Пчелы демонстрируют удивительную способность чувствовать ритм
Пчел вряд ли можно назвать самыми грациозными созданиями в природе. Но, как оказалось, они обладают удивительной способностью к ритму. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science, эти пушистые насекомые не только распознают ритм, но и определяют тот же самый паттерн, когда ученые меняют темп — это первое зарегистрированное проявление такой способности за пределами нескольких видов млекопитающих и птиц.
«Это неожиданное и прекрасное открытие», — говорит Хенкьян Хонинг из Амстердамского университета, который не принимал участия в исследовании. Мозг шмеля «проделал нечто очень сложное — и это просто потрясающе!» — добавляет Питер Кук из Нового колледжа Флориды, также не участвовавший в исследовании.
Насекомые, включая сверчков и светлячков, способны имитировать неизменные ритмы стрекотания и вспышек других особей. Однако способность распознавать одни и те же ритмы в разном темпе — так называемое гибкое восприятие ритма — долгое время считалась сложной умственной задачей, требующей большого мозга. Вдохновленные замечательными когнитивными способностями пчел, включая простое использование инструментов и социальное обучение, нейробиолог Цзицзе Цзэн из Южного медицинского университета (SMU) и его коллеги решили оценить их способность обнаруживать ритмы и реагировать на них.
Ученые поместили пчел в небольшую коробку с двумя маленькими прозрачными стаканчиками, перевернутыми вверх дном, в каждом из которых находился зеленый светодиод. Свет мигал короткими повторяющимися последовательностями: например, длинный, длинный, короткий, короткий — или длинный, короткий, длинный, короткий. Одна последовательность сигнализировала о вознаграждении — лужице сахарной воды на поверхности стаканчика, а другая — нет. Сначала пчелы научились различать эти два ритма. После этого они с большей вероятностью садились на стаканчик, связанный с вознаграждением, руководствуясь привлекательным ритмом, даже когда сахара не было.
Затем исследователи ускорили или замедлили темп вспышек — и пчелы все равно распознали ритмический рисунок, связанный с попаданием сахара в чашку, и сели на нее. Соавтор исследования, когнитивный нейроэтолог из Южного методистского университета Квин Солви, так резюмирует эксперимент: «Представьте, что вы слушаете песню, и она замедлена или ускорена, но вы все еще можете ее узнать», — говорит она. «Это не потому, что вы запомнили какую-то одну деталь, а потому, что вы усвоили всю структуру».
Новое исследование дополняет растущее число исследований музыкальности животных. Ранее некоторые ученые предполагали, что домузыкальные способности, такие как распознавание ритма, связаны с обучением вокалу или усвоением языка, характерными только для людей, некоторых птиц и млекопитающих. Но накапливающиеся данные, полученные на различных невокальных видах, включая морского льва по кличке Ронан, который может кивать головой в такт различным ритмам, указывают на то, что восприятие ритма имеет более фундаментальное значение.
Исследователи не знают, почему пчелы способны распознавать меняющийся темп, но соавтор исследования Эндрю Баррон, специалист по сравнительной нейробиологии из Университета Маккуори, отмечает, что на такое поведение могли повлиять сложные социальные структуры пчел. «Ритмы повсюду в естественном мире пчел, — говорит он, — и большая часть взаимодействия с миром заключается в выявлении повторяющихся паттернов».