Джмелі можуть допомогти нам зрозуміти еволюцію людської пам’яті

Авторка: Йонге Чжоу, аспірантка Лондонського університету королеви Марії, яка вивчає психологію тварин.

Вивчаючи роботу мозку інших тварин, можна краще зрозуміти, як працює людський розум, особливо при наявності певних відмінностей. Наприклад, наше нове дослідження показало, що джмелі можуть забувати базову інформацію за лічені хвилини і водночас здатні ухвалювати складні рішення. Утім, щоб зрозуміти, чим пам’ять джмелів відрізняється від нашої, поговорімо спершу про морозиво.

Днями, завітавши до нової крамниці з морозивом, я побачила два смаки, від яких у мене забуркотіло в животі: фісташковий та шоколадний пломбір. До цього я куштувала і те, і інше, але ніколи не смакувала їх разом. Це було ще те випробування. Аби вибрати, довелося оживити в пам’яті спогади, пов’язані з цими двома смаками. Чи пригадала я, яким насиченим був шоколадний смак? Чи згадала, що фісташковий був мені більше до вподоби, аніж лимонний, котрий куштувала одного весняного дня на початку того року?

Неважливо, чи це два морозива, чи дві квітки, люди та джмелі зіштовхуються зі схожими труднощами. Люди вважають, що тварини — це істоти, якими керують лише інстинкти. Але дилема з морозивом є яскравим прикладом того, як тварини приймають рішення в різних ситуаціях. У своїй дисертації я вивчаю, як джмелі з їхнім крихітним мозком здатні вирішувати такі самі проблеми, з якими стикаються люди.

Внутрішня робота розуму

Люди використовують різні спогади, щоб подолати проблему. Деякі спогади містять абсолютну інформацію (скажімо, наскільки солодке морозиво), а інші — відносне знання (що було краще, а що гірше).

Ми не єдині тварини, які так роблять. Дослідження виявило, що шпаки запам’ятовують і застосовують як абсолютну інформацію (скільки часу знадобилося, аби дістати черв’ячка), так і відносну (чи була тривалість полювання коротшою або довшою) при виборі серед можливих варіянтів. Але наше дослідження показало, що це не стосується джмелів.

Я зачарована тим, як джмелі здатні вирішувати складні завдання, такі як кросмодальне розпізнавання (вивчення об’єкта за допомогою тільки дотику чи зору, а потім розрізнення об’єктів за допомогою іншої сенсорної інформації) і негативне моделювання (вивчення того, що два стимули приносять результати, а їх комбінація — ні).

Ми з колеґами розробили серію експериментів, аби побачити, що джмелі пам’ятають про квіти. Ми навчили джмелів земляних (Bombus terrestris) збирати нектар з лабораторних «квітів». Під квітами я маю на увазі маленькі кольорові пластикові чипи, закріплені на флаконах, на котрі ми помістили крихітні крапельки цукрової води.

На першому навчальному етапі експерименту джмелі харчувалися двома різноколірними квітками, на яких знаходився нектар з двома різними концентраціями цукру. Вони швидко збагнули, що зелена квітка солодша за жовту.

Потім вони пройшли другий етап навчання з двома новими квітками, помаранчевою та блакитною. Їм не знадобилося багато часу, аби зрозуміти, що помаранчеві квіти солодші за блакитні.

Наприкінці експерименту кожен джміль знайомився з двома квітками, котрі вони не пробували разом, жовту та помаранчеву, і обидві без нектару. Цього разу їм довелося покладатися на два окремі спогади. Ми спостерігали за тим, на яку квітку джмелі приземляться частіше, аби зрозуміти, котра із них, на їхню думку, солодша.

Уже через кілька хвилин джмелі, яких ми досліджували, забули всю абсолютну інформацію. Вони не могли пригадати нічого про те, наскільки солодкою була та чи та квітка. Усе, що вони пам’ятали — це те, котра із них була ліпшою, а котра гіршою.

Мала штучка червінчик, а ціна велика

Бджоли мають крихітний мозок з менш ніж одним мільйоном нейронів (схожий за розміром та вагою на кунжутне насіння) у порівнянні з нашим 1,3-кілограмовим мозком, що містить близько 85 мільярдів нейронів. Проте дослідження показують, що структура мозку крихітних безхребетних і тварин з великим мозком не надто відрізняється. Може здатися, що бджоли мають погану пам’ять. Але спосіб, яким їхній мозок еволюціонував задля зберігання інформації, просто різниться від нашого.

Одне з пояснень пропонує харчування. Як і люди, шпаки харчуються різноманітною їжею, включаючи фрукти, черв’яків і насіння. Але дорослі джмелі, як і всі бджоли, живляться нектаром (і трішки пилком) з квітів.

Можливо, давнім предкам людей і птахів, які вже давно відокремилися від еволюційної гілки, якою слідували джмелі близько 500 мільйонів років тому, необхідно було зберігати в пам’яті абсолютну інформацію, аби порівнювати різноманітну їжу, якою вони харчувалися. Однак, аби досягти успіху у своєму нектарному світі, джмелям достатньо пам’ятати лише те, яка квітка була солодшою.

У дикій природі вони зазвичай харчуються лише на невеликій відстані від свого гнізда та відшукують найсолодші рослини довкола. Відомо, що бджоли швидко дізнаються, де можна дістати їжу, які квіти приносять найбільшу користь і як збирати з них нектар і пилок. Такі речі залишаються в їхній пам’яті на все життя.

Джмелі в основному знаходять одне непогане джерело нектару та тримаються його. Тільки подумайте: якби ви планували жити виключно на дієті з солоного карамельного морозива, вам не знадобилася б відносна пам’ять про їжу.

Вивчення подібних питань на інших видах тварин дозволить дізнатися про те, наскільки важлива їжа для розвитку пам’яті. До прикладу, можна було б отримати корисну інформацію, дослідивши, як запам’ятовують варіянти медові опосуми (маленькі милі ссавці, які харчуються майже виключно нектаром) та паперові оси (комахи-запилювачі, схожі на джмелів, але з набагато різноманітнішим раціоном).

Але наразі, якщо ви коли-небудь опинитеся у скрутному становищі, пов’язаному з необхідністю обрати смак морозива, моя вам порада: купуйте обидва.

Стаття вперше була опублікована англійською мовою під назвою «How bumblebees can help us understand the evolution of human memories» в журналі The Conversation 18 жовтня 2022 року.

Переклали Ірина Кудлаєнко, Вікторія Юрчук, Марина Юрчук