Осы способны к поведению, напоминающему логическое рассуждение
Исследование Мичиганского университета впервые показало способность к транзитивному выводу — использованию известных отношений для определения неизвестных — у беспозвоночного животного: обыкновенной бумажной осы.
Транзитивный вывод долгое время считался отличительной чертой человеческой дедукции. Однако в последние десятилетия эту способность продемонстрировали позвоночные животные, включая обезьян, птиц и рыб.
Единственное опубликованное исследование, оценивавшее эту способность у беспозвоночных, показало, что медоносные пчелы с ней не справляются. Одно из возможных объяснений — небольшая нервная система пчел накладывает когнитивные ограничения.
Бумажные осы имеют нервную систему примерно такого же размера (около миллиона нейронов), как и медоносные пчелы, но демонстрируют сложное социальное поведение, не характерное для пчелиных колоний. Эволюционный биолог Элизабет Тиббеттс задалась вопросом, могут ли социальные навыки ос позволить им преуспеть там, где пчелы потерпели неудачу.
Чтобы это выяснить, Тиббеттс и её коллеги проверили, могут ли два распространенных вида бумажных ос, Polistes dominula и Polistes metricus, решить задачу на транзитивный вывод. Результаты исследования опубликованы 8 мая в журнале Biology Letters.
"Это исследование дополняет растущий объем доказательств того, что миниатюрная нервная система насекомых не ограничивает сложное поведение", — сказала Тиббеттс.
Для тестирования способности к транзитивному выводу исследователи собрали маток ос. В лаборатории отдельных ос обучали различать пары цветов ("посылочные пары"). Один цвет в каждой паре ассоциировался со слабым электрическим разрядом, а другой — нет.
Позже осам предъявляли незнакомые парные цвета, между которыми нужно было сделать выбор. Осы смогли организовать информацию в неявную иерархию и использовали транзитивный вывод для выбора между новыми парами.
"Я думала, осы могут запутаться, как и пчелы. Но у них не было проблем с пониманием того, что определенный цвет безопасен в одних ситуациях и небезопасен в других", — отметила Тиббеттс.
Почему же осы и пчелы, обладающие мозгом меньше рисового зерна, показывают такие разные результаты? Одна из возможностей — разные типы когнитивных способностей развиваются у пчел и ос из-за различий в их социальном поведении.
В колонии медоносных пчел есть одна матка и множество равных по рангу рабочих особей. В колониях бумажных ос есть несколько репродуктивных самок (основательниц). Они конкурируют друг с другом и формируют линейные иерархии доминирования.
Ранг осы в иерархии определяет её долю в размножении, работе и пище. Транзитивный вывод может позволять осам быстро делать выводы о новых социальных отношениях. Этот же набор навыков может позволять им спонтанно организовывать информацию во время тестов.
Исследование показывает, что бумажные осы могут выстраивать и использовать неявную иерархию, но не делает утверждений о точных механизмах, лежащих в основе этой способности.
В предыдущих работах Тиббеттс и её коллеги показали, что бумажные осы распознают особей своего вида по вариациям в отметинах на "лице" и ведут себя более агрессивно по отношению к осам с незнакомыми чертами. Также было продемонстрировано, что осы обладают удивительно долгой памятью и строят своё поведение на основе воспоминаний о предыдущих социальных взаимодействиях.