Пчел научили складывать и вычитать

Ученые выяснили, что медоносные пчелы понимают арифметические действия — их можно научить складывать и вычитать, говорится в Science Advances. Насекомые научились распознавать голубой и желтый цвета, как репрезентацию сложения и вычитания, и выбирали правильный ответ (добавляли или вычитали единицу из нескольких элементов).

Многие животные способны оценивать и сравнивать количество разных объектов. Некоторые виды, в частности, шипманзе, макаки-резусы, голуби и попугаи-жако даже могут складывать и вычитать числа. Причем некоторые животные совершают простые арифметические действия спонтанно, их не надо этому учить. Так, пауки-кругопряды могут сосчитать свою добычу и замечают, если часть ее исчезла или, наоборот, прибавилась. Отдельные животные понимают более сложные концепции. Так, шимпанзе и жако, предположительно, понимают, что такое численные значения, и могут складывать числа, используя изображения арабских цифр или английских символов.

Медоносные пчелы (Apis mellifera) — модельные насекомые в когнитивных исследованиях насекомых — способны выучить некоторые правила и различать понятия «право-лево», «больше-меньше», «одинаковый-разный». После тренировки они могут узнавать числа и, даже понимают концепцию нуля. Поэтому австралийские и французские биологи под руководством Адриана Дайера (Adrian Dyer) из Мельбурнского технологического королевского университета сочли их подходящей моделью для изучения сложных понятий — численных значений. Исследователи научили пчел распознавать яркий голубой или желтый цвет, как символы сложения и вычитания.

Ученые сконструировали Y-образный лабиринт с одним входным отверстием. Рядом с ним ученые помещали картинку-стимул, на которой были изображены одна, две или четыре геометрические фигуры ярко-голубого цвета на сером фоне, которые символизировали сложение; либо две, четыре или пять геометрических фигур ярко-желтого цвета, которые символизировали вычитание. Во внутренних комнатах лабиринта пчелам нужно было выбрать из двух картинок, с правильным или неправильным ответом. При сложении на «правильной» картинке число фигур должно было быть на единицу больше, чем на картинке перед входом в лабиринт. В случае вычитания — на единицу меньше. Если пчела выбирала правильный ответ, ей давали каплю сахарного сиропа, если неправильный — каплю хинина, вещества с горьким вкусом. В экспериментах участвовало 14 рабочих медоносных пчел, которые выполнили 100 тренировочных тестов.

В основном эксперименте пчелам нужно было выбрать правильные ответы четыре раза: дважды сложить и дважды вычесть числа. При этом правильный и неправильный ответ каждый раз меняли местами. Во время теста им не давали ни сиропа, ни хинина. В качестве стимула пчелам показывали по три голубые или желтые фигуры. Во время тестов это число насекомым не показывали.

В основном эксперименте пчелы выбирали правильные ответы как минимум в 63 процентах случаев, то есть гораздо чаще, чем случайным образом. В тестах на сложение количество правильных ответов, в среднем, было 72,1 и 66,4 процента. В тестах на вычитание — 63,6 и 67,9 процентов.

Как пишут авторы, их эксперименты показали, что медоносные пчелы способны использовать цвета, как символическую репрезентацию арифметических действий, и могут научиться складывать и вычитать. Более того, они могут успешно применять полученные навыки к незнакомому им раньше числу. «Вы должны уметь удерживать правила сложения и вычитания в вашей долговременной памяти и одновременно манипулировать набором заданных чисел в вашей кратковременной памяти», — говорит Дайер. «Кроме того, наши пчелы использовали кратковременную память, чтобы решить арифметические задачи. Они, скорее, научились распознавать плюс и минус как абстрактные концепции, а не как наглядные пособия. Наши результаты показывают, что репрезентация чисел, как символов, может встречаться в животном мире гораздо чаще, чем мы думали».

Ранее энтомологи нашли среди пчел «правшей» и «левшей». Насекомые могут иметь индивидуальную склонность к выбору правой или левой стороны во время полета.