У шмелей нашли чувство ритма

Шмели научились распознавать последовательности мигающих огней и вибраций, похожие на азбуку Морзе, продемонстрировав чувство ритма, которое никогда прежде не наблюдалось у животного с таким маленьким мозгом.

Способность распознавать гибкие, абстрактные ритмы — когда, например, один и тот же узор или мелодия воспроизводится в разном темпе и разными способами, — ранее была продемонстрирована лишь у немногих птиц и млекопитающих, включая попугаев, певчих птиц и приматов, таких как шимпанзе.

Эндрю Баррон из Университета Маккуори в Сиднее, Австралия, и его коллеги провели серию экспериментов, чтобы выяснить, могут ли также распознавать разные ритмы шмели вида Bombus terrestris (земляные, или обыкновенные, шмели), чей мозг устроен гораздо менее сложно.

В первом эксперименте шмели учились выбирать между двумя искусственными цветками, оснащёнными мигающими светодиодами. Один цветок давал длинные вспышки, другой — короткие импульсы, как тире и точки в азбуке Морзе. В одном цветке находилась награда — сахароза, а в другом — неприятный на вкус хинин.

После того как пчёлы научились различать мигающие цветки, предлагающие награду и наказание, их проверили с помощью цветков, наполненных только водой. Почти все пчёлы всё равно выбирали цветок с тем типом вспышек, в котором раньше содержалась сахароза.

Затем учёные усложнили световые сигналы: каждый цветок стал излучать собственный рисунок вспышек — либо «тире, тире, точка, точка», либо «точка, тире, точка, тире». Шмели всё равно могли различать их.

Но затем был получен по-настоящему «поразительный» результат, говорит Баррон. Искусственные цветки заменили лабиринтом, а в месте развилки между двумя ходами находился вибрирующий пол.

«Если вибрация шла по схеме “точка, тире, точка, тире”, это означало, что нужно повернуть направо, чтобы получить сахар, — говорит Баррон. — То есть один ритм означал поворот налево, другой — направо, и мы тренировали их именно так. Мы показали, что они способны этому научиться».

Наконец, больше не тренируя шмелей, учёные заменили вибрирующий пол светодиодами, мигающими в том же ритме, что и прежняя вибрация пола. «Не все справились, но в целом популяция показала, что они способны перенести задачу с вибрации на световые импульсы», — говорит Баррон.

Иными словами, шмели могли распознавать паттерн независимо от способа его предъявления. Будь то световые вспышки или вибрационные импульсы, они узнавали ритмы.

До сих пор считалось, что абстрактное распознавание ритма требует большого мозга, говорит Баррон. Понимание того, как пчёлы делают это с крошечным мозгом, может произвести революцию в том, как миниатюрные дроны и другие небольшие автономные устройства интерпретируют окружающий мир.

«Думаю, эта работа показывает, что должен существовать более простой механизм, — говорит Баррон. — То, что организм вроде пчелы, с мозгом пчелиного типа, способен абстрагировать ритм, — поразительно».