Исследование рассудочной деятельности, или довербального мышления животных представляет собой одно из важнейших направлений в изучении поведения. В результате многочисленных исследований установлено, что различными формами довербального мышления обладают не только приматы, но и представители других таксономических групп позвоночных (Крушинский Л.В. Биологические основы рассудочной деятельности. URSS. 2018). В 2019 году впервые показана одна из форм логического рассуждения – транзитивное заключение у беспозвоночных животных (бумажных ос).

Полисты, или бумажные осы (Polistes) — род общественных ос, крупнейший (более 300 видов) в составе семейства настоящих ос (Vespidae). Полисты строят гнездо в виде единственного открытого сота, из волокон древесины (рис. 1). Мощными челюстями оса соскребает поверхностные рыхлые слои древесины и смешивает их с клейкой слюной. Полученная для строительства бумага прочна, легка, пориста и не разрушается дождями. Численность ос в таких гнёздах невелика — от 10 до 120 насекомых. Род космополитичен, но отдельные виды стали инвазивными на территориях, куда были интродуцированы. У бумажных ос полиэтизм (разделение труда) выражено слабо, рабочие особи выполняют в гнезде любые функции. Если убрать самку, они сразу же начинают откладывать яйца вместо нее. Самки бумажных ос отличаются от рабочих внешне только несколько большими размерами, а также некоторыми деталями пропорций. Одно гнездо могут закладывать сразу несколько самок (полигиния), что значительно усложняет социальную иерархию. Ранней весной самки-основательницы конкурируют друг с другом в гнездах, прежде чем сложится стабильная, иерархическая группа. Ранг осы в иерархии определяет её работу и доступ к пище.

Транзитивное заключение (ТЗ) является формой логического рассуждения, которое включает в себя использование известных отношений, чтобы вывести неизвестные отношения (A>B; B>C; тогда A>C). ТЗ было обнаружено у широкого круга позвоночных, но не у беспозвоночных. Авторы статьи использовали обучение на пять цветов (условно обозначенные A, B, C, D, E) бумажных ос Polistes dominula и Polistes metricus. Вначале осы были обучены различать четыре пары цветов (AB, BC, CD и DE; в каждой паре выбор второго цвета наказывался ударом тока, то есть значение цвета В, С. D зависело от сочетания, А всегда было безопасным, а Е всегда наказуемым выбором). Затем, все особи были протестированы на новых парах без обучения (B против D, A против E). Осы чаще выбирали B, чем D и A чаще, чем E (рис. 2).В отличие от пары АЕ, B и D были связанны с шоком в половине испытаний. Предпочтение B над D обеспечивает критическое доказательство того, что осы организуют цветовые стимулы в неявную иерархию В-C-D-E, используя транзитивное заключение.

Одним из неожиданных результатов тестирования стало то, что P. dominula и P. metricus выполняют тест одинаково успешно. Хотя самки-основательницы P. dominula гнездятся в бОльших группах, чем P. metricus (одна-две основательницы). Возможно, они действуют аналогично, потому что недавние предки P. metricus жили в больших группах (Sheehan et al., 2015 doi:10.1111/ele.12488) и связанные с этим когнитивные навыки не были утеряны.

Ранее способность к TЗ была проверена лишь на одном беспозвоночном - Apis mellifera (Benard, Giurfa 2004). Исследователи обнаружили, что пчелы не делают TЗ, возможно потому, что эта способность бесполезна в сообществах пчел. Хотя пчелы живут в больших социальных группах, рабочие пчелы не размножаются и не формируют иерархии доминирования. Виды, которые формируют социальные иерархии, такие как полисты, могут быть предрасположены к спонтанной организации информации по общему основному измерению. Виды со сложным социальным поведением будут более опытными в TЗ, чем виды с менее сложным социальным поведением (Seyfarth, Cheney, 2015). TЗ может быть предпочтительным в социальных видах потому что это позволяет животным отслеживать социальные отношения. Например, высокосоциальные сойки-пиньоны имеют более высокие способности к TЗ, чем менее социальные западные сойки (Bond et al., 2003).

Эта работа показала, что миниатюрная нервная система насекомых (всего около миллиона нейронов) не ограничивает сложное поведение. Такое поведение , по-видимому, может быть сформировано под влиянием сложной социальной среды.

• Benard J, Giurfa M. 2004 A test of transitive inferences in free-flying honeybees: unsuccessful performance due to memory constraints. Learn. Mem. 11, 328–336. (doi:10.1101/lm. 72204
• Seyfarth RM, Cheney DL. 2015 Social cognition. Anim. Behav. 103, 191–202. (doi:10.1016/j.anbehav.2015.01.030
• Bond et al., Social complexity and transitive inference in corvids 2003 doi:10.1006/anbe.2003.2101

Новость подготовил © 2019 Богуславский Д.В.
21.06.2019