Шмели поиграли шариками

Это одно из первых доказательств, что насекомые играют

Зоологи из Великобритании и Финляндии доказали, что земляные шмели способны играть. В экспериментах эти насекомые катали деревянные шарики, даже если не получали за это никакой награды. Поведение шмелей соответствовало всем критериям игры: в частности, оно было спонтанным, добровольным и отличалось от их обычных действий по поиску пищи или партнера. Как отмечается в статье для журнала Animal Behaviour, это одно из первых достоверных свидетельств того, что насекомые играют.

Многие животные любят играть. Среди них не только обладающие развитым мозгом млекопитающие и птицы, но и, например, некоторые рептилии и рыбы. При этом об игровом поведении у беспозвоночных известно намного меньше. Хотя существуют свидетельства, что, например, рыжие лесные муравьи (Formica rufa) и осы Polistes dominulus играют с сородичами, в целом эта тема почти не изучена.

Зоолог Хируни Самади Галпаяге Дона (Hiruni Samadi Galpayage Dona) из Лондонского университета королевы Марии и ее коллеги решили выяснить, существует ли игровое поведение у шмелей. В ходе прошлого исследования члены команды научили земляных шмелей (Bombus terrestris) перекатывать шарики, чтобы получить доступ к награде. Однако некоторые подопытные особи регулярно катали шарики без видимой пользы для себя. Это навело ученых на мысль, что шмели способны играть с предметами. Однако чтобы поведение животного можно было назвать игрой, оно должно соответствовать пяти критериям: не приносить немедленной пользы; быть добровольным, спонтанным и ценным само по себе; отличаться от более адаптивных форм поведения; быть повторяющимся, но не стереотипным; а также происходить, когда животное не находится в стрессе.

Чтобы проверить, соответствует ли поведение шмелей критериям игры, исследователи провели ряд дополнительных тестов. Для этого они отобрали и пометили 45 шмелей из одной колонии. Затем авторы построили экспериментальную установку. Она состояла из прозрачного туннеля, который вел от контейнера со шмелиным гнездом к камере с восемнадцатью разноцветными деревянными шариками. В центру камеры проходила дорожка (огражденная барьерами, чтобы шарики не выкатились на нее и не преградили шмелям путь), по которой насекомые могли продолжить путь и попасть в следующую камеру, где их ожидало лакомство: раствор сахарозы или измельченная пыльца.

Ежедневно в течение восемнадцати дней шмелям на три часа открывали доступ в камеры с шариками и лакомствами. При этом девять шариков с одной стороны дорожки были приклеены к полу, а девять шариков с другой стороны не были никак закреплены. Поведение насекомых фиксировали на видео.

Проанализировав собранные материалы, авторы выявили 910 случаев взаимодействия шмелей с шариками. Каждая особь катала шарики от 1 до 44 раз за день, по 0,4-31 секунды за раз. При этом шмели перемещали шарики на расстояние от 2 до 601 миллиметра. Самцы проводили за взаимодействием с шариками больше времени, чем самки (возможно, это связано с тем, что мужские особи не носят пищу в колонию, так что у них просто больше свободного времени).

После того, как отдельный шмель в первый раз покатал шарики, он чаще сходил с дорожки в область, где размещались незакрепленные шарики, чем в область с приклеенными шариками (p<0,001). Кроме того, насекомые, покатавшие шарик хотя бы один раз, в дальнейшем чаще взаимодействовали с подвижными шариками, чем с неподвижными (p=0,001). В то же время цвет шариков не влиял на интерес шмелей к ним.

Исследователям не удалось выявить корреляции между интересом шмелей к шарикам и их активностью по сбору пищи. Таким образом, эти насекомые перемещают шарики не потому, что связывают их с источником корма.

Поскольку активнее всего с шариками взаимодействовали шмели в возрасте от трех до семи дней, авторы повторили эксперимент, чтобы уточнить, как возраст влияет на интерес этих насекомых к шарикам. На этот раз в тесте использовались 13 особей младше трех дней и 33 особи старше десяти дней. Кроме того, все шарики в игровой зоне были подвижными. Как и в предыдущем случае, эксперимент проводился в течение трех часов в день, но на протяжении десяти дней. Оказалось, что молодые шмели действительно взаимодействуют с шариками активнее, чем их сородичи постарше. Из 13 особей младше трех дней шарики катали 11, а из 33 особей старше десяти дней — только 14.

На финальном этапе исследования ученые проверили, насколько сильно шмелей привлекает возможность покатать шарики. Для этого они отобрали 42 самки из 4 колоний, после чего по 4 часа в день в течение 2 дней давали им доступ в камеру для кормления, куда можно было попасть через промежуточную камеру, окрашенную в синий или желтый цвет. Раз в двадцать минут эту камеру заменяли на камеру другого цвета. При этом на протяжении всего теста подвижные шарики присутствовали только в камере одного цвета — синего для одной половины группы и желтого для другой половины.

В конце второго дня каждому шмелю дали выбрать между синей и желтой камерами. Насекомое могло пройти из прозрачного тоннеля в любую из них. Ни в одной из камер не было шариков, однако подопытные особи не могли этого увидеть, не оказавшись внутри них. Проанализировав выбор шмелей, авторы выяснили, что особи, которым во время обучения предоставляли шарики в желтых камерах, выбирали желтые камеры намного чаще синих. Особи, которым во время обучения предоставляли шарики в синих камерах, выбирал камеры обоих цветов примерно с одинаковой вероятностью. Тем не менее, исследователи полагают, что полученных результатов достаточно, чтобы считать, что шмели делают выбор на основе цвета камеры, в которой они взаимодействовали с шариками. Это указывает, что для них возможность покатать шарики ценна сама по себе.

Результаты исследования продемонстрировали, что шмели охотно взаимодействуют с шариками даже в тех случаях, когда не получают за это никакой награды. Более того, даже обнаружив значительный запас пищи в камере для кормления, они регулярно отклонялись от прямого маршрута, чтобы покатать шарики. При этом шмели не пытались укусить шарики и не вытягивали в их сторону хоботки — иными словами, они понимали, что эти предметы несъедобны. Однако это не охладило их интереса к ним. Таким образом, катание шариков не выполняет никаких полезных функций. Скорее оно напоминает игры с камнями, зафиксированные у макак и выдр. Таким образом, первый критерий игрового поведения выполняется.

Поскольку шмели самостоятельно сходили с дорожки, чтобы покатать шарики, причем выбирали незакрепленные шарики, их поведение можно назвать добровольным и спонтанным. Кроме того, эксперименты подтверждают, что возможность покатать шарики ценна для насекомых сама по себе. Все это соответствует второму критерию игрового поведения. Взаимодействия шмелей с шариками отличались от их обычных действий во время сбора пищи, спаривания или защиты гнезда (третий критерий). Они также не были стереотипными: время, в течение которого каждая особь катала шарик, и расстояние, на которое она его перемещала, варьировались от раза к разу и от особи к особи (четвертый критерий). Наконец, подопытные шмели не испытывали никакого стресса (пятый критерий). Это значит, что их взаимодействия с шариками можно называть игрой.

Интересно, что как и у других животных, молодые особи шмелей играют охотнее, чем их более взрослые сородичи — пусть их и разделяет всего несколько дней. Возможно, это связано с тем, что в первые дни жизни грибовидные тела шмелиного мозга наиболее пластичны, что делает полученный в этот период игровой опыт особенно ценным для развития двигательных навыков.

Ранее мы рассказывали об исследовании, согласно которому шмели способны терпеть нагрев ради вознаграждения. Это может свидетельствовать, что они чувствуют боль.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Новозеландцы впервые выберут беспозвоночное года

В списке кандидатов 23 вида насекомых и один вид пауков