Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых

Раньше бытовало научное мнение, что это неосознанная, инстинктивная механическая работа, лишенная сознательного опыта. Но есть причины не торопиться с подобными выводами. Более тщательное исследование использования инструментов муравьями рода Aphaenogaster, проведенное в 2017 году, показало гибкость, с которой муравьи подходят к выбору инструментов для транспортировки жидкостей. Муравьи научились выбирать превосходные искусственные инструменты (губки) для этой цели[86], и иногда модифицировали их, разрывая губки на более мелкие кусочки, повышая полезность приспособления.

Самые серьезные возражения против представлений о том, что насекомые не могут мыслить, возникли благодаря медоносным пчелам. Их много исследовали с тех пор, как в середине XX века Нобелевский лауреат австрийский биолог Карл фон Фриш открыл ныне знаменитый язык «виляющего танца». И это помимо их удивительной способности с помощью мультисенсорной символической коммуникации делиться местоположением удаленных источников пищи, так что список умственных навыков пчел впечатляет. Они умеют распознавать человеческие лица[87]; различают понятия «одинаковые» и «разные»[88] и могут переносить эти понятия в различные как визуальные режимы (различные цвета), так и сенсорные (различные запахи). Кроме того, пчелы, похоже, понимают концепцию нуля[89]: когда их обучали (применяя сладкое вознаграждение) садиться на изображения с меньшим количеством точек или символов (вознаграждали за выбор, скажем, 3 точек, а не 5), они, как правило, предпочитали пустое изображение (ноль) изображению с одной точкой.

Также медоносные пчелы обладают метапознанием, то есть осознают собственные знания. Когда их приучали летать к целям в зависимости от размера, формы и цвета, пчелы с большей вероятностью отказывались от сложных задач, когда за осечку их наказывали, давая им что-то горькое на вкус. «Это говорит о том, что пчелы проходили тест только тогда, когда были уверены в его правильности», – сказал доктор Эндрю Баррон, биолог из Университета Маккуори и соавтор исследования[90].

Мозг у мух?

Большая часть исследований организации жизни мух касалась плодовых мушек. И совсем не потому, что плодовые мушки особенно смышлены, просто это самые изученные животные на Земле. Преимущества плодовых мушек в том, что их легко и дешево разводить и содержать в неволе, а также в том, что они живут всего две недели и, следовательно, их удобно использовать в генетических исследованиях, в чем мы убедимся в девятой главе. Еще раз скажу, что следует быть осторожным, предполагая, что умственные достижения одного вида мух характерны для других. Однако способности плодовых мушек тем не менее указывают на то, что другим мухам тоже свойственно.

Мозг человека и мозг мухи сильно различаются по размеру: 100 млрд нейронов по сравнению с 135 000 у плодовой мушки, при этом существуют и некоторые организационные сходства. Например, мозг мухи, как и наш, в значительной степени разделен по средней линии, а молекулы и процессы, управляющие мозгом мухи и человека, похожи. Как и у людей, возбуждение ЦНС у мух контролируют дофамин и серотонин[91]. Как и у нас, мозг мухи отвечает за пространственное представление, что крайне важно для летающего животного[92]. У плодовой мушки эту способность определяет область мозга, называемая центральным телом, функциональный эквивалент которого в мозге млекопитающих – верхнее двухолмие[93].

Мы уже убедились, что плодовые мушки – находчивые существа, справляющиеся с решением сложных задач, даже когда надо выбраться из ловушки через крошечное отверстие в пленке. На что еще способен их мозг? Плодовых мушек можно легко обучить связывать запах с электрическим током: они демонстрируют краткосрочную, среднесрочную и долгосрочную память подобного опыта, когда позже их тестируют на восприятие неприятного или другого запаха в сочетании с отсутствием удара током. Эти воспоминания сохраняются и после того, как муха просыпается от общей анестезии, и когда новые нервные клетки заменяют старые[94]. Кроме того, плодовые мушки умеют концентрировать внимание, демонстрируя ожидание повторяющегося визуального стимула (черный символ, нарисованный на внутренней стороне вращающегося барабана, внутри которого летает привязанная муха), снижение интереса, когда стимул монотонно повторяется, и возобновление внимания, когда он меняется (например, первоначальный символ заменяется новым). Другой признак внимания[95] – склонность мух подавлять и игнорировать конкурирующие стимулы; муха с меньшей вероятностью заметит, скажем, другую муху поблизости, пока она зациклена на новом символе в барабане.