Шмели не захотели самостоятельно решать задачу для двоих

Ученые из Китая и Финляндии обнаружили, что земляные шмели могут научиться сотрудничать друг с другом, если для решения задачи и получения награды необходимо объединить усилия. Насекомые, обученные решать задачу вместе с партнером, редко пытались решить ее самостоятельно, если оказывались на экспериментальной арене одни. В отличие от контрольных шмелей, которых тренировали решать задачи в одиночку, шмели-партнеры ждали своих напарников и ориентировались на них, пока выполняли свою часть задачи. Исследование опубликовано в Proceedings of the Royal Society B.

Социальные животные часто сотрудничают друг с другом — делятся едой, охотятся вместе, формируют коалиции для защиты от врагов. Способность животных к кооперации исследователи часто проверяют так: предлагают им решить сообща такую задачу, которую нельзя решить в одиночку. Например, одновременно потянуть за веревку с двух сторон, чтобы выдвинуть поддон с наградой. Однако в некоторых случаях остается неясным, на самом ли деле животное понимает, что для решения задачи им с партнером необходимо объединить усилия, или просто делает свою часть, не ориентируясь на партнера.

Олли Лукола (Olli J. Loukola) из Университета Оулу и его коллеги из Финляндии и Китая решили выяснить, могут ли земляные шмели (Bombus terrestris) сотрудничать друг с другом, и насколько активно они координируют свои усилия. В первом эксперименте шмелей учили передвигать небольшие пенопластовые блоки или блоки LEGO, под которыми размещались искусственные «цветы» — углубления, содержащие сахарный раствор. Группу контрольных шмелей учили передвигать большие блоки в одиночку, а группу шмелей-партнеров сначала учили в одиночку двигать блоки поменьше, а затем блоки побольше, но уже в парах. Перемещение блока по арене ученые контролировали с помощью магнита, поэтому в парных условиях шмели могли сдвинуть блок только сообща.

После обучения начинался ряд испытаний, в которых участвовали пары шмелей: сначала на арену выпускали одного шмеля, и спустя полминуты — второго. Ученые ожидали, что шмели, которых учили двигать блок вместе с партнером, будут ждать сородича, а контрольные начнут толкать блок сразу. И в самом деле, шмели-партнеры, выпущенные на арену первыми, ждали обычно гораздо дольше, чем контрольные шмели-одиночки, прежде чем сделать первый толчок (p < 0,001). Почти в 40 процентах случаев они начинали толкать блок только после того, как второй шмель появится и сделает первый толчок. Почти в 60 процентах случаев шмели-партнеры, выпущенные первыми, делали первый толчок в момент, когда второй шмель уже появился на арене, но еще не толкнул блок. Контрольные шмели чаще всего начинали толчки, не дожидаясь появления или толчка сородича.

Затем ученые провели еще один эксперимент. Теперь шмелям нужно было пролететь по туннелю и коснуться двери, за которой расположена награда. Шмели из контрольной группы снова делали это в одиночку, а остальные проходили испытание попарно — им нужно было коснуться двери одновременно. Перед туннелем шмелей изолировали в камерах, дверцы которых вели в туннель. Во время обучения шмелей-партнеров ученые открывали дверцы одновременно, а во время испытаний одного шмеля снова выпускали раньше, а второму позволяли влететь в туннель только после того, как первый коснется двери с наградой.

Здесь шмели-партнеры, которых выпускали в туннель первыми, добирались до двери с наградой дольше контрольных шмелей. Примерно в трети испытаний они разворачивались, не долетев до двери, в то время как контрольные шмели никогда этого не делали. По всей видимости, шмели, обученные получать награду сообща, ждали своего партнера. Когда шмели-партнеры, выпущенные первыми, все-таки касались двери с наградой, чаще всего они не оставались рядом с дверью, а снова разворачивались и летели назад в туннель (18 особей из 26). Обратно к двери они поворачивали в тот момент, когда встречали своего напарника. Также шмели-партнеры нередко смотрели в сторону соседнего туннеля, прежде чем коснуться двери с наградой одновременно с сородичем.

Авторы пришли к выводу, что координация шмелей, наблюдаемая в двух экспериментах, не просто побочный продукт усилий каждый отдельной особи. Шмели, обученные решать задачи в парах, ждали своих партнеров и приступали к выполнению задачи, только когда партнер уже был на арене. Это говорит о том, что шмели реагируют на присутствие напарника и его действия, однако не ясно, пытаются ли они как-то целенаправленно способствовать сотрудничеству. Будущие исследования могут это прояснить.

Недавно ученые выяснили, что шмели способны подсмотреть у обученных сородичей решение задачи, и тоже научиться решать ее, даже если эта задача настолько сложна, что придумать решение самостоятельно невозможно.