Trzmiele uczą się rozwiązywać zagadki, obserwując inne pszczoły

Nowe badanie opublikowane w PLOS Biology pokazuje, że trzmiele mogą uczyć się nowych zachowań, obserwując i naśladując inne pszczoły, oraz że to zachowanie może szybko rozprzestrzenić się w całej kolonii. Badania wskazują, że społeczne uczenie się odgrywa ważną rolę w sposobie poszukiwania pożywienia przez pszczoły.

Nowe badanie pokazuje, że pszczoły wychwytują nowe „trendy” w swoim zachowaniu, obserwując i ucząc się od innych pszczół, oraz że jedna forma zachowania może szybko rozprzestrzenić się w kolonii, nawet jeśli zostanie wykryta inna wersja.

Badania, prowadzone przez Queen Mary University of London i opublikowane dzisiaj (7 marca) w Biologia PLUSdostarcza mocnych dowodów na to, że społeczne uczenie się prowadzi do powszechnych zachowań trzmieli – w tym konkretnym przypadku Jak Żywią się jedzeniem.

Przeprowadzono różne eksperymenty, aby to udowodnić. Naukowcy zaprojektowali pudełko z puzzlami, które można było otworzyć, przesuwając czerwoną zakładkę zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub niebieską zakładkę w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby odsłonić nagrodę w postaci 50% roztworu sacharozy.

Pszczoły karmią się z otwartego puzzli, naciskając niebieską zakładkę. Źródło: Alice Bridges (CC-BY 4.0)

Pszczoły „pokazowe” były szkolone w korzystaniu z czerwonych lub niebieskich wypustek, a pszczoły „obserwatorki” obserwowały. Kiedy nadeszła kolej obserwatorów na rozwiązanie zagadki, zdecydowanie i wielokrotnie decydowali się na użycie tej samej metody, którą widzieli, nawet po odkryciu alternatywy. To upodobanie do ogórków nauczanych utrzymywały całe rodziny pszczół, przy czym średnio 98,6% otworów skrzynek wykonano metodą nauczoną.

Znaczenie społecznego uczenia się dla zdobywania rozwiązań w postaci puzzli zostało również zademonstrowane przez grupę kontrolną, której brakowało demonstratora. W tej grupie niektórym pszczołom udało się otworzyć pudełka z puzzlami, ale zrobiły to o wiele rzadziej niż te, które skorzystały na tym, że inna pszczoła zrobiła to jako pierwsza. Średnia liczba skrzynek otwieranych dziennie przez pszczoły kontrolne z demonstratorem wynosiła 28 skrzynek dziennie, podczas gdy dla rodziny kontrolnej była to tylko jedna skrzynka.

W dodatkowym eksperymencie naukowcy umieścili „niebieskie” i „czerwone” demonstratory w tych samych grupach pszczół. W pierwszej populacji 97,3% z 263 przypadków otwarcia pudełek przez obserwatorów do 12 dnia wykorzystało metodę czerwoną. W drugiej grupie obserwatorzy woleli metodę niebieską od czerwonej we wszystkie dni z wyjątkiem jednego. Tak czy inaczej, pokazało to, w jaki sposób w populacji może pojawić się trend behawioralny – głównie z powodu wycofywania się doświadczonych pszczół z żerowania i pojawiania się nowych uczniów, a nie jakichkolwiek pszczół zmieniających swoje preferowane zachowanie.

Pszczoła otwiera pudełko z puzzlami, naciskając czerwoną zakładkę, aby obrócić wieko pudełka zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Źródło: Bridges AD i in. 2023, PLOS Biologia

Podobne wyniki z podobnych eksperymentów wykorzystano w[{” attribute=””>species such as primates and birds to suggest that they, like humans, are capable of culture. If bumblebees are capable of this, too, this could potentially explain the evolutionary origin of many of the complex behaviors seen among social insects. It might be possible that what now appears instinctive could have been socially learned, at least originally.

Dr. Alice Bridges, the lead author from Queen Mary University of London, said: “Bumblebees – and, indeed, invertebrates in general – aren’t known to show culture-like phenomena in the wild. However, in our experiments, we saw the spread and maintenance of a behavioral “trend” in groups of bumblebees – similar to what has been seen in primates and birds. The behavioral repertoires of social insects like these bumblebees are some of the most intricate on the planet, yet most of this is still thought to be instinctive. Our research suggests that social learning may have had a greater influence on the evolution of this behavior than previously imagined.”

Professor Lars Chittka, Professor of Sensory and Behavioural Ecology at Queen Mary University of London and author of the book ‘The Mind of a Bee’, said: “The fact that bees can watch and learn, and then make a habit of that behavior, adds to the ever-growing body of evidence that they are far smarter creatures than a lot of people give them credit for.

“We tend to overlook the “alien civilizations” formed by bees, ants, and wasps on our planet – because they are small-bodied and their societies and architectural constructions seem governed by instinct at first glance. Our research shows, however, that new innovations can spread like social media memes through insect colonies, indicating that they can respond to wholly new environmental challenges much faster than by evolutionary changes, which would take many generations to manifest.”

Reference: “Bumblebees acquire alternative puzzle-box solutions via social learning” by Alice D. Bridges, HaDi MaBouDi, Olga Procenko, Charlotte Lockwood, Yaseen Mohammed, Amelia Kowalewska, José Eric Romero González, Joseph L. Woodgate and Lars Chittka, 7 March 2023, PLOS Biology.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3002019