Пчёлы-математики

Источник: https://rosuchebnik.ru/material/pchyely-matematiki/

Автор: Семёнова Екатерина

Пчёлы-математики

Способны ли насекомые считать? Могут ли пчёлы «понимать» ноль? Исследователи Королевского мельбурнского технологического института смогли разобраться с этими непростыми вопросами, а наша статья расскажет вам об их необычных «математических» экспериментах. 15 апреля 2019.

Многие «братья наши меньшие» способны визуально различать количество предметов. Более того, разбираться с тем, что такое «больше» или «меньше» животные могут не только на примерах конкретных угощений, но и при сравнении абстрактных единиц. Однако одно дело сравнивать между собой количество предметов, а – понимать, где эти самые абстрактные предметы есть, а где отсутствуют полностью. «Увидеть» ноль на бумаге для животных намного сложнее, но возможно. Кто же это способное животное и каким образом происходит распознавание?

Единица и ноль

Различать ноль вполне способны обезьяны и птицы (попугаи жако). Могло показаться, что справиться с такой задачей могут только «умные и способные», по мнению человека, животные. В статье научного журнала Science Advances рассказывается, как учёные из Королевского мельбурнского технологического института сумели доказать, что обычные пчёлы тоже разбираются в нолях и числах. Ранее было известно, что пчёлы умеют понимать числа до пяти. Так что Скарлет Хауард и другие исследователи стали обучать пчёл делать выбор между «больше» и «меньше». Происходило это следующим образом: насекомым предлагались два листа бумаги с нарисованными чёрными кругами на них. Пчеле предстояло выбрать один из листов и сесть на него или рядом. Если насекомому удалось угадать нужное количество кругов, они получали поощрение в виде лакомства. В итоге такого эксперимента пчёлы быстро освоились с условиями получения поощрения и научились различать количество кругов на листах. Затем эксперимент подвергся изменению — теперь на листах присутствовал либо один круг, либо ноль. Насекомые сориентировались, что отсутствие кругов — это меньше, чем любое количество кругов, даже меньше одного. В ходе эксперимента в 63 процентов случаев выбор пчёл оказался верным — а это больше, чем вероятность совпадения при произвольном выборе листа. В то же время, это не такой уж и большой процент, если рассуждать о пользе сути понимания отсутствия чего-либо. Ведь осознавать наличие/отсутствие еды, хищников, соплеменников необходимо в живой природе. Стоит упомянуть, ч то у эксперимента есть и противники. Так, научный сотрудник Лондонского университета королевы Марии Клинт Перри считает, что, делая свой выбор, насекомые реагировали не на количество кругов, а на соотношение на листе чёрных и белых цветов. На это проводившие эксперимент учёные парировали, что абсолютно белый или чёрный лист насекомые не видели, соответственно им нечего было принимать за исходный образец. Пчёлы получали своё лакомство лишь при выборе круга на бумаге, поэтому логично было предположить, что насекомые разберутся в том, что один круг – больше чем ничего, и будут способны всегда делать правильный выбор. Однако в большом количестве случаев пчёлы делали свой выбор в пользу пустого белого листа. Ввиду разности в толковании «выбора пчелы» и небольшого процента положительных результатов, способность пчёл осознавать ноль спорна. По всей видимости, абсолютно разрешить данный вопрос станет возможно только когда специалисты смогут считать электрические импульсы в мозге насекомых и соотносить их с поведением пчёл.

Сложение и вычитание

После экспериментов с большим и меньшим количеством абстрактных предметов логично было продолжить научные изыскания и определить способность насекомых к математическим операциям. Учёные из Королевского мельбурнского технологического института запустили новый эксперимент. Для прохождения по «лабиринту» насекомых помещали в Y-образный коридор. В одном конце коридора находилось лакомство, а в другом — неприятный раствор хинина. Перед входом в каждое ответвление были нарисованы различные геометрические фигуры синего и жёлтого цветов. Насекомое проходило коридорчик и неизменно представало перед выбором: в какую сторону пойти и на какой цвет и фигуру обратить внимание. Количество фигур отличалось от нарисованных на главном входе (в начале эксперимента эта разница составила +/- одну фигуру. Таким образом, если на главном входе коридора было нарисовано три круга, то на ответвлениях были изображены два и четыре круга соответственно. Цвет геометрических фигур обозначал определённое математическое действие: синий цвет указывал на сложение, жёлтый — на вычитание. Соответственно, если перед основным входом насекомое видело три синих круга, то для того, чтобы найти лакомство, оно должно было отправиться в ответвление коридора с изображением четырёх синих кругов на входе. Если же на главном входе изображалось вычитание, то следовало двигаться в направлении двух жёлтых кругов. Варианты чередовали для того, чтобы пчёлы не могли «бездумно» запомнить, куда им следует двигаться. В начале эксперимента математические операции включали в себя только сложение или вычитание одной единицы. Через сотню проведённых опытов пчёлы вполне распознавали данные действия и могли делать свой выбор даже в отсутствии поощрительного лакомства. Процент верных решений достиг 60–75%, что намного больше, чем вероятность случайного выбора. В следующих экспериментах насекомые «познакомились» и с операциями в пределах больше, чем единица (но не больше пяти). Исследователи пока не знают, пользуются ли пчёлы своими математическими способностями, но наличие таких способностей — установленный факт. Это большой прорыв в исследованиях, так как считается, что арифметические вычисления требуют сложной нейромеханики: то есть «мыслящий» организм должен не только помнить правила самих математических действий, но и уметь применять их в конкретной ситуации. Подтверждение способности насекомых выполнять такие арифметические операции указывает на один из двух вариантов: либо пчёлы «умнее», чем это принято считать, либо математические операции слишком переоценены в своей нейробиологической сложности.