Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых

Я останавливаюсь, чтобы подать Арису еще кусочек чизкейка. Он ему потребуется. Я собираюсь начать с рассказа о познавательных способностях пчел, поскольку прогресс, которого наука достигла с аристотелевских времен, еще удивительнее, чем математические танцы.

Медоносных пчел можно обучить решать сложные визуальные задачи – например, научить ассоциировать определенные визуальные указания (скажем, зеленый цвет или круглую форму) с чем-то приятным (например, с сахаром), а другие сигналы – с чем-то неприятным (ученые чаще всего используют хинин, который насекомые считают таким же неприятным, как и мы – если без джина[229]). Еще пчелы способны распознавать сложные визуальные подсказки вроде человеческого лица или даже стилей живописи[230]: например, шмели предпочитают подсолнухи Ван Гога вазе с цветами Гогена, исполненной в пастельных тонах.

Ничего удивительного: эволюция пчел была направлена на улучшение способности распознавать сложные визуальные сигналы цветков (и обновлять информацию о них), чтобы избегать цветков-обманщиков, которые не вознаграждают пчелу за услуги по опылению. Пчелы оперируют формой цветка, его структурой, окраской и даже различают переливы цвета. Эти способности легко принять как должное – в конце концов, наши домашние собаки и кошки узнают хозяев, а ворон и даже рыб научили различать лица. Но в мозге этих животных существуют специальные нейронные схемы для распознавания лиц, появившиеся в ходе эволюции специфических структур мозга. Мозг насекомого значительно проще (всего лишь 1 миллион нейронов по сравнению примерно с 86 миллиардами в человеческом мозге) и меньше (около 1 кубического миллиметра по сравнению с 1,1–1,2 кубического дециметра у людей), однако у них также имеются специфические области, которые задействуются для определенных когнитивных процессов.

В последние годы медоносная пчела стала важной моделью для изучения когнитивной обработки визуальной информации у насекомых, и большая заслуга в этом принадлежит Мартину Жюрфа, аргентинскому специалисту по биологии медоносной пчелы, который расширил границы исследований когнитивных способностей у насекомых. Он совершил судьбоносный прорыв в 2001 году, показав, что пчелы способны усваивать относительные понятия, опираясь на абстрактные взаимосвязи между знаками, например применяя в одной реальной ситуации информацию, полученную в другой.

Он обнаружил, что пчелы способны различать понятия «такой же, как…» и «не такой, как…» для несвязанных и контрастирующих объектов. Что это значит? Вы пользуетесь таким механизмом каждый день, даже не задумываясь об этом: AA = BB, а CD = EF. Мартин проверил, способны ли пчелы построить такую связь, воспользовавшись Y-образным лабиринтом с выбором цвета (желтый и голубой) и полосами – горизонтальными или вертикальными. Y-образные лабиринты проверяют, влияет ли то, что вы видите у входа в лабиринт (нижнее ответвление Y), на то, какую из ветвей (верхних ответвлений

Y) вы выберете.

Ему удалось показать, что пчел можно обучить выбирать соответствие: если на входе в Y-образный лабиринт пчеле встретился желтый цвет, а затем ей нужно сделать выбор между желтой и голубой «ветвями», то она выбирает желтое ответвление (то есть следует правилу «одинаковости»), если она уже усвоила, что соответствие по цвету вознаграждается положительно

(например, сахаром). С таким же успехом пчелу можно обучить искать соответствие для голубого цвета – к цвету как таковому это не имеет никакого отношения. Аналогичным образом пчелу можно научить выбирать определенную ориентацию полосок (например, вертикальные или горизонтальные), руководствуясь тем же правилом «одинаковости»: я видела вертикальные полоски на входе и усвоила, что увиденное мной там указывает, где находится награда, поэтому при выборе между коридором с вертикальными полосками и коридором с горизонтальными я выберу коридор с вертикальными полосками. Используя аналогичный подход, пчел можно было обучить следовать правилу «различия»: если у входа они видели желтый цвет, то выбирали не желтую ветку, а какую-то иную (в данном случае голубую).

Это уже довольно показательно, однако это была всего лишь фаза обучения. В следующем эксперименте тип сигнала был изменен. Если понятию «одинаковое» пчелу обучали при помощи цветовых сигналов, то на этот раз ей был представлен лабиринт, где отличия заключались в ориентации линий. Пчелы сделали правильный выбор: то есть если они усвоили, что одинаковое означает вознаграждение, через цвета (желтый + желтый = награда или, соответственно, голубой + голубой = награда), то они выбирали одинаковую ориентацию полосок (то есть горизонтальная + горизонтальная или, соответственно, вертикальная + вертикальная), хотя их до этого не учили ориентироваться по полоскам.