Шмели с ходу решили новую задачу

Биологи из Финляндии обнаружили, что шмели способны спонтанно находить решение новой задачи, если до этого были знакомы с ее отдельными элементами. Насекомые, обученные пить сахарный раствор из цветка на полу и толкать шарик, смогли добраться до цветка на потолке с помощью этого шарика: сначала они переместили его под цветок, а затем забрались на него. Несмотря на то, что шмелей не учили решать именно такую задачу, больше половины особей справились с ней в единственном тестовом испытании. Исследование опубликовано в журнале Science.

Животным порой приходится решать новые задачи, и чаще всего они полагаются на проверенный способ — обучение. Учиться можно у сородичей, а можно самостоятельно — методом проб и ошибок. Когда речь идет об индивидуальном обучении, животное обычно совершает хаотичные действия, одно из которых в какой-то момент оказывается верным. Это решение в итоге закрепляется, поскольку за ним следует награда. После этого опытные особи могут стать учителями для новичков. Например, земляные шмели (Bombus terrestris) могут научиться дергать за веревочку, чтобы добраться до награды, или катать шарик. Однако может быть и иначе: приматы и некоторые птицы иногда решают задачи спонтанно — вместо безуспешных хаотичных действий или после них они вдруг понимают, что именно нужно сделать для решения. У насекомых подобного до сих пор не замечали.

Теперь ученые из Оулуского университета под руководством Олли Лукола (Olli J. Loukola) показали, что и земляные шмели способны без проб и ошибок изобрести решение задачи, с которой они прежде не были знакомы. Ученые поставили эксперимент, в котором предлагали шмелям добраться до искусственного цветка с сахарным раствором на потолке арены. Высота арены была небольшой, из-за чего долететь до цветка было невозможно, зато на полу были шарик и четыре лунки, одна из которых находилась прямо под цветком. Закатив шарик в лунку, шмель мог забраться на него и дотянуться до цветка. На решение насекомым давали лишь один сеанс, а подготовка в разных группах различалась. В одной группе шмелей предварительно знакомили с цветком (тогда он был на полу) и с шариком: его можно было переместить, чтобы он не мешал добраться до цветка. В другой группе шмелям показывали только цветок, а в третьей, контрольной, шмели не знали ничего.

Большинство шмелей, знакомых и с цветком, и с шариком, справились с задачей: добраться до цветка на потолке удалось 12 из 19 шмелям. А вот среди шмелей, которые не были знакомы с условиями, успеха достигли немногие: в группе, которая знала, что цветок содержит награду, с задачей справились 3 особи из 21, а в контрольной группе — 3 из 20. При этом шмели, которые раньше не видели шарика,  во время теста его почти не трогали, а вот шмели из первой группы по три-четыре раза закатывали шарик в одну или другую лунку, пытаясь добраться до цветка.

Чтобы убедиться, что шмели действительно понимают задачу, а не просто катят шарик в сторону цветка, во втором эксперименте ученые спрятали цветок за непрозрачным барьером с отверстием. В этом случае шмели не видели цветок на потолке, пока не добирались до отверстия в барьере, но при этом 16 из 22 шмелей все равно докатили шарик до цветка. В третьем эксперименте цветка не было вовсе — он был на потолке одного из закрытых отсеков арены во время привыкания (шарика тогда еще не было), а во время испытания насекомые должны были по памяти катить шарик в это место. Тогда 22 из 30 шмелей катили шарик в нужный отсек, причем 16 справились с первой попытки. 

Авторы пришли к выводу, что земляные шмели способны к спонтанному решению новых задач. В тестах насекомые не получали награду за то, что просто катили шарик, или за приближение к цветку, то есть у них не было возможности постепенно закрепить правильную последовательность через подкрепление, как в методе проб и ошибок. Тем не менее большинство особей справились, связав знакомые элементы в новую последовательность действий.

Ранее ученые обнаружили, что шмели могут подсмотреть у сородичей решение задачи, которое не могут изобрести самостоятельно.