повідомили в журналі Frontiers in Ecology and Evolution.
Pixabay / Pexels
Бджоли вміють рахувати?
Математика, звісно, буває нелегкою наукою, але всупереч цьому, люди не єдині, хто зміг її освоїти. Певною мірою числами оперують й інші тварини, наприклад, бджоли. Дослідження останніх років показали, що ці суспільні комахи здатні рахувати приблизно до чотирьох та виконувати прості арифметичні завдання із додаванням та відніманням. При цьому вони добре розуміються в поняттях кількості, включно із концепцією нуля, відрізняючи де об'єктів більше, а де менше. Ми також писали про те, що бджоли продемонстрували здатність розраховувати ймовірність, у їхньому випадку — ймовірність знаходження нектару в квітці. Група науковців із Австралії та Франції на чолі з біологами Університету Дікіна та Університету Монаша продовжили вивчення математичних здібностей бджіл. Цього разу вивчали, чи властива комахам категоризація сукупності об'єктів на парні та непарні.
Чому саме парність зацікавила вчених?
У людей виявили цікаву особливість, що полягає у зв'язку між точністю й часом визначення парності числа та просторовою складовою. Наприклад, коли учасників просили обрати парне або непарне число правою або лівою рукою, то швидкість дії була неоднаковою. Так, парні числа швидше обирали правою рукою, а непарні — лівою. Парні числа також загалом швидше визначаються, ніж парні. А ще, діти схильні асоціювати слово «парний» з «правий», а «непарний» з «лівий». Через це вчені припустили, що сприйняття парності має вроджені, біологічні, а не культурні, або принаймні не лише культурні, основи в людей. Якщо це так, то розуміння парних і непарних чисел може бути представлено і в інших тварин. Зважаючи, що бджоли вже показали певне розуміння чисел, а також відносну простоту роботи з ними, вчені провели наступні експерименти саме з бджолами.
Схематичне зображення навчання бджіл асоціювати парну кількість елементів на дошці із винагородою. Scarlett Howard
Усього використали 26 особин медоносної бджоли (Apis mellifera) із різних вуликів, кожну з яких помітили маркером різного кольору, щоб розрізняти. Комах розділили на дві групи та почали тренувати, показуючи їм дошку із чотирма стимулами — по дві менших дошки із парною та непарною кількістю випадково розміщених елементів (трикутників, ромбів, квадратів тощо). Одну групу бджіл вчили асоціювати парну кількість об'єктів із винагородою у вигляді цукрового сиропу, який могли з'їсти при підлітанні до неї, а непарну — з гірким розчином хініну. Іншу групу піддослідних, навпаки, тренували пов'язувати непарну кількість елементів із солодким сиропом, а парну — з гірким. Коли комахи почали виконувати завдання із точністю понад 80 відсотків, вчені перейшли до фази тестування. Тепер вони змінили фігури елементів, якими позначали кількість, самі суми елементів збільшили, а замість сиропів розмістили просто воду.
Як впоралися бджоли?
У фазі тренувань кожна з піддослідних бджіл навчилася асоціювати парну чи непарну кількість із солодощами, і жодну не було виключено з дослідження. Однак це займало неоднакову кількість часу у бджіл з різних груп. Тим, що їх навчали віддавати перевагу парним кількостям, потребувалося до 70 спроб (у середньому 49), тоді як іншим було достатньо до 50 (у середньому 36) спроб. Схоже, що класифікувати непарні числа комахам легше, що протилежне до виявленої в людей закономірності.
У фазі тестувань теж відмітили невеликі розбіжності між групами. Натреновані асоціювати парні кількості з винагородою обирали правильний стимул із точністю 72,7 відсотка, тоді як натреновані асоціювати з винагородою непарні — з точністю 68,5 відсотка. Однак подальший статистичний аналіз показав, що відмінність несуттєва, і насправді бджоли однаково добре вміють розпізнавати як парні, так і непарні суми.
Додатковий дослід показав, що комахи навіть можуть відрізняти набагато більші за попередньо повідомлені сукупності, між якими різниця лише в одній цифрі. Бджоли відрізнили дошки, на яких 11 елементів, від тих, що мали 12 елементів, із точністю 63 відсотки. Це свідчить проти результатів досліджень, де бджоли могли «рахувати» лише до чотирьох.
Результати показують, що не обов'язково мати великі та складні мізки, як у людей, щоб мати уявлення про парність. Навіть модель штучної нейромережі вчених, побудована з усього п'яти нейронів, що навіть у порівняння не йде з нервовою системою бджіл, змогла впоратися із завданням. Ймовірно, це простіше завдання, ніж передбачалося раніше, або ж бджоли використовують інакший механізм розв'язання задачі, ніж люди.
Науковці пропонують кілька пояснень результатам. Можливо, як і люди, бджоли ділять число, утім, у тварин такого ще не виявляли. Але також не виключено, що використовується невластивий нам підхід: може, у дослідженні комахи спарюють елементи, а залишковий елемент у непарній кількості пов'язують із винагородою цукром або покаранням хініном. Зрештою, можливо, що бджоли орієнтуються зовсім на інші вказівки, як-то щільність або розміри елементів, які дозволяють пов'язати вибір з імовірністю отримання сиропу. Але щоб достеменно розібратися у тому, які ж справи з математикою у тварин, знадобиться набагато більше досліджень і не лише з бджолами.
Бджола вчиться категоризувати числа на парні та непарні