Бджоли можуть рахувати

Бджоли можуть навчитися розв’язувати нескладні математичні приклади. Вже після нетривалого навчання вони розуміють, що голубий колір відповідає за додавання, а жовтий – за віднімання, тож летять цілеспрямовано туди, де бачать правильний розв’язок певного прикладу. Дивує, що такі підрахункові операції ґрунтуються на складних ментальних процесах, яких дотепер не помічали в комах. Математичні здібності були відомі лише в деяких хребетних тварин.



Зображення: USGS Bee Inventory.


Медоносні бджоли – справжні розумники у світі комах: вони позначають шлях до цвіту, багатого на нектар, у складний спосіб спілкуються з представниками свого виду та наділені своєрідним математичним чуттям. Адже бджоли можуть зразу розпізнавати відмінності в кількості та розуміють навіть абстрактне поняття нуля як порожньої множини – цю здатність людські діти опановують лише в чотири роки.

 

Проте чи вміють бджоли рахувати? Чи можуть розумні комахи розв’язувати приклади на кшталт «2+1» або «4–1»? Навіть якщо нам ці приклади здаються нескладними, у своїй основі вони мають складні ментальні процеси: «Аритмічні операції на зразок додавання або віднімання потребують двох рівнів інформаційного опрацювання, – пояснили Скарлет Говард (Scarlett Howard) і її колеги з Мельбурнського королівського технологічного університету (RMIT). – Перший передбачає наявність уявлення про чисельне визначення, а другий – ментальні маніпуляції з цим значенням у робочій пам’яті».

 

Інакше кажучи: той, хто хоче розв’язати приклад, повинен мати відчуття кількості, – у бджіл воно є. Але, крім того, потрібно втримувати в пам’яті правила обчислення і потім з допомогою короткочасної пам’яті здійснювати з цифрами відповідну обчислювальну операцію. Чи здатні на це бджоли? Дотепер це вміння помічали лише в деяких хребетних тварин – шимпанзе, орангутанів, макак резус, ворон, сірих папуг і голубів.

 

Для математичного тесту вчені спочатку тренували бджіл зіставляти певні кольори з обчислювальними операціями: якщо при вході до «камери прийняття рішення» комахи бачили кілька жовтих квадратів, це означало, що вони мали відняти один елемент. Якщо ж квадрати були зафарбовані в блакитний, це означало, що потрібно додати один квадрат. Початкова кількість елементів змінювалася від одного до п’яти.




Математична задача для бджіл: якщо жовте означає -1, то яка кількість квадратів буде правильним розв'язком? Зображення: Podbregar.


Пролетівши вхід, бджоли потрапляли до камери з двома коридорами. В одному була правильна відповідь, в іншому – хибна. Якщо бджоли летіли до правильної кількості квадратів, вони отримували винагороду – краплю цукрової води.

 

Після 100 тренувальних циклів слідував визначальний тест: бджоли вперше отримували вихідну кількість квадратів – три, – і мусили з нею працювати, хоч цього заздалегідь не тренувалися. Чи вдалося їм розв’язати це завдання?

 

Результат: вже на етапі тренування медоносні бджоли проявили себе дуже розумними. «Після 100 циклів кількість правильних відповідей суттєво зросла», – повідомили вчені. І фінальний тест загалом закінчився 60-70 % правильних відповідей. «Це суттєво більше, ніж просто випадковість», – сказала Говард зі своєю командою.

 

На думку вчених, отримані результати засвідчують: медоносні бджоли можуть рахувати. Вони можуть навчитися простому додаванню та відніманню, яке потрібно здійснювати за наперед заданими правилами, – і раз вивчені правила комахи можуть застосовувати на нових кількостях і формах. До цього додається ще одне розумове вміння – елемент, який комахи мали додати або відняти, був невидимим, тож цю операцію потрібно було здійснювати у формі абстрактного концепту.

 

Звичайно, в своєму повсякденному житті бджоли не часто змушені виконувати математичні завдання. Але розумові процеси, пов’язані з умінням рахувати, можуть наділити комах біологічними перевагами. «Це може пригодитися у зважуванні, який цвіт є цінним ресурсом для збору нектару, а який – ні», – пояснили вчені. Тобто коли бджоли вивчають і можуть застосовувати правила, вони отримують переваги навіть у повсякденному зборі нектару.

 

Як бджолам з їхнім радше невеликим мозком вдаються такі складні завдання, дотепер науковці не знають. Математичні здібності цих комах демонструють, що для розв’язування прикладів не завжди потрібен великий складний мозок. «Це означає, що розвинене числове мислення в світі тварин може бути поширенішим, ніж дотепер припускали», – сказав колега Говард Адріан Диєр (Adrian Dyer).

 


Nadja Podbregar
Bienen können rechnen
RMIT University, 7.02. 2019
Scarlett R. Howard, Aurore Avarguès-Weber, Jair E. Garcia, Andrew D. Greentree and Adrian G. Dyer
Numerical cognition in honeybees enables addition and subtraction
Science Advances  06.02.2019

Зреферувала С.К.

 

14.02.2019