Удивительная способность: Ни одно насекомое не сравнится со шмелем в чувстве ритма

Шмели обладают уникальной среди насекомых способностью: они учатся распознавать определенную последовательность миганий как сигнал к еде, независимо от скорости ее воспроизведения. Это явление не имеет аналогов в мире насекомых.

Среди животных, постоянно удивляющих нас своими невероятными способностями, шмели являются настоящими звездами. Они играют с мячами, понимают концепцию нуля и создают ментальные образы предметов. Теперь исследователи обнаружили, что шмели не только различают ритмы, но и распознают их, даже если темп ускоряется или замедляется. Ранее такая способность, помимо человека, приписывалась только нашим ближайшим родственникам — шимпанзе и некоторым видам птиц.

Исследовательская группа под руководством нейробиолога Цзицзе Цзэна из Южного медицинского университета (SMU) в Гуанчжоу, Китай, выбрала наглядную экспериментальную установку: в коробке находились два перевернутых стаканчика с прозрачным дном, в каждом из которых была зеленая светодиодная лампочка. На дне стаканчиков исследователи поместили по капле жидкости — в одном случае воду, в другом — сахарный раствор.

Оба светодиода мигали разными узорами, подобно маякам на побережье: например, «длинный, длинный – короткий, короткий» и «длинный, короткий – длинный, короткий». Шмели методом проб и ошибок научились связывать определенный мигающий сигнал с вознаграждением. Как только они это усвоили, пушистые насекомые без колебаний направлялись к капле сахарного раствора, руководствуясь узнанным «правильным» сигналом.

Во втором раунде эксперимента исследователи изменили темп последовательностей миганий. Однако замедление или ускорение не сбило шмелей с толку: они продолжали целенаправленно лететь к многообещающему мигающему сигналу — даже если вознаграждение не предлагалось. Таким образом, они превзошли даже сверчков и светлячков.

Известно, что сверчки и светлячки способны распознавать и даже имитировать ритмы, поскольку ритмы их стрекотания и мигания играют важную роль в размножении. Однако они не справляются с измененным темпом. Но шмели — другое дело. Подобно тому, как мы, люди, узнаем песню, даже если она воспроизводится немного медленнее или быстрее, эти пушистые насекомые также узнают основную визуальную структуру.

Уникальная и загадочная способность в мире насекомых

В другом эксперименте исследователи поставили перед шмелями еще более сложную задачу: они научились ассоциировать многообещающий мигающий сигнал с командами «направо» или «налево» и целенаправленно поворачивали в лабиринте в соответствующем направлении, чтобы получить награду.

Но и это еще не всё: исследователи поместили пчел в лабиринт, перекресток которого был оснащен вибрирующим полом. Шмели также научились понимать вибрацию в соответствующем ритме как инструкцию для поворота налево или направо к награде.

Это исследование опровергает давно устоявшееся предположение о том, что для такой сложной умственной задачи, как гибкое восприятие ритма, требуется большой мозг: шмелям же для их развитого чувства ритма достаточно мозга размером с кунжутное зернышко.

Тем не менее, до сих пор неясно, для чего шмелям нужна способность распознавать изменение темпа в оптических сигналах. Соавтор исследования Эндрю Баррон из австралийского Университета Маккуори считает возможным, что это связано со сложными социальными структурами шмелей. «Ритмы повсеместны в естественном мире пчел, — сказал он журналу 'Science', — и большая часть взаимодействия с окружающей средой состоит в распознавании повторяющихся паттернов».