Умеют ли думать пчелы?

pchela2

Не так давно многие американские газеты писали, что медоносные пчелы погибают, угрожая Америке продовольственной катастрофой. И правда, если до 2006 года естественное вымирание пчелиных семей за каждую зиму составляло около 15% и эту убыль фермеры-пчеловоды легко компенсировали созданием новых колоний, то зимой 2012-2013 годов число колоний уменьшилось на 31% в США, на 35% в Канаде, почти на 50% в Великобритании и на 30% в Европе. Это серьезная угроза, так как пчелы опыляют более сотни разных сельскохозяйственных культур, причем некоторые зависят от такого опыления на 80-90% (миндаль, брокколи, какао, вишни, яблоки, абрикосы, дыни, арбузы, киви, сливы, тыквы, цуккини и гречиха).
Такой феномен немедленно стал предметом многочисленных исследований, и сегодня существует уже несколько его возможных объяснений: новые пестициды (так называемые неоникотиноиды), новые вирусы, паразиты, стресс, вызванный климатическими изменениями, и даже воздействие «лучей», якобы испускаемых мобильными телефонами. В целом ясно, что пчел необходимо спасать, и вопрос этот уже передан в ООН. А тем временем страны Европейского сообщества на всякий случай наложили 2-летний запрет на применение неоникотиноидов.
Однако, как выяснилось недавно, у самих пчел уже есть опыт «возрождения» после почти полной гибели. Поскольку дело происходило 65 миллионов лет назад, то мы не сможем проверить, как это повлияло на человечество, ибо человечества тогда еще не было, но, как показало опубликованное в октября 2013 года исследование австралийских ученых, то время было трагическим не только для динозавров, но и для медоносных пчел (а они тогда уже существовали: древнейшая на сегодня пчела, окаменевшая в куске янтаря, насчитывает 100 миллионов лет). Собрав со всех континентов более двухсот пчел определенного рода и изучив их гены в одних и тех же местах ДНК, исследователи выявили, что 65 миллионов лет назад число прародителей всех видов этих пчел внезапно сократилось почти до нуля. Можно думать, что та же катастрофа, которая погубила динозавров, одновременно вызвала массовое исчезновение цветочных растений, которыми питались пчелы, — отсюда и их тогдашнее вымирание.
Пчелы — существа замечательные. Мало того, ко всему, что наука уже знает о их замечательности, каждое новое исследование добавляет очередные чудеса. Как, например, недавнее исследование, которое по словам его авторов показывает, что этим крылатым «безмозглым» существам присуща считавшаяся ранее «чисто человеческой» способность оперировать такими отвлеченными понятиями, как верх-низ, лево-право и даже одинаковое-разное.
«Безмозглыми» пчел назвал великий систематизатор Карл Линней в своей Systema Naturae. Конечно, Линнея можно извинить. В своем описании он опирался на известные тогда факты. Например, на такой, что многие насекомые могут довольно долго жить без головы и при этом выполнять главные жизненные функции. К примеру, лишенный головы слепень или фруктовая мушка-дрозофила продолжают преспокойно летать, ползать и даже вступать в половые сношения, а лишенный головы таракан сохраняет свою долговременную память. Но это не значит, будто у них нет мозга. В этом Линней сильно ошибался. И обсуждаемое исследование в очередной раз это доказало.
В октябре 2013 года энтомологи Тулузского университета во Франции сообщили в журнале PLoS ONE о результатах экспериментов по обучению группы медоносных пчел. Сначала каждую пчелу научали влетать в Y-образной формы домик, чтобы получить там награду в виде крупинки сахара. При этом положение крупинки (в левом или правом рукаве домика) чередовалось от раза до раза совершенно случайным образом. Затем на стенки в рукавах были нанесены кружки разного цвета — желтый и голубой. А на влете в домик был помещен кружок какого-то цвета. Если, влетя в домик, пчела случайно направлялась к кружку того же цвета, что на входе, она получала награду, если она летела к кружку другого цвета — не получала ничего. После нескольких десятков повторов пчелы, как правило, летели в тот рукав домика, где в данном эксперименте находился тот же цвет. Но этот эксперимент еще мало о чем говорил. Такой результат мог получиться просто потому, что пчелы, влетая в домик, запоминали тот цвет, который видели на влете. Поэтому, чтобы понять, чем они руководствовались в действительности, им предлагался контрольный эксперимент.
Пчел впускали в домик, где на влете и в рукавах находились совершенно незнакомые им рисунки. Например, на влете — вертикальные черные полоски на белом фоне, внутри в одном рукаве — такие же вертикальные полоски, а в другом — полоски горизонтальные. И что же? Пчелы, обучавшиеся находить одинаковый цвет, в 80% случаев выбирали одинаковый геометрический узор. Почти такой же результат показали пчелы, обученные находить одинаковый узор, когда в контрольном эксперименте им предлагали домик с цветом. Иными словами, пчелы руководствовались не заученным цветом или заученным узором, а именно одинаковостью двух рисунков, что бы на этих рисунках ни было изображено!
В другой серии аналогичных экспериментов пчелам давали награду, когда они летели к рисунку другого цвета, чем тот, который был на влете. И тогда в последующем контрольном эксперименте, имея дело с незнакомым рисунком на влете, они почти безошибочно выбирали рукав с другим рисунком. Иными словами, если в первой серии экспериментов пчелы проявили способность различать сходное, то во второй серии они продемонстрировали способность различать разное. Не просто сходные или разные рисунки одного и того же типа, а Сходное и Разное как таковые, как абстрактные понятия. И то же самое обнаружилось в экспериментах, где нужно было отличить Левое от Правого или Верхнее от Нижнего, что бы там ни находилось.
Так как же насчет «безмозглых»? Конечно, Линней ошибался. Замечательная способность насекомых какое-то время жить без головы объясняется не отсутствием мозга, а его принципиально иным устройством. Собственно «мозг», то есть головной мозг, составляет у них лишь часть нервной системы и не всегда выполняет все до единой жизненные функции — некоторые из важных функций выполняются другими участками нервной системы, которые находятся далее в теле насекомого. Нервная система насекомого состоит из ряда ганглиев (скоплений нейронов), которые соединены тянущейся вдоль всего тела нервной нитью. В голове располагаются только два ганглия (всего их в теле порядка восьми), и три части первого из них как раз и образуют «мозг» насекомого, точнее три его мозга — передний (где находятся два самых крупных скопления нейронов — так называемые грибовидные тела, и рядом с которым, в «оптических долях», обрабатывается оптическая информация), средний (заведующий антеннами) и задний (возможно, заведующий вкусовыми ощущениями). А общее число нейронов у каждого вида насекомых, разумеется, разное — интересно, у мушки дрозофилы их всего 100 тысяч, а у нашей пчелы — более 950 тысяч. Из них более трети приходится на грибовидные тела. И этого, как показывают описанные выше эксперименты, достаточно, чтобы оперировать абстрактными понятиями. Зачем же тогда человеку такой большой мозг (100 миллиардов нейронов)? Ответ: для языка; для сознания; наконец, для того, чтобы оперировать такими понятиями и в таком объеме, какие недоступны меньшему мозгу.
Но это не означает, как видим, что меньшему мозгу недоступны — хотя бы на примитивном уровне — такие же операции. Вопрос в другом: где проходит граница? Как пишут авторы, дрозофила еще не способна к абстракциям, ее грибовидные тела заняты только обонянием, тогда как у пчелы они выполняют сразу много функций и могут комбинировать данные сразу многих органов чувств. А способны ли на это осы? Муравьи? Ученые намерены в дальнейшем изучить и этих насекомых. А затем они хотят выяснить, что происходит в мозгу всех этих насекомых, когда у них вырабатываются абстрактные понятия, и для этого планируют серию новых экспериментов, в которых пчелы будут ходить «на привязи» по манежу, выполняя те или иные задания, а тем временем введенные в их крохотный мозг микроэлектроды будут сообщать исследователям, какие нейроны вспыхивают там при этом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *