Шмели учатся решать головоломки, наблюдая за другими пчелами

Новое исследование, опубликованное в PLOS Biology, показывает, что шмели могут научиться новому поведению, наблюдая и подражая другим пчелам, и что это поведение может быстро распространяться по всей колонии. Исследование показывает, что социальное обучение играет важную роль в том, как пчелы добывают пищу.

Новое исследование показывает, что пчелы улавливают новые «тенденции» в своем поведении, наблюдая за другими пчелами и учась у них, и что одна форма поведения может быстро распространяться в колонии, даже если обнаружена другая версия.

Исследование, проведенное Лондонским университетом королевы Марии и опубликованное сегодня (7 марта) в Биология ПЛЮСпредоставляет убедительные доказательства того, что социальное обучение приводит к широко распространенному поведению шмелей — в этом конкретном случае как Они питаются едой.

Чтобы доказать это, были проведены различные эксперименты. Исследователи разработали коробку-головоломку с двумя вариантами ответов, которую можно было открыть, нажав на красную вкладку по часовой стрелке или синюю вкладку против часовой стрелки, чтобы получить награду в виде 50% раствора сахарозы.

Пчелы кормятся из открытой коробки с головоломкой, нажав на синюю вкладку. Кредит: Элис Бриджес (CC-BY 4.0)

Пчелы-«дисплеи» были обучены использовать красные или синие язычки, а пчелы-«наблюдатели» наблюдали за ними. Когда настала очередь наблюдателей решить головоломку, они в подавляющем большинстве случаев неоднократно предпочитали использовать тот же метод, который видели, даже после того, как обнаружили альтернативу. Это предпочтение приученных огурцов поддерживали целые колонии пчел, при этом в среднем 98,6% открываний ящиков было сделано приученным методом.

Важность социального обучения для решения квадратных задач также была продемонстрирована контрольной группой, в которой не было демонстратора. В этой группе некоторым пчелам удалось открыть коробки с головоломками, но они сделали это гораздо реже, чем те, кому было полезно увидеть, как это делает другая пчела. Среднее количество ящиков, открываемых в день контрольными пчелами с демонстратором, составляло 28 ящиков в день, в то время как для контрольной семьи это был только один ящик.

В дополнительном эксперименте исследователи поместили «синих» и «красных» демонстраторов в одни и те же группы пчел. В первой популяции 97,3% из 263 случаев вскрытия коробок наблюдателями к 12-му дню использовали красный метод. Во второй группе наблюдатели предпочитали синий метод красному во все дни, кроме одного. В любом случае это показало, как поведенческая тенденция может возникнуть в популяции в первую очередь — в основном из-за того, что опытные пчелы уходят от кормодобывания и появляются новые ученики, а не из-за того, что пчелы меняют свое предпочтительное поведение.

Пчела открывает коробку-головоломку, нажимая на красный язычок, чтобы повернуть крышку коробки по часовой стрелке. Предоставлено: Bridges AD et al. 2023, Биология ПЛОС

Аналогичные результаты аналогичных экспериментов использовались в[{» attribute=»»>species such as primates and birds to suggest that they, like humans, are capable of culture. If bumblebees are capable of this, too, this could potentially explain the evolutionary origin of many of the complex behaviors seen among social insects. It might be possible that what now appears instinctive could have been socially learned, at least originally.

Dr. Alice Bridges, the lead author from Queen Mary University of London, said: “Bumblebees – and, indeed, invertebrates in general – aren’t known to show culture-like phenomena in the wild. However, in our experiments, we saw the spread and maintenance of a behavioral “trend” in groups of bumblebees – similar to what has been seen in primates and birds. The behavioral repertoires of social insects like these bumblebees are some of the most intricate on the planet, yet most of this is still thought to be instinctive. Our research suggests that social learning may have had a greater influence on the evolution of this behavior than previously imagined.”

Professor Lars Chittka, Professor of Sensory and Behavioural Ecology at Queen Mary University of London and author of the book ‘The Mind of a Bee’, said: “The fact that bees can watch and learn, and then make a habit of that behavior, adds to the ever-growing body of evidence that they are far smarter creatures than a lot of people give them credit for.

“We tend to overlook the “alien civilizations” formed by bees, ants, and wasps on our planet – because they are small-bodied and their societies and architectural constructions seem governed by instinct at first glance. Our research shows, however, that new innovations can spread like social media memes through insect colonies, indicating that they can respond to wholly new environmental challenges much faster than by evolutionary changes, which would take many generations to manifest.”

Reference: “Bumblebees acquire alternative puzzle-box solutions via social learning” by Alice D. Bridges, HaDi MaBouDi, Olga Procenko, Charlotte Lockwood, Yaseen Mohammed, Amelia Kowalewska, José Eric Romero González, Joseph L. Woodgate and Lars Chittka, 7 March 2023, PLOS Biology.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3002019