Виляющий танец пчелы, сложная серия движений, которые сигнализируют о местонахождении важных ресурсов другим пчелам, совершенствуется за счет социального обучения и может передаваться в культурном плане.
Передача знаний от одного поколения к другому является отличительной чертой культуры и позволяет животным быстро адаптироваться к изменяющейся среде.
Хотя раннее социальное обучение широко распространено у различных видов, от человеческих младенцев до голых землекопов или птенцов певчих птиц, в настоящее время документально подтверждено раннее социальное обучение у насекомых.
В публикации в журнале Science исследователь из Калифорнийского университета (University of California) в Сан-Диего и его коллеги обнаружили доказательства того, что социальное обучение имеет основополагающее значение для медоносных пчел. Профессор Джеймс Ни (James Nieh) из Школы биологических наук и его сотрудники обнаружили, что «танец виляния», который сигнализирует о местонахождении критически важных ресурсов для товарищей по гнезду с помощью сложной серии движений, улучшается путем обучения и может передаваться в культурном плане.
Исследование демонстрирует важность раннего обучения социальным сигналам в одном из самых сложных известных примеров нечеловеческой пространственной референтной коммуникации.
«Мы начинаем понимать, что, как и мы, животные могут передавать информацию, важную для их выживания, через сообщества и семьи. Наше новое исследование показывает, что теперь мы можем распространить такое социальное обучение на насекомых», — сказал Ни, профессор кафедры экологии, поведения и эволюции.
Такие социальные насекомые с высокоорганизованной структурой сообщества, как медоносные пчелы, помогают обеспечить выживание своих колоний, сообщая друг другу о местонахождении источников пищи с помощью танца виляния, в котором пчелы кружатся в форме восьмерки, виляя своим телом во время центральной части танца.
Выполняемые с головокружительной скоростью (каждая пчела перемещается на длину тела менее чем за одну секунду), движения в танце преобразуют визуальную информацию из окружающей среды вокруг улья и местоположения солнца в расстояние, направление и даже качество ресурса для своих сородичей.
Точная передача этой информации является поразительным достижением, потому что пчелы должны быстро перемещаться по часто неровной поверхности сотового улья.
Ни с соавторами Шихао Дун (Shihao Dong), Тао Линь (Tao Lin) и Кен Тан (Ken Tan) из Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences- CAS) поставили эксперименты по проверке деталей, связанных с общением в танце виляния. Они создали колонии для изучения процесса передачи информации между опытными пчелами-собирателями и их более молодыми, менее опытными сородичами.
Экспериментаторы создали колонии, в которых пчелы никогда не могли наблюдать или следовать за танцорами виляющего танца, пока они не начали танцевать. Эти колонии состояли из молодых пчел одного возраста. Пчелы начинают танцевать, когда достигают нужного возраста, и всегда следуют за опытными танцорами, прежде чем они впервые делают попытки танцевать. Таким образом, в этих экспериментальных колониях пчелы никогда не могли учиться у более опытных танцоров.
«Пчелы, не имевшие возможности следовать за танцорами до того, как они впервые станцевали, производили значительно более беспорядочные танцы с большими ошибками расхождения угла виляния и неправильно кодировали расстояние», — отмечают исследователи в статье.
Напротив, пчелы, которые отслеживали другие танцы в контрольных колониях, не страдали от таких проблем. Как и люди, для которых раннее знакомство с языковым развитием имеет важное значение, пчелы приобрели социальные сигналы, которые были закодированы и оставались с ними на всю жизнь (около 38 дней). Те, кто не выучил правильный виляющий танец на раннем этапе, смогли улучшить его, впоследствии наблюдая за другими танцорами и тренируясь, но они никогда не могли правильно кодировать расстояние.
Это дистанционное кодирование создает различные «диалекты» разных видов медоносных пчел. Другими словами, пчелы, которые никогда не могли наблюдать за другими танцорами на критически важном раннем этапе обучения, выработали новый диалект, который они сохраняли до конца своей жизни.
«Ученые считают, что диалекты пчел формируются под влиянием их местной среды. Если это так, то для колонии имеет смысл передать диалект, хорошо адаптированный к этой среде», — комментирует Ни.
Таким образом, результаты исследования предоставили доказательства того, что социальное обучение формирует передачу сигналов медоносными пчелами, как это происходит с ранним общением у многих видов позвоночных, которые также извлекают пользу из обучения.
Благодаря своим новым результатам Ни и его коллеги теперь хотели бы понять роль окружающей среды в формировании пчелиного языка. В будущем они хотели бы выяснить, смогут ли более старые и опытные пчелы в колонии, которые знают распределение источников пищи в своей среде, передать оптимизированный диалект следующему поколению.
Они также обеспокоены тем, что внешние угрозы могут нарушить раннее изучение языка. Многочисленные исследования, в том числе проведенные Ни и его сотрудниками, продемонстрировали вред, который обычно наносят пчелам используемые пестициды.
«Мы знаем, что пчелы довольно умны и способны делать замечательные вещи», — сказал Ни. «Множество статей и исследований показали, что пестициды могут нанести вред познанию и обучению медоносных пчел, и, следовательно, пестициды могут повредить их способности учиться общаться и, возможно, даже изменить то, как это общение передается следующему поколению пчел в колонии».
