Давно у нас ничего не было #энтомология в целом, и #гименоптерология в частности. Давайте поговорим про шмелей. Часто когда упоминают роевой интеллект, то говорят про пчел и муравьев. А лично мне с этой точки зрения очень нравятся шмели. Они точно достойны отдельной заметки (благо про шершней и ос Sceliphron такие заметки были).
Шмелевое Intro
Насекомые это крупные, поэтому колонии у них небольшие - порядка 50-600 насекомых+королева. Как и в случае пчел бОльшая часть населения гнезда - это рабочие шмели, имеются трутни и молодые матки. Колония шмелей живет только один год и самоликвидируется в сентябре. Перезимовывают только спарившиеся молодые королевы, которые ранней весной следующего года начинают строить гнездо и основывать новую колонию. Живут королевы шмелей до года, причем в спячке они могут проводить около 8 месяцев. В таком состоянии, кстати, они способны выжить даже под водой1, т.к. значительно снижен метаболизм и нет потребности в пище.
А еще шмели, в отличие, например, от медоносных пчел, намного более устойчивы к холоду. Пчелы не покидают улей пока температура не поднимется выше 10 °C, а шмели работают уже в диапазонах 0-2-6°C. Все благодаря тому, что они согреваются активно работая грудными мышцами. Эта “сверхспособность” делает шмелей одними из важнейших насекомых-опылителей . В отличие от пчел, шмели прилетают к цветам даже в плохую погоду, чтобы обеспечить выживание своей семьи, так как запасы пищи у них меньше, чем у пчел. Этот “голод” и гонит шмелей за цветочной добычей в любую погоду и в любых условиях. Шмели есть даже около Эвереста, на высотах 5 и более километров, некоторые залетают даже на 9 км (на вершине Эвереста первым побывал шмель)2.
Шмель и агрессивность
Кое-кто уверен, что шмели вообще не умеют жалить. Но это не соответствует истине. Жало есть и у рабочих шмелей и у королевы. Просто пользуются им шмели только в крайнем случае (например, если вы наступили на шмеля или удерживаете его без его на то согласия). Обычно же шмель всегда предупреждает нападающего о том, что способен использовать свое оружие. Они бросаются на спинку, вытягивают жало в сторону нападающего и издают звук напоминающий рычание. Интересно что из-за меньшей подвижности чем, например, у пчел, шмели часто удерживают части растений своим ротовым аппаратом, т.е. может создаться впечатление, что во время нападения шмель хочет вас укусить. Но так он только пугает. Яд шмеля безвреден для большинства людей (за исключением аллергиков), жало не имеет зазубрин и поэтому не застревает в жертве, как у пчелы. Среди всего подмножества колониеобразующих перепончатокрылых (пчелы, осы, шершни и проч) - шмели это самые миролюбивые насекомые имеющие жало.
Благодаря всем перечисленным биологическим особенностям шмели и стали активно, еще с конца 1980х использоваться в качестве насекомых-опылителей при коммерческом выращивании фруктов и овощей (в том числе в тепличных хозяйствах). Ежегодно по всему миру искусственно выращивают миллионы шмелевых гнезд. Но нас интересует не сельское хозяйство. Нас интересуют когнитивные способности этих замечательных насекомых. Пройдемся по некоторым из них подробнее.
Шмели - это первые зафиксированные наукой насекомые с игровым поведением
Очень милый эксперимент провели3 английские биологи из лондонского Queen Mary University. В этом исследовании шмелям предлагали на выбор две дороги к еде. На обеих лежали разноцветные шарики, но на одной они были приклеены к полу, а на другой лежали свободно, так, что их можно было катать. Никакой специальной награды за катание шариков шмелям не давали, но шмели всё равно выбирали путь со свободно лежащими шариками и увлечённо, забыв о еде, подолгу их катали. Притом шмели явно не делали это по ошибке — шмели катали шары и в повторных экспериментах, уже зная, что награды за это не будет.
В следующем эксперименте шмелям вообще не предлагалось никакой еды: просто две мини-комнаты пометили разными цветами. Одна из них была пустой, другая — с шариками. Шмели выбирали комнату, где были шарики, причём продолжали это делать даже после того, как шарики оттуда убрали. Т.е. все это означает, что шмели играли с шариками — никакой другой мотивации их двигать у них не было. Интересно, что как и у позвоночных, шмелиные самцы играли с шариками больше, чем самки, а молодые особи больше, чем взрослые.
Шмели прошли тест на дедуктивное мышление
Учёные из University of Stirling провели эксперимент4 с шмелями для проверки их способности к логическому выводу (наличие дедуктивного мышления). Насекомым предлагали находить сладкие “призы”, спрятанные под полосками бумаги разного цвета и в разном положении. Шмели успешно распознавали закономерности и находили спрятанные сладости, демонстрируя способность к логическому выводу. Интересно, что шмели справлялись с этой задачей, в отличие человекообразных обезьян и детей до трех лет, которые с тестом справится не могут. Т.е. у шмелей оказался неожиданно высокий уровень когнитивных способностей.
Шмели активно сотрудничают при решении задач
Шмели могут5 активно сотрудничать при решении задач. Когда сообща что-то сделать проще, например отодвинуть кубик Лего на пути к сладкой воде. Более того, если образовался какой-то случайный коллектив из шмелей ("бригада"), которые один раз вместе уже сдвинули тот кубик, то второй раз за такую задачу шмели даже не возьмутся, если какой-то из коллег, с которым они двигали кубик в первый раз, запаздывает. Глядя на такую солидарность, ей богу, профсоюзы должны лить горючие слезы.
У шмелей есть “культура/“ментальность”
Для проверки способностей шмелей к социальному обучению исследователи создали6 специальную установку. Представляла собой она ёмкость со сладкой водой, которую можно было открыть либо сдвинув красную ручку по часовой стрелке, либо сдвинув синюю ручку против часовой стрелки.
После этого они разбили шмелей на шесть групп. В первые две группы они подсадили по одному шмелю, заранее натренированному открывать кормушку красным рычажком. Во вторые две — по одному шмелю, заранее натренированной открывать кормушку синим рычажком. В двух контрольных группах заранее натренированных шмелей не было. К двенадцатому дню шмели во всех шести группах научились открывать кормушку, хотя шмели в красной и синей группах, в которых были заранее обученные “преподаватели“, научились это делать вдвое быстрее и делали это гораздо чаще и увереннее, чем шмели в контрольных группах. При этом все шмели в красных группах почти каждый раз, за единичными исключениями, открывали кормушку красным рычажком, а шмели в синих группах — синим. Интересно, что шмели в обеих контрольных группах, когда им удавалось открывать кормушку, делали это в основном синим рычажком — хотя это может быть случайностью.
Самое интересное то, что после того, как шмели из “красной“ и “синей“ колоний смешали вместе, и все они обнаружили, что кормушку можно открывать разными (другими) способами, они всё равно предпочитали открывать её тем способом, который освоили первым, хотя и знали о существовании второго. Это, фактические, и можно называть “культура“ или “ментальность“.
Ментальность — это совокупность устойчивых умственных, когнитивных и культурных установок, характерных для группы людей или общества. Она формируется под воздействием исторических, социальных и культурных факторов и определяет восприятие, мышление и поведение индивидов в социуме
Шмели могут обучать друг друга
Когда я читал в детстве книги про декабристов мне запомнилась история о том, что в стесненных условиях ссылки они активно использовали т.н. Ланкастерское обучение (или Белл-Ланкастерская система взаимного обучения). Это методика обучения, в которой старшие или более способные ученики обучают младших под руководством учителя. Основателями метода были Эндрю Белл и Джозеф Ланкастер. Декабристы использовали этот метод для обучения детей местных жителей и солдат. Эта система позволяла эффективно передавать знания в условиях недостатка учителей и учебных материалов
Так вот когда недавно было установлено, что шмели могут передавать7 другим шмелям те умения, которым они не могут научится самостоятельно. Например сложный двухступенчатый способ открыть кормушку (которому шмелей сначала учили сами ученые). Потом "натренированные шмели" показывали как открывать кормушку другим шмелям, а те сидели, наблюдали и учились. Притом довольно быстро учились.
Подытожим
В общем к чему это все. К тому, что в следующий раз, когда к вам в гости случайно зайдет шмель - аккуратно в коробку его Мохнатейшество и с почестями на улицу :) Потому что это первый претендент на планете на статус разумных насекомых. Не зря же немецкий невролог и исследователь мозга Оскар Фогт вместе со своей женой Сесиль собрал самую большую коллекцию шмелей в мире.
В Германии, кстати, очень популярным занятием многих садоводов является установка домиков для шмелей. Вроде такого как на картинке:
В продаже можно найти и наземные, и подземные варианты, под потребности любой шмелиной семьи. Насекомые с радостью в них живут, так как обычно те же земляные шмели просто захватывают под свои нужны норы кротов или мышей. Кстати “запчасти” из мышиных гнезд (пух и шерсть животных, мох, солому, кусочки коры деревьев) являются для шмелей отличным строительным материалом.
Поблагодарить за статью можно через биткоин ⚡️LightningNetwork: lab66@speed.app, lab66@strike.me, lab66@blink.sv
А чтобы получать заметки на почту - нужно подписаться на Substack
Использованные источники
Keep reading with a 7-day free trial
Subscribe to Научно-Технический·LAB-66 to keep reading this post and get 7 days of free access to the full post archives.