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ミツバチは「サッカー」のプレイを学ぶことができます

ミツバチは、ゴマのような大きさの脳にもかかわらず、私たちが考えるよりも賢い。

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「昆虫は考えられない機械と見なされることがよくあります」と、ロンドンのクイーンメアリー大学で昆虫の認知の進化を研究する生物学者クリントペリーは言います。 科学は最近、忙しいブザーがツールを使用し、4つまで数え、「外国語」を学び、砂糖に由来する幸福のような感覚さえ経験できることを明らかにすることにより、人間中心の仮定に挑戦しました。

現在、ペリーと彼の同僚は、基本的にマルハナバチに「ビーサッカー」の遊び方を教えた創造的な新しい実験の結果を発表しました。 この新しいタスクを把握する昆虫の能力は、昆虫の知性にとって大きなスコアであり、彼らが私たちが考えていたよりもさらに複雑な思想家であることを示しています。 さらに、彼らは小さな頭脳だけでなく、彼らのためにそれをすべてやった。

Scienceの 2月23日号に掲載された研究では研究者たちはミツバチのグループに新しい目標(文字通り)を与えました。 アイデアは、彼らが自然の中で遭遇することは決してないだろうタスクを提示することでした。 ミツバチはこの挑戦で成功しただけでなく、甘いお菓子を手に入れただけでなく、研究者を驚かせて、さまざまな方法で新しい目標を達成する方法を見つけました。

いくつかのミツバチは、まったくデモンストレーションなしで、または最初にボールが単独で動くのを見て、ボールをゴールに入れることに成功しました。 しかし、他のミツバチを見たものはゲームを成功裏に完了し、より迅速かつ簡単にプレイすることを学びました。 最も印象的なのは、昆虫は単にお互いをコピーするのではなく、仲間がそれを行うのを見て、自分のテクニックを使ってタスクをさらに効率的に達成する方法を自分で考え出したことです。

この結果は、ミツバチが経験のない複雑な社会的行動を習得できることを示しています。これは、生態学的な大きな変化と圧力に直面する世界では恩恵を受ける可能性があります。

いくつかのミツバチの能力を知ることは、人間が生き残るためにもう少しやる気を起こさせるかもしれない、とペリーは付け加えます。 「私たちはしばしば、頭がよくて頭が大きく、頭が大きくて、物理的または形態学的に遠く離れているもの、特に頭の小さな動物は、頭が良くない階層に置かれます」と彼は言います。 「ミツバチやさまざまな昆虫がより複雑な認知能力を持っていることを理解することで、私たちはそれらをよりよく理解できるようになります。 そして、それは彼らとの生活を少し良くするための私たちの努力を助けるかもしれません。」

トレーニングセッションの一環として、偽のプラスチック製の蜂を使用して、ボールをリングの中心に移動する方法を実際の蜂に示します。 ボールがリングの中央にくると、ミツバチにショ糖溶液が与えられます。 クレジット:OJ Loukola et al。、Science(2017)

以前の研究では、ミツバチが野生で行う鍛造やその他の行動に似たタスクを実行するときに、ミツバチがお互いから学ぶことができることが示されています。 たとえば、ペリーと同僚は昨年、ミツバチがお互いに教えて、おいしい報酬を得るためにフェイクの花に付いている紐を引っ張ることができると報告しました。 しかし、ペリーは、ミツバチが進化の先祖が実行した可能性が高いものとは異なる行動を本当に学習できるかどうかをテストしたかったのです。

「コミュニケーションやナビゲーションなどのより複雑なタスクでも、遺伝的に事前にプログラムされており、実際には柔軟性がありません」と彼は言います。 「私たちが本当にやりたいことは、彼らが通常行うことの範囲外でできる限り削除した、不自然なものをテストすることです。」

科学者は、ゲームの条件を変更することで、ミツバチがどのように学習したかについての洞察を得ました。 一部のミツバチについて、研究者はゲームの目的のすべてについてデモンストレーションを提供しませんでしたが、昆虫が何らかの形で成功した場合の単なる報酬を提供しました。 2人の個人がまだタスクを理解しましたが、ほとんどが苦労しました。 他のミツバチは「ゴーストデモンストレーション」を見せられ、ボールは磁石で制御されたゴールに移動しました。 ミツバチの約80%は、この方法でタスクを完了することを学びました。

最も効果的な方法は、以前に訓練されたミツバチがタスクを実行するのを見てミツバチに学習させることでした。 この方法で教えられたすべての蜂は、ゲームを正しく学習し、他の蜂よりも速く学習しました。 しかし、ミツバチは仲間をコピーしただけでなく、見たものを改善し、タスクをより効率的に完了するために独自の才能を追加しました。

特にペリーと同僚に感銘を与えた1つの認知的飛躍がありました。 ミツバチのデモンストレーションでは、デモンストレーターのミツバチは、3つのボールのうち最も離れたボールのみが可動する設定で訓練されました。つまり、常に最も遠くのボールを動かしました。 訓練されていないミツバチは、デモンストレーターがこれと同じ方法でタスクを3回実行するのを見ました。 しかし、彼らが自分でそれを実行する機会を与えられたとき、彼らは最も近いボールを動かしました。

「昨日[共著者のOlli J. Loukola]と私は、実際により近いボールを選ぶかどうか疑問に思っていました」とペリーは言います。 「体育館でバスケットボールを使って同様のテストを行っていた場合、近いボールを試すか、誰かがうまく使用しているのを見たボールに行きますか? 報酬をもらわないようにしたくないので、見たものをコピーするだけだと思います。」

クレジット:OJ Loukola et al。、Science(2017)

ネバダ大学リノ校のマルハナバチ研究者であるフェリシティ・ムスは、この新しい研究は動物の考え方がライフスタイルに依存することを実証するのに役立ちます。 ボールを転がす行動はミツバチの生活の一部ではありませんが、それを可能にする認知力はその環境の産物です、と彼女は言います。

「私たちのように見える動物は複雑な認知能力があるというこの仮定があります」と、ハチの採餌の背後にある認知の基礎を研究するムスは言います。 「そして、それはまったくそのように機能しません。 ミツバチは絶えず物事を学ばなければなりません…ミツバチは1日で何千もの花を訪れることができ、花の色に特定の報酬があることを知ることができます。 ミツバチは形、パターン、テクスチャーを学びます。 彼らは花の電磁場を検出し、さまざまな場と結び付けることさえできます。」

NASAはミツバチを宇宙に送り出し、飛行パターンをほぼゼロの重力環境に急速に適応させることも発見しました。

パナマのスミソニアン熱帯研究所のミツバチの専門家であるデイビッド・ルービックは、ミツバチは別の動いている物体を見たり模倣したりできるだけでなく、嗅覚、触覚、聴覚情報も収集できると付け加えています。

「少なくともミツバチの学習は、採餌と外部環境との相互作用の広範な段階で行われ、多かれ少なかれ完全な暗闇の中で、巣の内部でさまざまなことをします」と彼は指摘します。 「同じミツバチが両方の場所を追求する必要があるため、それが十分に長生きする場合、急性の適応柔軟性が必要です。 これは明らかに、ここで報告されたマルハナバチの研究で、新しい新しい設定で行われたものです。

ミツバチは、トマス・D・シーリーが「ミツバチの民主主義」と名付けたハイブ内に存在する社会的ダイナミクスと群知能でよく知られています。新しいコロニーのサイトを選択し、まとめてナビゲートする方法など、生と死の問題。 ミツバチはまた、戦利品を振るうコミュニケーション方法で有名です。そこでは、労働者は象徴的なジェスチャーを使用して、特においしい食物源または有望な新しい巣の場所に他の人を説明し、募集します。

昆虫は、多くの人口を破壊した多面的な脅威に対処するために、これらの知的力のすべてを必要とします。 昨年、国連食糧農業機関が発表した2年間の研究では、世界中で増え続けるミツバチや他の授粉種が絶滅の危機にさらされていることが報告されています。 それは受粉者だけでなく私たちにとっても悪いニュースです:同じ報告書は、世界の食用作物の75%が少なくとも部分的に受粉に依存しており、受粉者によって直接影響を受ける作物の年間価値は5, 000億ドルを超えると推定しています。

ミツバチの驚くべき認知能力は、そのような広大な課題を克服するのに役立つでしょうか? ペリーは、彼らの柔軟な精神が、新しい環境で食べ物にアクセスするなど、より小さな方法で適応するのに役立つ可能性があると言います。 しかし、気候変動、農薬、農業や都市開発など、生態系を再構築する大きな変化に関しては、適応するのは私たち次第です。 「彼らが直面するより大きな問題のほとんどは、私たちが対処しなければならない問題だと思います」と彼は言います。

ミツバチは「サッカー」のプレイを学ぶことができます