Шмели, добывающие продовольствие в цветах для нектара, будут похожим продавцов, путешествующих между городами: Оба ищут оптимальный маршрут для уменьшения их дорожных затрат. Математики именуют это «проблемой коммивояжера», в которой ученые пробуют вычислить самый маленький маршрут, этот теоретическое размещение городов. Шмели, но, проявляют подход «в лоб»: Для них это – легко вопрос опыта плюс способ ошибок и проб, ученые информируют в текущей проблеме Биологии PLoS. Изучение, первое для прослеживания перемещений шмелей в области, также предполагает, что шмели не применяют когнитивные карты — умственные воссоздания их окружающих сред — как кое-какие ученые предположили, а скорее изучают и не забывают направления и расстояния, которые должны управляться для нахождения их пути от гнезда до области в дом опять.
Бригада исследователей от королевы Мэри, Английский университет снабдил оборудованием семь шмелей с маленькими радарными приемоответчиками, которые они прикрепили на поясницах пчел с двухсторонней лентой. Они обучались, пчелы к нектару фуража от пяти светло синий неестественных цветов (посмотрите видео). Любой неестественный цветок имел желтую платформу приземления и единственную каплю сахарозы, как раз чтобы заполнить одну пятую вместимости резервуара шмеля, обеспечивать, что пчелы посетят все пять цветов на каждой добывающей продовольствие встрече.
Ученые поместили цветы в область при Изучении Rothamsted, биологическая научно-исследовательская станция к северу от Лондона, в октябре — время года, когда будет мало пыльцы и естественных источников нектара, и пчелы, более возможно, сосредоточатся на неестественных цветах. Они расставили цветы в пятиугольнике и сделали промежутки между ними на расстоянии в 50 метров; то расстояние больше чем три раза, как шмели видят, так, пчелы должны деятельно нервничать для размещения их следующей цели. Позванная перемещением Веб-камера была присоединена к каждому цветку для регистрации визитов пчел. Потом ежедневно в течение месяца, любая пчела была высвобождена для поиска пищи в течение 7 часов.
«Мы сделали подобный опыт в отечественной лаборатории», говорит Матье Лихоро, ведущий поведенческий эколог и автор исследования сейчас в университете Сиднея в Австралии. «Но это было в настоящей маленькой площади для пчелы — лишь 7 на 7 метров». Наблюдение фуража пчел в природе совсем отличалось. Сперва, Лихоро говорит, он пробовал отследить перемещения пчел методом управления вместе с ними, когда они летели от цветка до цветка, «но они так стремительны, это не было вероятно». Приемоответчики избавили от необходимости спринты Лихоро, и также собрали траекторию полета каждой пчелы, путешествуйте на скорость и расстояние относительно земли.
От всех тех данных ученые воссоздали поездки пчел и смоделировали их математически — и поняли, что они могут применять довольно несложный способ для нахождения самого действенного маршрута между цветами.Легко глоток. Теговый шмель приземляется на неестественном цветке, предлагающем лишь маленькое количество сахарной воды; пчела подобающа полететь к четырем вторым «цветам» для сбора предельной нагрузки.
Кредит: Матье ЛихороБольше научных видео новостей«Первоначально, маршруты пчел были долги и сложны, и они пару раз производили перерасмотрение безлюдные цветы», говорит Лихоро. «Но они понемногу очищали собственные маршруты способом ошибок и проб».
Сперва, пчелы посетили цветок, самый близкий к их гнезду, и потом следующему самому близкому цветку. Они отслеживали — т.е. они не забывали — неспециализированное расстояние путешествовало в каждой добывающей продовольствие поездке. Они испытали новые маршруты для повышения их эффективности, и в случае если маршрут был меньше, они сохранили его. В другом случае они покинули его.
Как их увеличенный опыт, они редко изменяли последовательность цветов, которые они посетили.После попытки о «20 из 120 вероятных маршрутов пчелы смогли выбрать самый действенный путь для визита цветов», говорит Лихоро. «Они не должны были вычислять все возможности». Наивная пчела путешествовала практически 2 000 метров на собственной первой добывающей продовольствие встрече среди пятиугольного множества; ее последней поездкой она уменьшила то расстояние до всего лишь 458 метров.
Быть может, самый необычный ученым был то, как скоро шмели, усвоенные из их ошибок и метода проб. Перед этим изучением такое сложное изучение, как «думали, было чем-то, к чему лишь животные с громадными мозгами были способны», говорит Ларс Читтка, поведенческий эколог в королеве Мэри, университете Лондон и втором участнике бригады.
Не обращая внимания на то, что исследователи не собирались проверять, применяют ли шмели когнитивные карты, результаты изучения предлагают, чтобы они не делали. «Новая идея когнитивной карты весьма спорна», говорит Лихоро. «Но это не весьма скупая догадка; это думается довольно много для ожидания из мелкого мозга меньше чем с одним миллионом нейронов». Применяя простое правило, как шмели сделали на этом опробовании, может лучше растолковать, что появляется нам как сложное поведение, говорит он.
«Это – красивое изучение», говорит Мэндьям Сринивэсан, нейроэтолог в университете Квинсленда в Брисбене, Австралия. «Это говорит о том, что шмели, с их маленькими 1-миллиграммовыми мозгами, способны к нахождению практически совершенного раствора неприятности коммивояжера с довольно немногими попытками и в довольно маленькое время». Это не обосновывает, что шмели не владеют когнитивной картой, он додаёт, «но она вправду демонстрирует, что они могут продвинуться без одного».