Humlebees adopterer ny viden fra kammerater • Elena Naimark • Videnskabsnyheder om "Elements" • Etologi, Entomologi

Humlebier vedtager ny viden fra kammerater

Fig. 1. Laboratorium koloni af humlebier jord, der, da det viste sig, at der er en antydning af kulturarv: de er i stand til at lære nye adfærdsmæssige algoritmer, der er rund, sende og gemme-fundet adfærdsmønstre blandt rekrutter. Billeder fra webstedet alexanderwild.com

En international gruppe af etologer gennemførte en række interessante forsøg på humle. I disse eksperimenter måtte humlebeider beherske en adfærdsmæssig algoritme, der ikke var karakteristisk for dem – lær hvordan man tegner en feeder med sirup fra under et lavt bord til en streng. Derudover havde deres kamerater, der så disse handlinger, mulighed for at lære denne nye adfærd. I de fleste tilfælde har sådanne observationer ført til en vellykket gennemførelse af opgaven. I kolonierne af humle, hvor der var mindst en bærer af den nye færdighed, spredte denne færdighed sig hurtigt blandt individer, og flere og flere nye "initierede" kunne fungere som lærere. Evnen til at adoptere vaner og adfærd hos individer af deres egen art, samt overføre erhvervede færdigheder til uerfarne efterfølgere, er et kriterium for eksistensen af ​​kultur, og det er netop det, som humlebøderne viste.Denne undersøgelse rejser spørgsmål om, hvad der betragtes som en kultur, dens elementære komponenter. Forskere konkluderer, at en kompleks menneskekultur kunne dannes på basis af enkle kognitive egenskaber, såsom evnen til at lære, øget opmærksomhed på individer af deres egen art, brug af forsøg og fejl.

I første halvdel af det tyvende århundrede blev udtrykket "kultur" udelukkende brugt i forhold til mennesket i betragtning af kultur som et produkt af den menneskelige bevidsthed. I slutningen af ​​det tyvende århundrede blev det klart, at dette udtryk er fuldt anvendeligt for forskellige arter af primater, hvaler og nogle fugle. Således blev selv skeptikere overtalte for at studere fordelingen af ​​makakvaner for at vaske søde kartofler, arbejde på undersøgelsen af ​​bestemte metoder og genstande til jagt i populationerne af bowhead hvaler og dræberhvaler. Et andet berømt eksempel var tilfældet med brysterne i Londons forstæder: de lærte at peke på lågene på mælkflasker. Alle disse fakta skabte en bølge af tvister om, hvad man skal betragte kultur, hvilken kultur adskiller sig fra social læring (læring ved at observere og efterligne konspecifikke i samfundet samtidig bevare det overtagne mønster for adfærd i generationer).Imitations rolle i kultur og social læring diskuteres også, og hvor simpel efterligning er forskellig fra den sande (den rigtige udføres under hensyntagen til kendskabet til det endelige mål for handling).

Fig. 2. Stadierne af læring humper nye kvalifikationer. På nulstadiet lærte humlebier at forbinde kvitteringen af ​​mad med udseendet af en eksperimentel feeder – en blå kunstig blomst. I første fase var blomsten halvt glidet under toppen af ​​bordet, og det var muligt at trække det ud med en bevægelse for tråden. I anden fase blev blomsten skubbet under bordet med 75%, i det tredje – helt, og i sidste ende stod der kun en tråd ud under bordet (i videoen fra yderligere materialer til artiklen under drøftelse kan du se, hvordan humlebeen klare sig med trin 4). Af de 40 humlebevævninger flyttede 32 til anden fase, idet de havde lært at manipulere tråden med hjælp fra henholdsvis de forreste poter og kæber, henholdsvis 29 og 28 humle, til den tredje og fjerde fase. Fuldt uddannet 23 humlebier. Figur fra den diskuterede artikel i PLoS Biology

På den ene eller anden måde er tvister kontroversielle, og forskningen fortsætter. For fem år siden begyndte arbejdet med udbredelsen af ​​den adopterede specifikke parringsadfærd i Drosophila-befolkningen, og nogle videnskabsmænd foreslog, at det erhvervede adfærdsmønster er tegn på tilstedeværelsen af ​​en kultur blandt Drosophila (E. G. J. Danchin et al., 2010).I en ny undersøgelse udarbejdede forskere fra Queen Mary University i London og Norges University College Wold en række adfærdsmæssige forsøg med almindelige humle (Bombus terrestris). I disse forsøg demonstrerede humlebøber evnen til at opleve en usædvanlig færdighed for dem og at fordele denne nye færdighed blandt deres naboer. Sådan kalder man dette fænomen – kultur eller social læring er et smagsspørgsmål. Men nu er det helt klart, når man diskuterer kulturens oprindelse og dets essens, at det ikke kun skal tages hensyn til mennesker og dyr med et udviklet centralnervesystem, men også repræsentanter for hvirvelløse dyr som humlebi.

Essensen af ​​forsøgene var som følger. I første omgang blev uuddannede humlebørn trænet til at udføre en handling, der var usædvanlig for dem – trækker et fodertrug med sirup fra under et gennemsigtigt plexiglasdæksel. Træningen fandt sted i fire faser (figur 2), og som følge heraf var mere end halvdelen af ​​humlebøerne i stand til at mestre dette trick.

Uden træning kunne humle ikke passere denne test: Kun to af de tre hundrede testede humle var i stand til at trække feederen ved tråden uden nogen mellemliggende træningstrin.

Så eksperimenterne lærte humle et usædvanligt trick, som de næppe ville have udført tilfældigt. Derefter skulle de kontrollere, om humlebierne kunne lære hinanden noget. Til dette blev en gennemsigtig kasse med en humle placeret ved siden af ​​feederen, som ikke havde deltaget i træning før, og en trænet humle blev frigivet til føderen. "Elever" kunne se handlinger fra en dygtig kammerat. Så blev han selv frigivet til trug.

Over halvdelen (60%) af studentobservatører klare opgaven fra første gang. Sandt nok var de nødt til at udføre det betydeligt mere tid end læreren. Men det er forståeligt. De trods alt så kun, hvordan fodringstrækket blev trukket af strengen, men eleverne behøvede selv at beherske manipulationerne af benene og kæberne. Som analysen af ​​videooptagelser viste, mestre humlebee-student det nye trick ved forsøg og fejl: i betragtning af det endelige mål forsøgte han forskellige manipulationer og fandt til sidst en succesrig variant (se videoen, hvor den studerende udfører opgaven, tager afsted efter at have set ; det er klart, at opgaven ikke er givet ham straks, men først efter flere mislykkede målrettede forsøg)

Humlebee-læreren viser sig at være et vigtigt element i læring: Hvis du fjerner demonstranten fra kredsløbet og blot trækker føderen af ​​strengen, så vil humlebee-observatøren ikke acceptere en vellykket algoritme for handling. Han vil fusse rundt om bordet med truget og forsøge at krybe under ham. Ingen af ​​observatørerne i eksperimentet uden en lærer klarte ikke at klare opgaven.

Forskere forsøgte at finde ud af, hvor meningsfuldt uddannelsen er – det vil sige om eleverne virkelig "forstår", hvorfor de har brug for en streng eller ej. Især blev det kontrolleret ved at ændre tovets retning. Denne serie af eksperimenter viste, at hvis tovet ligger på samme måde som i løbet af træningsperioden, flyver næsten alle (92%) humle-studerende straks til det. Men hvis tovets retning var anderledes, fløj straks 28,5% af humlebøerne til det. Dette adskiller sig lidt fra et tilfældigt valg af fire muligheder (25%). Det viser sig, at humle er vigtigere, "hvor skal man trække" end "hvad man skal trække."

Generelt tyder et sæt eksperimenter på at humle kan få viden og se på handlinger fra en succesfuld demonstrant. Noget som dette er lært kunsten at lave sushi: eleverne er lige i nærheden og se, hvordan mesteren forbereder sushi hver dag (seFrans de Waals bog The Ape og Sushi Master: Kulturelle Reflections af en Primatolog).

Det var vigtigt at undersøge, hvordan den nye viden spredes i humlebiosamfundet, om det vil blive overført fra individ til individ. Hvis dette ikke er tilfældet, kan vi ikke tale om kultur eller social læring, men kun om at udvikle en betinget refleks, omend en meget smart en. I tre kolonier af humle blev en trænet demonstrant plantet, og derefter blev humlebøerne frigivet af tilfældige par til en foderskål med tråde. Efter nogen tid har de fleste individer i kolonien mestret det nye trick. Da alle parrede flyvninger blev registreret, og alle humlebees havde individuelle tags, var det let at følge, hvordan viden spredes. Som det viste sig kunne ikke kun de oprindelige bærere af viden, men også deres elever og elever elever undervise (figur 3). Og endnu mere – under eksperimentet døde en af ​​de tre oprindelige demonstranter, men spredningen af ​​færdigheden i denne koloni fortsatte alligevel. Og dette er et bevis for muligheden for at opretholde en ny adfærdsmæssige algoritme i en serie af modtagere, selv efter forsvinden af ​​den første færdighedsbærer.

Fig. 3. I denne rækkefølge vedtog humlebees i et af kolonierne evnen til at trække føderen fra under bordet. Den første demonstrant er udpeget gul, hans vellykkede studerende – appelsin, deres elever – pink, og deres elever – i blåt. Linjetykkelse viser antallet af fællesflyvninger til truget lavet af dette par, og størrelsen af ​​cirkler – Antallet af parrede flyvninger udført af denne person. værelser – betegnelser for enkeltpersoner Figur fra den diskuterede artikel i PLoS Biology

Forskere konkluderer, at enkeltpersoners evne til at overføre komplekse færdigheder, der omgår genetisk arv, er grundlaget for kulturens fremkomst. Denne evne manifesterer sig, når en bestemt færdighed bliver vigtig og gennemførlig. Hvis der i tilfælde af engelske bryster – elskere af morgenmælk – var lågene ikke fremstillet af folie, men fremstillet af jern, eller hvis kun sjældne engelske beordrede morgenmælk til mælkekande, så ville bryster hverken have evnen eller incitamentet til at distribuere og opretholde en usædvanlig adfærdsmæssige algoritme . Og hvis briterne besluttede at lukke deres blomster med lave borde og levere blomster med tråde, så ville de engelske bier helt sikkert være blevet berømte for vane at trække blomster ud under bordet. Mekanismen for kulturel transmission består af flere enkle elementer – evnen til at lære, handle ved forsøg og fejl, øget opmærksomheden på adfærd hos individer af deres egen art.Disse elementer er særegne for mange, om ikke alle dyr. Derfor er ideer om processen med dannelsen af ​​menneskelig kultur på grundlag af den evolutionære udvikling af enkle adfærdsmæssige elementer, som mange dyr har, set som meget produktive.

Kilde: S. Alem, C.J. Perry, X. Zhu, O.J. Loukola, T. Ingraham, E. Søvik, L. Chittka. Tilknyttede mekanismer til social læring og institutionel transmission // PLoS Biology. 2016. DOI: 10.1371 / journal.pbio.1002564.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: