Пчелы упорядочили числа слева направо

Медоносные пчёлы способны оценивать числа и размещать их в пространстве слева направо в зависимости от величины. Исследователи полагают, что пчёлы руководствуются мысленной числовой линией, а расположение чисел в ней связано с эталонным числом, на котором пчёл предварительно обучали. Результаты экспериментов опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Мысленная числовая линия — это форма пространственно-числового представления, для которой характерно размещение маленьких чисел в левом пространстве, а больших в правом. Такое упорядочивание свойственно людям и традиционно его связывали с привычками письма и чтения. Однако, это утверждение является спорным, поскольку мысленную числовую линию обнаружили также у цыплят, обезьян и рыб — это ставит под вопрос культурное объяснение явления.

При этом некоторые учёные склонны полагать, что такое размещение чисел в пространстве является врождённым, о чём говорят исследования новорожденных младенцев и нечеловеческих животных. И животные, и младенцы, которые не были подвержены влиянию культуры, показали связь между левой стороной пространства и меньшими числами, и правой стороной пространства и большими числами. То есть так же, как и взрослые люди. Но врождённость мысленной числовой линии также вызывает вопросы. Кроме того, остается неясным филогенетическое происхождения представления об этой линии, не понятно, свойственна ли эта пространственная сортировка чисел только позвоночным, или её можно обнаружить и у беспозвоночных.

Команда учёных из Италии, Франции и Швейцарии решила выяснить это на примере пчёл. Мартин Джурфа (Martin Giurfa) из Университета Поля Сабатье в Тулузе совместно с коллегами изучил числовое чувство медоносных пчёл (Apis mellifera) и обнаружил, что эти насекомые, как и люди, склонны располагать числа слева направо в зависимости от их величины.

Пчёл обучили залетать в деревянный ящик для сбора сахарозы. В ящике было два отсека, на задней стенке первого был вход для пролета во второй отсек, где была задняя панель, к которой по диагонали сходились ещё две боковые стенки. На задней панели размещали мишень — белый квадрат с изображениями разных фигур (круг, квадрат, треугольник), которые варьировались по количеству, также в устройство на мишени подавалась сахароза. Пчёл обучали на числах один, три и пять, каждый раз фигуры и их расположение менялись, оставалось таким же только число. Пчёлы совершали по 30 полётов к тренировочной мишени. Затем её убирали, и на боковых панелях располагали две одинаковые тестовые мишени, отражённые зеркально. Были проведены контрольные тесты с числами, на которых пчёл обучали, подтвердившие, что у насекомых нет предпочтения правой или левой стороны — при размещении на боковых панелях эталонного числа пчелы с одинаковой вероятностью выбирали как левую, так и правую сторону.

Затем учёные проверили, существует ли у пчёл мысленная числовая линия. Для этого, пчела, обученные на числе три (n=14), четыре раза залетали в ящик: два раза на боковых панелях (левой и правой) размещали число меньше (один), а два раза — число больше эталонного (пять). На этот раз мишени были без сахарозы. Каждый раз фигуры варьировались случайно между пчёлами и тестами. Последовательность четырех тестов тоже менялась от пчелы к пчеле, а между ними были три пробы, чтобы освежить насекомому память: снова предъявлялся эталонный номер, и пчела получала сахарозу, если садилась на него. Таким образом сохранялась пищевая мотивация между тестами без вознаграждения. Пчёлы, обученные на числе три, чаще выбирали (то есть садились на мишень) число один слева (первый выбор пчелы, доля выбора мишеней слева = 0,93, P <0,001, 95-процентный ДИ [0,76 — 0,99]), а число пять справа (доля выбора мишеней слева =0,79, P = 0,004, 95-процентный ДИ [0,59 — 0,92]).

Также были протестированы пчёлы, обученные на числах один (n = 16) и пять (n = 15). Всем им в качестве тестовых мишеней были представлены мишени с числом три. Было проведено два теста с тремя пробами-напоминаниями (каждый раз эталонное число было представлено фигурами разной формы). И тут приверженность мысленной числовой линии подтвердилась: пчелы, обученные на числе один, чаще выбирали три справа (первый выбор пчелы, доля выбора мишеней слева = 0,72, Р = 0,02, 95-процентный ДИ [0,53 — 0,86]), а те, кто был обучен на пяти, выбирали три слева (доля выбора мишеней слева = 0,73, P = 0,016, 95-процентный ДИ [0,54 — 0,88]). В ходе экспериментов были исключены ложные подсказки, а ассоциация с правой и левой стороной была связана с эталонным числом. Также эксперименты показали, что выбор пчёл не зависел от нечисловых сигналов мишеней (периметр и площадь фигур). Таким образом, пчелы склонны располагать числа слева направо в соответствии с их величиной, а место в этой мысленной линии зависит от числа, на котором проходило обучение.

Учёные полагают, что мысленная числовая линия эволюционно сохраняется во всех нервных системах, наделенных чувством числа, независимо от нейронной сложности. Результаты эксперимента с пчёлами дают ещё одно свидетельство сходства ощущения чисел у позвоночных и беспозвоночных. Однако, делать какие-то однозначные выводы о работе мысленной числовой линии у живых существ рано. До сих пор сохраняются вопросы к концепции числовой линии, например, врождённая она все же или нет. Так, ранее американские психологи обнаружили, что у людей склонность упорядочивать числа слева направо не является врождённой. Они провели эксперимент с детьми 3-5 лет и с взрослыми из племени цимане. Дети и индейцы с одинаковой вероятностью располагали предметы как слева направо, так и наоборот.