Роботы-пауки раскрыли секреты шмелей-параноиков

Ларс Читтка (Lars Chittka) из Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary, University of London) и ряд его коллег решили опытным путём установить, как шмели обучаются избегать засады охотящихся на них пауков, для чего построили пауков робототехнических.

Естественные хищники для шмелей — это крабовые пауки, скрывающиеся в цветах. Некоторые такие пауки весьма преуспевают в охоте за счёт маскировки — всего за несколько дней они меняют свою окраску на ту, которая соответствует облюбованным цветам — белую, жёлтую или даже розовую. (Мы как-то рассказывали, насколько «хитрыми» могут быть пауки, прикидывающиеся цветком.)

Шмели попадаются на эту уловку, и дальше начинается борьба. Иногда шмель оказывается обедом, но не так уж и редко ему удаётся сбежать.

Ведь крупные и сильные шмели — всё же трудная добыча для паучков, сидящих на лепестках.

В последнем случае у сбежавшего шмеля появляется опыт, и он начинает понемногу учиться избегать цветов с пауками. Но как происходит подобное обучение — до сих пор оставалось тайной.

Читтка и его коллега Томас Ингс (Thomas C. Ings) построили искусственных паучков, способных ловить шмелей. Точнее, они создали 16 жёлтых цветков (простых прямоугольников), в которых в качестве нектара применялись капли сахарного раствора.

Все «цветки» были оснащены быстродействующими захватами с мягкой прокладкой, которые приводились в действие дистанционно, нажатием кнопки. При этом четыре цветка получили также макеты паучков.

Всего было выполнено две серии опытов, в одной из которых пауки были белого цвета (хорошо видного на жёлтом фоне), в другой — насекомые были окрашены в жёлтый, так что заметить их было трудно.

Поначалу исследователи обучали своих подопечных: шмелям давали свободно летать среди цветков. Но если один из полосатых подопытных садился на цветок с паучком — захват стискивал маленькое существо и удерживал некоторое время, после чего шмеля освобождали (смотрите видео на этой странице).

Это имитировало неудачные атаки пауков, на которых шмели должны были учиться.

Шмель садится на цветок точно над отверстием с нектаром.

Мягкая ловушка захлопывается, имитируя нападение паука (здесь он – жёлтый). Через несколько секунд борьбы паук отпускает жертву, которая приобретает «околосмертельный опыт» (фото Thomas C. Ings).

В конце концов, шмели стали обходить стороной цветы с пауками. Причём, что удивительно, камуфляж не имел никакого значения для числа «опасных» приземлений, которое требовалось для обучения.

Читтка говорит, что между шмелями и пауками давно идёт эволюционная гонка вооружений и сейчас преимущество на стороне шмелей.

Однако наличие камуфляжа всё же оказало своё воздействие на шмелей (каждому конкретному насекомому в опыте пришлось столкнуться только с одним типом паука — белым или жёлтым). Те из них, что «чудом спасались» из лап именно замаскированных механических пауков, становились настоящими параноиками, которые зачастую опасались садиться на совершенно безопасный цветок.

«Они ведут себя так, будто начинают видеть призраков», — говорит Читтка. Проявляется это и в увеличении времени инспекции, которую выполняют шмели в поисках пропитания.

Эти насекомые жертвовали скоростью сбора нектара в пользу точности принятия решений (что лучше – собрать меньше еды или быть съеденным?).

Такова была плата за обучение.

Те же шмели, что тренировались на контрастных пауках, далее принимали решение быстрее и были не столь нервными.

Интересно, что число ложных тревог у шмелей-параноиков оказывалось особенно велико через 24 часа после обучения. Этот эффект, проявлявшийся после ночного сна, экспериментаторы посчитали схожим с тем, что происходит и в памяти человека. «Воспоминания не просто исчезают, но изменяются со временем, — поясняет Читтка. — Травмирующие воспоминания могут даже усилиться».

Поскольку робопауки не двигались и спокойно позволяли шмелям рассматривать себя со всех сторон, опыт можно считать лишь первым приближением к пониманию того, что в действительности происходит в природе.

Детали этого эксперимента можно найти в статье его авторов в Current Biology.

Узнайте также о том, как шмели учатся друг у друга, и как шмель установил рекорд дальности полёта.

УКУСИЛ ШМЕЛЬ? ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ ШМЕЛЬ ТЕБЯ УКУСИТ