普通大黄蜂通过观察有才华的大黄蜂的行为来学习新技能。


大黄蜂(Bombus terrestris)

社会训练-将知识从创新者转移到人口的所有其他成员(观察员)-不但在人中而且在其他动物中也很普遍。例如,洗土豆和在灵长类动物中钓鱼,在啮齿动物中清洁松果,在鸟类中打开奶瓶。研究表明,个体获得的技能在生活在大面积上的动物种群中可能非常普遍。没有一种动物已经记得这种技能的来源,他们是专门发明这项创新的。知识只是从高级继承到年轻。

这种现象吸引了科学家的注意,因为它使我们能够了解人的起源。我们如何获得如此重要的素质,例如彼此之间的技能转移?的确,从个人创新者到天才少的亲戚的新技能的有效传播是使我们成为人类的文化过程中的关键进化因素。

科学家发现,某些动物成功地展示了进化的两个必要因素:1)他们可以向示威者(例如,一个人)学习; 2)他们自己能够向亲戚证明所学技能。新知识可以持续存在几代人。

一些获取和传播的知识很难学习。蜜蜂和其他高度组织化的社会昆虫的不同之处在于,可以通过相互传递相对简单的信号来做出复杂的集体决策(例如,在新位置建立蜂巢的决策)。这是群昆虫的一个有趣特征,它可以用于优化人类社会以及创建群智能系统,该系统现已在机器人技术中得到积极改进。

在这方面,有趣的是,科学家们从未认真研究昆虫在社交网络中如何准确地传播有关获取食物的新方法的知识。伦敦大学玛丽女王大学(英国)的科学家进行了这样的实验。科学家的目标是确定文化的基本认知要素的功能。

专门研究一个特殊的科学蜜蜂- melittology。专家辩护专家一生都致力于研究这些不寻常的昆虫,但我们对它们的能力仍然知之甚少。在最近的几十年中,很明显,蜜蜂能够区分对象的逻辑类别,具有空间概念并理解多​​重性的数学概念。研究表明,蜜蜂能够以间接理由推断出有价值的食物来源的存在。因此,科学家们提出了一项纯正的技能传授实验,以教授蜜蜂新行为,这对他们来说是完全不寻常的。

为此,伦敦大学玛丽女王学院的养蜂人选择了用绳子拉食物爪的任务。



参与实验组中选择大地熊蜂(欧洲熊蜂),属于家庭熊蜂本的属。

大黄蜂选自八个不同的殖民地。在初步测试中,没有一只大黄蜂能够完成将绳索与食物拉紧5分钟的任务。在那之后,大黄蜂逐渐受到训练,将花从有机玻璃下面取下,用绳子将其拉出。训练是按照标准方法进行的:首先,从有机玻璃下面几乎可以完全接触到花朵,因此可以一步一步得到。然后,花朵被隐藏在玻璃杯下一半,然后隐藏在75%之下,依此类推。最后,大黄蜂意识到,如果长时间拉伸绳索,然后用爪子将其整理出来,就可以得到一朵花。一只大黄蜂的平均训练时间为309±18分钟。

然后,科学家们确定,在所有大黄蜂中,都有创新的大黄蜂,它们比其他大黄蜂学习如何用绳子拉食物要快得多。在实验组的110只大黄蜂中,有两只。他们在短短的10分钟内学会了如何拉绳,在两个为时5分钟的会议中尝试了几种不同的方法来获取食物(视频:创新者的动作)。当他们用爪子对绳索进行分类时,他们注意到偶然拉出绳索的方法,试图从玻璃杯下面摘出一朵花。

经验已经证实,大黄蜂可以偶然掌握新技能,但这是只有天才大黄蜂才能使用的罕见技能。此后,所有其他大黄蜂都通过了多次测试,但没有学会如何拉绳。

科学家已经检查了观察大黄蜂是否能够向大黄蜂示威者学习,因为它应该在其自然栖息地中。为此,他们组织了一个特别的舞台,与其他52个人(观察员)一起观察大黄蜂示范者的行为。

同时,对示威者进行了培训,使其在每个环节中两次展示自己的技能。然后,在52位观察员中,有25位被允许系绳-其中17位能够在第一次尝试中成功获得食物。观察者的拉绳速度几乎与有才干的自学大黄蜂(245±3.53秒)一样慢(181±19秒),比专业人员培训的大黄蜂(22.1±1)慢一个数量级。 5秒)。

最后,科学家检查了新知识在大黄蜂群落中传播的速度。他们还检验了关于在观察过程中大黄蜂使用哪些方法学习新技能的几种假设。事实证明,观察者没有经过有关爪子特定运动的训练,但他们知道刺激的存在,并使用试错法找出需要将细胞放置在哪里(视频:缺乏经验的大黄蜂在观察了有经验的演示者之后的动作)。

研究表明,大黄蜂能够通过观察其他大黄蜂来掌握相当复杂且不自然的新技能。此外,一些有天赋的大黄蜂能够自己掌握这些技能。正如经验所表明的那样,有才华的大黄蜂的存在仅在第一阶段很重要。掌握了这项技能后,普通的大黄蜂通常会在没有创新者的情况下代代相传。最后,这一假设得到了证实,与自学成才的创新者对技能的自我掌握相比,从更发达的文明中直接灌输技能可以更快地在殖民地传播技能。

该科研成果于2016年10月4日发表在《PLOS Biology》杂志上(doi:10.1371 / journal.pbio.1002564)。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398035/


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