Они чаще выбирали неоднозначные сигналы, чем контрольная группа
Муравьи показали склонность к оптимизму в случаях, когда им нужно было принять решение на основе неоднозначной информации. Особенно сильно это проявлялось после того, как они получали сладкое вознаграждение в виде раствора сахарозы. Это может быть свидетельством того, что муравьи испытывают что-то похожее на эмоции. Препринт исследования опубликован на сайте bioRxiv.
Животные не могут рассказать нам о своих эмоциях, но мы можем оценить их эмоциональное состояние, например, по их поведению (двигательной активности, вокализации, игровому поведению) или по физиологическим изменениям, таким как уровень кортикостероидов или частота сердечных сокращений. В качестве когнитивного компонента нередко изучают влияние эмоционального состояния на предвзятость суждений. Считается, что особи в положительном эмоциональном состоянии склонны трактовать неоднозначные сигналы, как предсказывающие оптимистичный результат, а в негативном эмоциональном состоянии такие сигналы будут восприниматься как предикторы опасности или неудачи. Например, медоносные пчелы (Apis mellifera carnica) и плодовые мушки (Drosophila melanogaster) с большей вероятностью классифицируют двусмысленные сигналы как предвестники негативного исхода после того, как они столкнулись с имитированным нападением хищника.
При этом важно понимать не только эмоциональное состояние отдельной особи, но и то, как на это влияет эмоциональное состояние сородичей. Передача психического настроя от одной особи или группы другим особям называется эмоциональным заражением. Считается, что оно облегчает координацию и общение в социальных группах. Например, среди свиней эмоциональное состояние особей, которые подверглись положительному или отрицательному отношению, влияло на состояние других сородичей. Также положительное и отрицательное эмоциональное заражение, которое измерялось оценкой предвзятости суждений, демонстрировали крысы после прослушивания записей «положительных» или «отрицательных» ультразвуковых вокализаций. Однако, несмотря на то, что в последнее время стали предприниматься попытки изучать эмоциональное состояние беспозвоночных, работ по исследованию эмоционального заражения среди общественных насекомых, таких как пчелы или муравьи, не было.
Катарина Венихь (Katharina Wenig) из Венского университета совместно с коллегами из Германии не только оценила, проявляют ли насекомые, такие как черный садовый муравей (Lasius niger), предвзятость суждений, но и свойственно ли им эмоциональное заражение. Для начала муравьев обучили ассоциировать один запах с положительным подкреплением, а другой — с отрицательным. Для этого муравьи проходили по 20-сантиметровой бумажной полоске, пропитанной запахом лимона или розы. В качестве положительного подкрепления в конце использовали каплю раствора глюкозы, ароматизированную так же, как полоса, а для негативного подкрепления — раствор хинина. Муравей сталкивался с положительным и отрицательным запахами всего по одному разу.
Затем муравьев тестировали в Y-образном лабиринте, где ствол и одно из ответвлений не имели запаха, а другое ответвление было ароматизировано различным сочетанием запаха розы и лимона. Исследователи объединили положительно и отрицательно связанные запахи в соотношениях 3:1, 1:1, 1:3, 1:6 и 1:9 соответственно. Всего было протестировано 275 муравьев (соотношение 3:1: n = 26; соотношение 1:1: n = 32; соотношение 1:3: n = 24; соотношение 1:6: n = 96; соотношение 1:9: n = 97). Это позволило определить самое подходящее сочетание для неоднозначного сигнала, который будет использован впоследствии.
Далее, чтобы проверить, что муравьи запомнили положительные и отрицательные запахи, их помещали во второй Y-образный лабиринт, одна ветвь которого была покрыта положительным запахом, а другая — отрицательным. Муравьи продемонстрировали высокую базовую склонность к положительным суждениям: они выбирали ароматизированное ответвление даже тогда, когда соотношение запахов было сильно смещено в сторону негативного. Тогда ученые решили увеличить негативное подкрепление, полагая, что раствор хинина мог быть слишком слабым отрицательным стимулом. Они добавили к хинину удар током при эксперименте с соотношением запахов 1:1. Но это не изменило оптимистичные предпочтения муравьев (средняя пропорция выбора для смеси запахов ± стандартное отклонение: 1:1: 0,66 ± 0,48, 1:1 (ток + хинин): 0,68 ± 0,47). Таким образом, при неоднозначном сигнале 1:1 оптимизм проявляли от 65 до 68 процентов муравьев.
Для второго эксперимента в качестве неоднозначного сигнала ученые выбрали сочетание запахов 1:6. Муравьев помещали в Y-образный лабиринт, одно ответвление которого было без запаха, а другое — ароматизировано смесью розы и лимона. Перед тем, как сделать выбор, по какому ответвлению пойти, муравьи получали одно из четырех подкреплений: контрольный раствор, удар током, капля сахарозы, а также следовые феромоны или феромон тревоги. Последние два должны были проверить, оказывает ли социальный эмоциональный сигнал на конкретную особь — следовый феромон ассоциировался с положительным подкреплением, а феромон тревоги с отрицательным. Всего во втором эксперименте было протестировано 302 муравья (контроль: n = 60, шок: n = 60, сахароза: n = 60, тревога: n = 61, след: n = 61). Результаты показали, что подкрепление сильно влияло на предвзятость суждений (p < 0,001). Муравьи, которые получали сахарозу, были более оптимистичны, чем контрольная группа. При этом все остальные стимулы не показали значимого влияния на поведение особей, хотя удар током и показал смещение в негативную сторону (p = 0,058).
Результаты исследования согласуются с похожим исследованием шмелей, где они также оптимистично реагировали на неоднозначные сигналы после получения сахарозы. Однако нельзя однозначно интерпретировать их как результат проявления эмоций. Есть предположение, что сахароза приводила не к улучшению эмоционального состояния, а увеличивала мотивацию аппетита и исследовательское поведение насекомого. При этом исследование не выявило влияния феромонов на предвзятость суждений, таким образом, не было обнаружено случаев эмоционального заражения среди муравьев. Однако остается неясным, связано ли это с отсутствием способности к социальной передаче аффекта или неэффективностью методов эксперимента для выявления такого рода эмоциональной реакции.
Ранее ученые обнаружили, что земляные шмели способны играть: они катали деревянные шарики, даже если не получали за это вознаграждения.