Главная » Статьи » Шмели научились различать цветы по двум разным подсказкам

Шмели научились различать цветы по двум разным подсказкам

Земляные шмели могут находить самый выгодный для сбора нектара цветок не только по особому распределению запахов на его лепестках, но и по визуальному узору. Британские ученые выяснили, что, выучив распределение запахов цветка, из которого можно получить вознаграждение, шмели затем выбирают цветы с похожим окрасом. Статья опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.

За запах цветков отвечает распределение на их лепестках летучих органических веществ, которые производят различные органы растения. Каждый цветок имеет свой определенный узор распределения запаха и служит, таким образом, своеобразным навигатором для опылителей. Разумеется, запах — не единственный сигнал, который могут использовать опылители для эффективной навигации. Они также могут распознавать зрительные и тактильные сигналы, а сам цветок — соединять сигналы сразу нескольких сенсорных модальностей: например, место высокой концентрации пигмента в лепестке может отличаться шероховатостью. До сих пор, однако, неизвестно, способны ли опылители соотносить различные сенсорные сигналы отдельных цветков в единый узор.

Изучить эту способность на примере земляных шмелей решили ученые из Бристольского университета под руководством Шона Рэндса (Sean A. Rands). Для эксперимента они использовали искусственные цветы: белые пластиковые диски с 24 небольшими отверстиями. Отверстия определенного расположения (либо крест, либо круг) были пропитаны маслом перечной мяты, запах которой привлекает шмелей. Самих насекомых разделили на две группы и обучили их «опылять» только пластинки с определенным узором, помещая в обработанные мятой отверстия вознаграждение — раствор сахарозы.

Во время тренировки шмелям давали выбор из нескольких цветов с разным узором запахов мяты и вознаграждением (или отталкивающим стимулом) в центральном отверстии. В зависимости от группы обучения шмели получали раствор сахарозы из центрального отверстия цветков с крестовым узором, а из центрального отверстия цветков с круговым узором — солевой раствор (отталкивающий) или обычную воду. Обучение считалось успешным, если насекомое пило из центрального отверстия с сахарным раствором хотя бы 8 раз из 10; ученые также отмечали, сколько раз каждая особь садилась на отверстия определенного узора. 

После успешного прохождения обучения ученые заменили обонятельные стимулы на зрительные: вместо привлекающего запаха перечной мяты узор пометили, раскрасив отверстия в красный цвет. Исследователи заметили, что шмелей больше (p = 0,002) привлекали те цветы, расположение красных отверстий на которых соответствовало уже выученному узору запахов.

Ученые также провели дополнительный эксперимент, в ходе которого шмелям необходимо было научиться искать вознаграждение в цветках, в которых узор зрительных стимулов отличался от обонятельных. Авторы заметили, что шмелям необходимо гораздо меньше времени на обучение, если два сенсорных узора соответствуют друг другу.

Ученым, таким образом, удалось показать, что шмелям не только удается определить наиболее выгодный для сбора нектара цветок по узору запаха, который он источает, но также и перенести это знание на другую сенсорную систему — зрительную. Полученные результаты говорят в пользу существования в системе восприятия шмелей кросс-модальности — способности определять объект (в данном случае — цветок) с помощью не одной сенсорной модальности, а нескольких (в данном случае — обонятельной и зрительной). Подобным восприятием обладает и человек: к примеру, кричащего человека мы можем определить не только по звуку крика, но и по соответствующему выражению лица, причем даже в том случае, если изображение лица не сопровождается звуком. 

Зимой та же группа ученых обнаружила, что при поиске наиболее выгодных для сбора нектара цветков шмели могут ориентироваться на тепловой узор внутри него: распределение тепла внутри такого узора может варьироваться в пределах двух градусов, чего вполне достаточно для того, чтобы привлечь насекомое.

Елизавета Ивтушок