Пчёлы могут научиться различать числа больше четырёх при правильном обучении

Пчёлы демонстрируют впечатляющие математические способности для насекомых. Известно, что они могут считать до четырёх и понимать концепцию нуля.

Новое исследование, опубликованное в Journal of Experimental Biology, показывает, что медоносные пчёлы также способны понимать числа больше четырёх — при условии получения обратной связи как за правильные, так и за неправильные ответы в процессе обучения.

Даже человеческий мозг хуже справляется с числами больше четырёх. Мы можем без усилий оценить количество до четырёх предметов, но обработка больших чисел требует больше умственных усилий.

Одна из теорий предполагает, что «подсчёт» до четырёх на самом деле не является подсчётом. Мозг многих животных может врождённо распознавать группы до четырёх предметов, тогда как для больших чисел требуется последовательный подсчёт.

Ранее было показано, что пчёлы могут считать и различать числа до четырёх, но не больше. Целью исследования было выяснить, почему существует этот предел и можно ли его преодолеть.

Эксперимент с обучением

Пчёлы могут научиться ассоциировать символы с определёнными количествами, подобно тому, как мы используем цифры для обозначения чисел. Они успешно обучаются сложным задачам, если получают сахарную награду за правильный выбор и горькую жидкость — за ошибку.

В эксперименте две группы пчёл обучали выбирать группу из четырёх фигур среди других групп с количеством фигур до десяти.

• Первая группа (10 пчёл) получала награду только за правильный выбор (четыре фигуры) и ничего — за неправильный.
• Вторая группа (12 пчёл) получала сахарную награду за выбор четырёх фигур и горькое вещество за ошибку.

Пчёлы залетали в Y-образный лабиринт, делали выбор и возвращались в улей. Каждый эксперимент с одной пчелой длился около четырёх часов, за которые она совершала 50 выборов.

Результаты

• Группа, получавшая только награду, не смогла научиться надёжно отличать четыре фигуры от большего количества.
• Группа, получавшая и награду, и наказание за ошибку, научилась стабильно различать четыре фигуры и группы с большим числом фигур.

Способность пчёл различать большие числа зависит не только от их врождённых способностей, но и от условий обучения — рисков и вознаграждений.

Значение исследования

Результаты важны для понимания эволюции обработки чисел в мозге животных. Несмотря на 600 миллионов лет эволюционной разницы, беспозвоночные (пчёлы) и позвоночные (люди, рыбы) разделяют общий порог быстрой и точной обработки малых чисел (до четырёх). Это указывает на возможные общие принципы работы мозга с количественными задачами.

Исследование демонстрирует, что пчёлы могут научиться обрабатывать большие числа при правильной постановке задачи и обучении. Это говорит о невероятной гибкости в обучении мозга животных любого размера.