Dva čmeliaky vstúpia do testovacej arény. Medzi nimi a sladkou odmenou stojí prekážka. Jeden čmeliak sa k nektáru nedostane sám. Aby uspeli, musia konať spolu.
Presne na tomto princípe stojí štúdia z Univerzity Oulu vo Fínsku, ktorá bola publikovaná v časopise Proceedings of the Royal Society B. Vedci skúmali, či sa čmeliaky dokážu naučiť riešiť nové kooperatívne úlohy aj mimo svojho úľa. Výsledky sú zaujímavé najmä preto, že schopnosť spolupracovať sa dlho spájala hlavne so zvieratami s veľkým mozgom, ako sú ľudia alebo šimpanzy.
Lenže v tomto prípade nešlo o cicavce s veľkou mozgovou kapacitou. Išlo o čmeliaky, teda hmyz s veľmi malou nervovou sústavou. Napriek tomu menili svoje správanie podľa toho, či bol ich partner prítomný, meškal alebo sa pohyboval určitým smerom.
„Zistenia tejto štúdie spochybňujú zaužívané predstavy o hmyze. Schopnosť spolupracovať na dosiahnutí spoločného cieľa sa objavuje aj v miniatúrnom mozgu čmeliakov,“ hovorí vedúci výskumu, docent Olli Loukola.
Čmeliaky museli zatlačiť v rovnakom čase, aby sa dostali k nektáru
Vedci trénovali páry čmeliakov v dvoch rôznych kooperatívnych úlohách. V prvej museli oba čmeliaky naraz zatlačiť lego kocku v strede arény. V druhej prechádzali cez priehľadný dvojitý tunel a na jeho konci sa museli v rovnakom čase dotknúť dvierok, aby sa dostali k nektáru.
Na prvý pohľad to môže znieť ako jednoduchý laboratórny trik. Podstatné však nebolo len to, či sa hmyz dokáže naučiť niečo tlačiť. Vedcov zaujímalo niečo dôležitejšie. Zmení čmeliak svoje správanie podľa toho, či je druhý čmeliak pri ňom, chýba alebo príde neskôr?
Ukázalo sa, že áno. Keď partner meškal, čmeliak často nezačal tlačiť hneď. Trvalo mu dlhšie, kým sa pustil do úlohy, a častejšie zatlačil až vtedy, keď sa pridal aj jeho partner. Inými slovami, nepôsobil ako hmyz, ktorý len mechanicky opakuje naučený pohyb. Jeho správanie záviselo od toho, čo robil druhý čmeliak.
Niektoré čmeliaky akoby na partnera čakali
Rozdiel bol ešte jasnejší, keď vedci porovnali páry čmeliakov s kontrolnou skupinou. Kontrolné čmeliaky boli trénované osamote, bez partnera. Práve preto bolo možné lepšie pozorovať, či spolupracujúce čmeliaky reagujú na druhého jedinca, alebo len samostatne vykonávajú naučenú úlohu.
Čmeliaky trénované v pároch sa správali inak. Ak ich partner meškal, často vyčkávali. V tunelovej úlohe sa dokonca častejšie otočili ešte predtým, ako dorazili k dvierkam. Keď potom videli, že ich partner smeruje správnym smerom, otočili sa späť k dvierkam.
Práve tento detail je dôležitý. Naznačuje totiž, že čmeliaky nereagovali iba na dvierka alebo samotnú odmenu. Ich správanie ovplyvňovala aj poloha a pohyb druhého čmeliaka. Podľa Loukolu je práve toto najzaujímavejšia časť výskumu.
„Naše zistenia po prvýkrát ukazujú, že čmeliaky sa dokážu naučiť riešiť nové kooperatívne úlohy mimo úľa. Najzaujímavejšie na tejto práci však je, že jasne ukazuje, že spolupráca čmeliakov je sociálne ovplyvnená a nie je poháňaná len individuálnym úsilím,“ vysvetľuje Loukola.
Čo to hovorí o inteligencii hmyzu
Schopnosť chápať úlohu partnera pri spoločnej úlohe sa dlho považovala za náročnú kognitívnu schopnosť. Vyžaduje si totiž väčší mozog a zložitejšie spracovanie informácií. Nové výsledky tento pohľad komplikujú.
Štúdia netvrdí, že čmeliaky chápu spoluprácu rovnako ako ľudia. Vedci sú v tomto opatrní. Správanie čmeliakov síce naznačuje aktívnejšiu formu koordinácie, no autori ho nepovažujú za definitívny dôkaz toho, že hmyz plne rozumie úlohe svojho partnera.
„To, či čmeliaky skutočne chápu úlohu svojho partnera, si bude vyžadovať ďalší výskum s detailnejším sledovaním ich správania počas spolupráce,“ upozorňuje Loukola.
Aj napriek tejto opatrnosti je výsledok podstatný. Čmeliaky sa dokázali naučiť nové úlohy mimo úľa a ich správanie sa menilo podľa toho, čo robil druhý jedinec. To samo o sebe naznačuje, že pružná spolupráca nemusí byť výsadou zvierat s veľkým mozgom.
Malý mozog nemusí znamenať jednoduché správanie
Výskum zapadá do širšieho obrazu, ktorý sa v posledných rokoch okolo hmyzu postupne skladá. Čmeliaky a ďalší hmyz už dávno nepôsobia len ako jednoduché stroje na reflexy. Žijú v sociálnych spoločenstvách, učia sa, reagujú na prostredie a v niektorých situáciách dokážu meniť svoje správanie podľa okolností.
V tomto experimente je však dôležité ešte niečo. Čmeliaky neriešili bežnú úlohu zo svojho úľa, ktorú by mali prirodzene „naprogramovanú“. Vedci ich postavili pred umelú, pre ne úplne novú situáciu. Museli sa naučiť nové pravidlo, prispôsobiť sa prostrediu a zosúladiť svoje správanie s druhým jedincom.
Štúdia ukazuje, že aj veľmi malá nervová sústava môže podporovať správanie, ktoré od iného jedinca priamo závisí. To z čmeliakov nerobí malých ľudí. Znamená to však, že ich správanie môže byť oveľa pružnejšie, než si mnohí predstavujú.
Prečo vedcov zaujíma spolupráca čmeliakov
Zistenia môžu rozšíriť spôsob, akým vedci skúmajú evolúciu spolupráce. Ľudská spoločnosť stojí na spolupráci, no ak chceme pochopiť, ako sa podobné správanie vyvíjalo, nestačí pozerať len na ľudí alebo veľké cicavce. Porovnanie s inými druhmi môže ukázať, ktoré formy spolupráce si vyžadujú zložité poznávanie a ktoré môžu vzniknúť aj v jednoduchšej nervovej sústave.
Čmeliaky sú v tomto smere zaujímavým modelom práve preto, že sú od nás evolučne veľmi vzdialené. Majú úplne iný typ tela, iný mozog a iný spôsob života. Napriek tomu sa v určitých podmienkach dokázali správať spôsobom, ktorý závisel od partnera.
Autori výskumu zároveň pripomínajú, že podobné poznatky môžu mať presah aj mimo biológie, napríklad v technológiách, robotike alebo medicíne. Ak dokáže aj malý nervový systém vytvárať koordinované správanie, môže to inšpirovať nové spôsoby, ako navrhovať jednoduché, odolné a spolupracujúce systémy.
„Tento výskum môže prispieť k širšiemu pochopeniu správania zvierat a evolúcie. Môže tiež inšpirovať nový výskum vývoja sociálnej inteligencie a spolupráce u rôznych živočíšnych druhov, ako aj aplikácie v oblastiach, ako sú technológie, robotika a medicína. Lepšie pochopenie komplexného správania a schopností zvierat môže zvýšiť záujem o ochranu životného prostredia a dobré životné podmienky zvierat,“ uzatvára Loukola.
Záver je jednoduchý, no dôležitý. Čmeliaky sa dokážu naučiť riešiť nové kooperatívne úlohy mimo úľa a ich správanie ovplyvňuje prítomnosť aj pohyb partnera. To stačí na to, aby sa vedci znovu pozreli na otázku, čo všetko dokáže malý hmyzí mozog.