Ученый UMSL исследует эволюцию обучения
Почему обезьяны учатся бояться змей, а не цветов? Является ли это знание результатом эволюции путем естественного отбора? Погибали ли обезьяны, которые не могли быстро усвоить эту связь, и не оставляли потомства?
Эйми Данлэп, доцент биологии в Университете Миссури–Сент-Луис (UMSL), стала соавтором исследования, посвященного извечному вопросу о том, почему животные легче учатся одним вещам, чем другим.
«До нашего исследования объяснения подготовленного обучения были не более чем рассуждениями задним числом», — сказала Данлэп.
Ее выводы представлены в статье «Experimental evolution of prepared learning», недавно опубликованной в Proceedings of the National Academy of Science. Соавтором статьи выступил Дэвид Стивенс, профессор экологии из Университета Миннесоты в Сент-Поле.
В исследовании ученые применили эволюционный подход к вопросу о том, почему одни ассоциации усваиваются легче других.
Чтобы объяснить это так называемое подготовленное обучение, исследователи часто апеллируют к эволюционной истории взаимосвязей «стимул-следствие», с которыми сталкивалась популяция или вид. Данные исследования подтверждают давнее представление о том, что подготовленное обучение эволюционирует в ответ на надежные ассоциации, с которыми сталкивается линия в ходе эволюции.
«Мы предлагаем простую модель, формализующую эту давнюю гипотезу, — написали авторы. — Ключевой переменной в нашей модели является статистическая надежность связи между стимулом, действием и последствием».
Поскольку нет возможности задействовать машину времени, нет и реального способа узнать историческую эволюцию поведения. Используя простую математическую модель и плодовых мушек, Данлэп и Стивенс создали теории о том, когда животные должны формировать одни ассоциации лучше других, основываясь на надежности различных встречающихся стимулов.
«Мы помещали популяции плодовых мушек в экспериментальные среды, где манипулировали этими вероятностями надежности, — сказала Данлэп. — Нам удалось экспериментально вывести популяции, которые, как и предсказывала наша модель, лучше обучались на основе запаха, чем цвета, и на основе цвета, чем запаха».
Исследование представляет собой важный шаг вперед в понимании как подготовленного обучения, так и того, как унаследованные склонности взаимодействуют с информацией, полученной в результате опыта.
В настоящее время в лаборатории Данлэп в UMSL, при поддержке Национального научного фонда (NSF), проводятся два эксперимента по эволюции обучения. Каждый эксперимент занимает около двух лет и involves многих студентов-бакалавров.