Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Шмели опознали ощупанный объект по виду и наоборот

Lars Chittka et al. / Science, 2020

Британские исследователи выяснили, что шмели могут распознавать одни и те же объекты кросс-модально, то есть пользуясь либо зрением, либо осязанием. Для этого шмелей сначала научили находить угощение в блоках разной формы либо по виду, либо на ощупь, а затем проследили за их действиями в случае, когда увиденный объект можно было только потрогать, а ощупанный — только увидеть. Шмели смогли перенести информацию от одной сенсорной модальности к другой. Это означает, что они, подобно людям (и первые из насекомых), действительно способны к кросс-модальному познанию объектов, пишут ученые в журнале Science.

Для распознавания объектов человек использует несколько разных органов чувств, причем информация, которая поступает к одному их них, может запросто заменить другую. К примеру, если человек однажды увидел какой-либо предмет и представляет его форму, то в следующий раз опознать его, используя только осязание, ему не составит труда. В этом случае речь идет о кросс-модальном распознавании — таком, для которого могут практически одинаково эффективно использоваться несколько сенсорных модальностей. 

Разумеется, способность к использованию нескольких модальностей для распознавания одних и тех же объектов — не прерогатива человека: в дикой природе животные могут узнавать хищников по голосу, виду и даже запаху. Кросс-модальность между осязанием и зрением, однако, явление в действительности довольно редкое, и помимо человека способность к нему была экспериментально доказана только для других приматов, а также грызунов

Ларс Читтка (Lars Chittka) из Лондонского университета королевы Марии и его коллеги решили проверить, способны ли к подобному кросс-модальному распознаванию насекомые. Свой эксперимент они поставили на шмелях: опыляют растения они, в основном, при дневном свете, но в экспериментальных условиях могут делать это и в темноте.

Исследователи научили 44 шмеля в абсолютно темной комнате находить сладкую воду: ее размещали в выемке наверху либо шара, либо куба. Затем шмелей разделили на две группы. Первую группу (21 шмель) использовали для того, чтобы проверить, в действительности ли шмели могут распознать предмет на ощупь в темноте: насекомые значительно (p = 4,5 × 10-15) больше времени проводили у тех блоков, в которых до этого находили угощение, даже в том случае, если в них ничего не было, ориентируясь, по-видимому, только на их форму.

Вторую группу из 23 шмелей пустили в уже освещенную комнату с теми же блоками, только прикрытыми прозрачным стеклом со всех сторон: так, чтобы шмели могли их видеть, но не могли потрогать. В этом случае насекомые также значительно (p = 9,8 × 10-16) больше времени проводили у тех блоков, в которых ранее находили угощение — даже с учетом того, что не могли их потрогать, а видели впервые.

Затем ученые проверили и обратный кросс-модальный перенос — от зрения к осязанию — и обучили 43 шмеля искать нектар в блоке той или иной формы только по виду: как и в прошлом эксперименте, они были прикрыты прозрачным стеклом, а комната была освещена. Затем 22 шмелям показали те же самые блоки, но уже без угощения — и те значительно (p = 1,36 × 10-23) больше времени проводили у блоков той формы, у которых до этого получали угощение. Остальных шмелей затем отправили в другую комнату — уже темную, где нужно было ориентироваться на ощупь: насекомые опять же значительно (p = 0,0056) больше времени проводили у тех блоков, из которых ранее получали угощение. При этом у шмелей не получалось распознать объекты, если они их не видели и не могли потрогать. 

Считается, что способность к кросс-модальному распознаванию объектов с помощью осязания и зрения требует формирования так называемой ментального изображения: для того, чтобы опознать однажды увиденный предмет на ощупь, необходимо представить его объемную модель и то, как он в действительности будет ощущаться в руках. Пользуются ли точно таким же механизмом шмели, однако, неизвестно: вполне возможно, что они хранят не изображение объекта целиком, а лишь отдельные его части — и по ним ориентируются для кросс-модального распознавания. Так или иначе, ученым удалось доказать, что шмели в действительности способны к кросс-модальному распознаванию объектов — пока что единственные из насекомых.

Несмотря на то, что животные могут использовать сразу несколько сенсорных каналов для того, чтобы распознать объекты или сориентироваться в пространстве, эффективнее ограничиться одним. Так, например, египетские летучие собаки, которые для того, чтобы сориентироваться в пространстве, могут пользоваться либо эхолокацией, либо зрением, чаще всего отдают предпочтение последнему.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.