Чи мають комахи пізнання?

Було показано, що багато видів тварин мають пізнавальні та інші характеристики, які традиційно вважалися унікальними для людського виду.

Інші ссавці, птахи, плазуни та молюски, такі як восьминіг, здатні вирішувати відносно складні завдання, але здається, що мало хто розглядає можливість того, на що здатні менші тварини те саме.

Чи мають комахи пізнання? Це питання, яке хоча і здається смішним не одному, але наука останнім часом серйозно поставилася до цього. Подивимось, що вони знайшли ...

• Пов'язана стаття: "Когнітивна психологія: визначення, теорії та основні автори"

Чи мають комахи пізнання? Експерименти, щоб зрозуміти свій розум

Людина виявила подібність у інших видів щодо їх інтелекту, емоцій, особистості та поведінки. Ми давно знаємо, що дельфіни, птахи, собаки, кішки, плазуни та подібні ні, інші примати, такі як ми, мають більш високий рівень розуміння, ніж десятиліття тому повірив. Люди давно зійшли з п'єдесталу і відмовилися від думки, що ми єдині з пізнанням.

Однак певні забобони все ще існують щодо того, що вони можуть відчувати, розуміти та сприймати тварин, які через їх мініатюрний розмір і відносну простоту не повірили б, що вони мають щось близьке до пізнання: комах. Чи мають комахи пізнання?

Ваш мозок крихітний, з нейромережами, які змушують вас сміятися в порівнянні з тваринами, такими як собаки.Тому навіть смішно серйозно поставити це питання.

Але науці байдуже, які упередження пересічного громадянина ставляться до мух, бджіл та комарів. Існує багато досліджень, які показали, що ці членистоногі, з крилами або без них, здатні вчитися і викладати, володіючи емоціями, цілями та очікуваннями. У цій статті ми будемо говорити про кілька експериментів, в яких були перевірені різні аспекти, пов'язані з ідеєю пізнання комах.

• Вам може бути цікаво: "Порівняльна психологія: частина психології тварин"

Мурахи з очікуваннями

В кінці 1970 -х років Даніель Канеман та Амос Тверський виклали теорію перспектив. Це говорить про те, що людські істоти не сприймають цінність речей в абсолютному вираженні, а відносно, беручи щось за орієнтир.

Наприклад, якщо ми йдемо в бар, і вони дають нам цегляний апельсиновий сік щоразу, коли ми туди йдемо, у день, коли вони подають нам справжній апельсиновий сік свіжовичавлений, він буде мати смак слави, оцінюючи його набагато більше, ніж інший клієнт, якому подавали сік з першого дня, коли він зайшов до цього бару вичавлений. Ми будемо здивовані, оскільки наші очікування, які були невисокими, були перевищені.

Видно, що те саме відбувається і у мурах. У своєму експерименті Стефані Вендт та її колеги (2019) навчали мурах з краплями цукру різної концентрації. Вони це бачили цінність, яку мурахи надають їжі, залежить від їхніх очікувань, які сформувалися під час навчання. Таким чином, якщо мурахи очікували отримати краплю з низькою концентрацією цукру і отримали цю ж краплю протягом усього експерименту, його поведінка була непомітною, вона трохи рухалася з боку в бік і час від часу смоктала краплю.

Тим не менше, поведінка мурах, які в експерименті були представлені краплею з більшою концентрацією цукру, була абсолютно іншою. На відміну від попередніх мурах, ці, які також йшли швидше до падіння з очікуваннями Коли вони виявили смачний делікатес, який був перед ними, вони повністю зосередилися на солодкому нектарі. Зосереджені, вони не рухалися ні на міліметр, і вони невтомно смоктали, влаштовуючи собі справжнє свято, відкривши такий соковитий скарб.

• Пов'язана стаття: "Чи болять комахи?"

Бджоли та квіти з кофеїном

Кава - це той небесний нектар, який багатьом людям потрібно випити, як тільки встають. Ця речовина допомагає пробудити наш розум, і, здається, вона також робить це у бджіл, допомагаючи їм краще запам’ятовувати речі. Дослідження Сари Арнольд та її колег (2021 р.) Перевірило, що відбувається, коли бджолам давали кофеїн у солодкому нектарі, який вони приймали через квіти, і чи це впливало на їх згадування.

Вченим вже було відомо, що кофеїн, який природним чином міститься в цитрусових деревах і на самій кавовій рослині, відіграє дуже важливу роль у тому, що бджоли стають частими споживачами квіток з кофеїном. До його експериментів уже було виявлено, що бджоли воліють квіти, які містять нектар кофеїну невідомо, чи це була просто перевага або це вплинуло на пам’ять про квіти, що містять солодке приз.

Щоб відповісти на це питання, команда Арнольда вирішила давати бджолам кофеїн, коли вони були поруч свого гнізда, змушуючи їх асоціювати смак солодкого нектару зі смаком штучного аромату Полуниця. Вони взяли 86 бджіл, які поділили їх на три групи: одну, в якій бджоли були заквасками з запахом полуниці та розчин цукру з кофеїном; друга, протягом якої бджіл навчали пов'язувати запах полуниці з солодкою винагородою, але без кофеїнового удару між ними; і третю контрольну групу, якій просто давали цукровий розчин без запаху або кофеїну.

Після тренування, експериментатори випускали бджіл на своєрідному етапі польоту, де їм доводилося вибирати між двома типами штучних квітів: деякі з полуничною есенцією, інші - з іншими есенціями, які відволікали квіти. Гіпотеза полягала в тому, що ті бджоли, які не асоціювали запах полуниці та нектару, будуть однаково відвідувати два типи роботизованих квітів.

Дослідники побачили, що кофеїн сильно впливає на пам’ять цих перетинчастокрилих. 70,4% бджіл, які були навчені застосуванню кофеїну, вперше відвідали квіти, що пахли полуницею, на відміну від бджіл, дресированих без такого удару, але з ароматом, який 60% часу брав ароматні полуничні квіти як перший варіант. Бджоли контрольної групи, які в цей час годували лише нектаром без ароматів та кофеїну, лише 44,8% з них вирішили спочатку перейти до квітів із запахом полуниці.

Цей експеримент припускає, що бджоли найкраще навчаються, вживаючи кофеїн, свідомо вибираючи ті квіти, які, як вони знають, приносять із собою винагороду так само, як їх вчили навчання.

• Вам може бути цікаво: "Страх комах (ентомофобія): причини, симптоми та лікування"

Джмелі, які вчаться і навчають

Ми перейшли від бджіл до джмелів, яких деякі називають «літаючими плюшевими ведмедиками». Ну, не так багато їх так називають, але дослідники наступного випадку, в якому було виявлено, чи мають ці комахи здатність вчитися та навчати своїх побратимів.

Джмелі - це тварини, які, здається, мають дивовижну здатність придумувати нові рішення. І не тільки це, але якщо вони бачать, що поруч є партнер, вони дивляться на нього і допомагають йому. Вони не обмежуються копіюванням побаченого чи спробами шляхом чистого проб і помилок, але вони здатні адаптувати те, що мають виявляється здатним більш ефективно вирішувати ситуацію, демонструючи таким чином певну поведінку творчий.

Дослідження Лондонського університету королеви Мері продемонструвало це. Його автори, Оллі Лукола та його колеги (2017), вони навчили джмелів переміщати маленькі кульки до центру платформи, щоб отримати цукрову воду. За словами Луколи, поведінка, що спостерігається протягом усього експерименту, демонструє приголомшливу когнітивна гнучкість, а також свідомий інтерес до відтворення поведінки, що спостерігається у них однодумці.

Експеримент проводили з трьома групами джмелів по десять екземплярів кожна. Комахи першої групи вперше зіткнулися з проблемою, але мали джмеля попередньо навчений репетитор, який показав їм, що робити, щоб отримати воду цукровий. Друга група складалася з навчання джмелів, що їм робити за допомогою демонстрації "примари", в якій дослідники рухали м'яч ззовні за допомогою магніту. У третій групі м’яч був уже в колі, коли комах вводили в експериментальну обстановку.

Дослідники помітили, що це Комахи, які навчилися через конгенера, мали надзвичайно високі показники успіху, досягаючи успіху в 99% випадків. Джмелі, які були навчені м’ячем -привидом, мали 78% успіху, тоді як ті, у кого м’яч уже був, вирішували, що робити 34% часу. Цей експеримент показує, що джмелі здатні розвивати нову поведінку і свідомо навчати їх.

• Пов'язана стаття: «9 найважливіших теорій навчання»

Неприємний запах, приємний запах і мухи

Нарешті ми залишаємо справу з іншими крилатими комахами, в даному випадку з плодових мушок. Група дослідників з Брістоля у 2018 році тренувала мух, використовуючи два аромати, пов’язані з двома різними подразниками. У своєму експерименті мухи навчилися пов'язувати позитивний запах (P) з ласощами на основі цукру, а негативний запах (N) з неприємною вібрацією. Під час тренування вони зазнавали одного з цих запахів, а також струменя чистого повітря, і вони мали обирати між тим чи іншим.

Після того, як мух навчили, їх розділили на дві групи. Мух у групі А струшували протягом однієї хвилини, а в групі В нічого не робили. Після цього вони піддали ці дві групи запахам N та P, але цього разу вони включили нову, суміш між обома запахами, яку ми назвемо P + N. Мухи не знали, чи запах P + N приносить із собою цукор або вібрацію, оскільки це суміш двох запахів з тренування, тому їм доведеться ризикувати, якщо вони виберуть це.

Результати виявились показовими. Мухи, які були схвильовані під час навчання, не хотіли ризикувати і демонстрували певний страх знову збудитисьКрім того, здавалося, що вони менше цінують солодкий приз цукру, пов’язаний із запахом П. Їх поведінка була обережною, страшною, песимістичною, і вони мали на увазі, що вони дуже добре пам’ятають, що запах N несе з собою неприємне відчуття.

Цей експеримент показує, що мухи, незважаючи на свій крихітний мозок, здатні до навчання, а також можуть представляти щось подібне до засвоєної безпорадності. Перебуваючи в ситуації сумніву, де представлені два подразники і які пов’язані з наслідками різних ознак, мухи не знають, що робити. Якби вони не мали ні найменшого пізнання, а поводилися лише інстинктивно, то, швидше за все, просто ризикнули б.

• Вам може бути цікаво: "Нюхова система: рецепція, трансдукція та шляхи мозку"

Остаточне відображення

Ці експерименти разом з багатьма іншими показали, що комахи, незважаючи на крихітний мозок і надзвичайно прості нейронні схеми, вони здатні вирішувати надмірно важкі завдання. Вони розпізнають візуальні візерунки, запам'ятовують запах квітів, вчаться рухати важелі, кулі або навіть тягнути за нитки.

Випадки, про які ми говорили, відповідають соціальним комахам, і можна припустити, що небагато видів цих членистоногих здатні представити щось подібне до пізнання. Має сенс, що ці конкретні види можуть навчатися та навчати поведінку інших людей, тому що поведінка кожного з них є визначальною для здоров’я колоніїяк у випадку з бджолами, мурахами та іншими перетинчастокрилими.

Однак, враховуючи, що комахи -індивідуалісти мають мозок не набагато простіший за З соціальних комах взагалі не було б дивним виявити таку саму поведінку у цих видів. Будь вони соціальними чи індивідуалістичними, все, здається, вказує на те, що так, що комахи мають пізнання і більш витончені, ніж ми думали.