Пчелы - впечатляющие существа, питающие целые экосистемы путем опыления и в то же время производящие сладкий мед, одно из самых невероятных веществ в природе. Но оказывается, что маленькие полосатые насекомые тоже довольно умны. Новое исследование показывает, что, несмотря на крошечный мозг, пчелы понимают математические концепции сложения и вычитания.
Чтобы проверить количество членистоногих, исследователи создали уникальные Y-образные математические лабиринты, по которым пчелы могут ориентироваться, согласно Никола Дэвису из The Guardian . Поскольку насекомые не умеют читать, и научить их распознавать абстрактные символы, такие как знаки плюс и минус, было бы невероятно сложно, исследователи использовали цвет для обозначения сложения или вычитания. В исследовании синий означал добавить один, а желтый означал вычесть один. В начале лабиринта насекомые увидят, например, два синих квадрата. В конце лабиринта им был представлен выбор. В нашем примере правильный ответ - три синих квадрата (добавьте один), и если пчелы приземлились на правильный ответ, они были вознаграждены сахарной водой. Если бы они приземлились на квадраты, представляющие неправильный ответ, они бы выпали неприятный раствор хинина.
Четырнадцать пчел провели от четырех до семи часов, выполняя 100 поездок по лабиринтам во время тренировочных упражнений с произвольно выбранными формами и числами. Все пчелы, казалось, изучили эту концепцию. Затем пчелы были проверены 10 раз каждый с использованием двух сценариев сложения и двух вычитаний, которые не были частью тренировочных заездов. Маленькие зуммеры получали правильный ответ между 64 и 72 процентами случаев, лучше, чем можно было ожидать случайно. Исследование появляется в журнале Science Advances .
Полученные данные не означают, что средняя пчела сидит на цветочном лепестке и делает какие-то суммы в голове, но исследование, похоже, указывает на то, что насекомые способны изучать математику. «Возможно, они на самом деле не используют это ни в каком естественном контексте. У них просто есть мозг, достаточно пластичный, чтобы понять нашу проблему », - говорит Дэвис соавтор Адриан Дайер из RMIT University в Австралии. «Медоносные пчелы существуют уже долгое время, и они очень хорошо выживают в различных условиях и находят новые решения, и, возможно, это только привело к тому, что мозг может освоить эту задачу, если им это необходимо».
В прошлом году та же группа исследователей опубликовала статью, в которой предполагалось, что пчелы могут понимать концепцию нуля, что ставит их в элитный клуб математически мыслящих животных, которые, как минимум, способны воспринимать все большее и меньшее число в разных групп. Животные с этой способностью включают лягушек, львов, пауков, ворон, куриных цыплят, некоторых рыб и других видов. И это не единственные навыки более высокого уровня, которыми обладают пчелы. Исследование 2010 года, в котором также участвовал Дайер, предполагает, что пчелы могут помнить человеческие лица, используя те же механизмы, что и люди. Пчелы также используют сложный тип движения, называемый танцем виля, для передачи географической информации друг другу, еще одна сложная способность, заключенная в мозг размером с кунжутное семя.
Если бы исследователи могли выяснить, как пчелы выполняют так много сложных задач с таким ограниченным числом нейронов, исследование могло бы иметь последствия как для биологии, так и для технологии, такой как машинное обучение. «Наши результаты свидетельствуют о том, что передовое численное познание может быть гораздо более широко распространено в природе среди нечеловеческих животных, чем предполагалось ранее», - говорит Дайер в пресс-релизе. «Если математике не требуется большой мозг, у нас также могут появиться новые способы включения взаимодействий как долгосрочных правил, так и рабочей памяти в проекты, чтобы улучшить быстрое изучение ИИ новых проблем».
С другой стороны, возможно, производители меда получают больше кредитов, чем они заслуживают. Клинт Перри, который изучает интеллект беспозвоночных в Лаборатории сенсорной и поведенческой экологии пчел в Лондонском университете королевы Марии, говорит Джорджу Дворскому в Gizmodo, что он не убежден в исследовании, и у него были схожие сомнения относительно исследования, в котором предположили, что пчелы могут понять концепцию нуль. Он говорит, что пчелы, возможно, не складывают и не вычитают, а просто ищут изображение, которое наиболее близко соответствует исходному, которое они видят, связывая его с сахарной наградой. По словам Перри, на основе базового сопоставления с образцом они должны выбирать правильное изображение примерно в 70% случаев, что соответствует выводам газеты. Также возможно, что пчелы указывают на что-то иное, чем количество фигур на изображениях, возможно, глядя на площадь поверхности. «Пчелы впечатляют и могут быть в состоянии сделать арифметику, но результаты, представленные здесь, не убеждают меня», - говорит Перри.
Независимо от того, являются ли пчелы математическими учеными, они все еще являются довольно удивительными существами, которые играют жизненно важную роль в здоровье экосистемы. Числа пчел заслуживают защиты, независимо от того, могут ли они сложить или вычесть.
