Саранча учится на горьком опыте

Беспозвоночные при необходимости выбора учитывают не только вкус и количество предложенной еды, но и личные воспоминания, связанные с пережитыми в прошлом трудностями. Что же такое интеллект, если даже кузнечики помнят, почем фунт лиха? (Рис. из статьи в Science)

Высшие животные формируют свою диету исходя из многих соображений: насколько вкусна еда, насколько привычна, какие ассоциации связаны с ней и т. д. Как обстоят дела у беспозвоночных животных, было неизвестно. Ученые из Оксфордского университета, изучив процесс выбора пищи у кобылок (родственников саранчи), пришли к выводу, что на их предпочтения влияют не только прямые раздражители, но и память о прошлом опыте, связанном с этой пищей. Оказывается, кобылки, с их довольно примитивной нервной системой, способны к некоему подобию ассоциативного мышления.

Позвоночные животные (включая и людей) при возможности выбора, как правило, учитывают не только объективную выгоду того или иного варианта, но и его ценность лично для себя, то есть субъективную ценность. Животное вспоминает прошлые ситуации и оценивает, насколько полезным оказался в прошлом тот или иной объект из нескольких выбираемых. Так, еда, которую люди получают в голодные годы или в годы войны, пусть самая незатейливая, имеет для них гораздо большую ценность, чем изысканное ресторанное блюдо в обыденной жизни. А отведав военное блюдо в мирное время, человек получит вместе с воспоминаниями сильные положительные эмоции, что тоже влияет на выбор той или иной пищи (вспомните печеную картошку в голодные студенческие годы!).

Для позвоночных животных такое поведение объясняется формированием ассоциативных связей в центральной нервной системе. Однако оказалось, что и беспозвоночные учитывают прошлый «горький» или «сладкий» опыт при необходимости выбора. Опыт, полученный в голодное время, также имеет для них высшую ценность. Это обнаружили ученые из Оксфорда в серии экспериментов по пищевому поведению пустынной кобылки Schistocerca gregaria.

В течение трех дней кобылок держали на полуголодном пайке, а потом три дня кормили как следует. При этом давали одинаковую еду, но с ярким запахом мяты или лимонника. Одна группа кобылок получала в первые три дня мятную еду, а другая лимонную, а после, в сытые три дня, им меняли запах пищи. Далее одних кобылок продолжали кормить хорошо, а других снова морили голодом.

Так голодные (Low reserves) и сытые (High reserves) кобылки выбирали еду: в обоих состояниях животные предпочли ту пищу, которой их кормили в голодные дни. В среднем в 70% случаев животные предпочли вспомнить голодные времена, и только в 30% — благополучные дни (рис. из статьи в Science)

Последнее задание было простым: подготовленным таким образом кобылкам предоставляли на выбор мятную и лимонную еду. Экспериментаторы предполагали, что есть всего четыре варианта ожидаемых результатов. Первый — если кобылки предпочитают просто как следует покушать, то выбор будет случайным, так как еда одинаковая. Второй — если выбор еды зависит от того состояния, в котором находятся в момент выбора животные, то голодные будут выбирать тот запах, который ассоциируется у них с голодными днями, а сытые — с сытыми. Третий вариант выбора экспериментаторы ожидали в случае, если у кобылок сохранился бы негативный опыт о голодных днях, тогда они выбирали бы тот запах, который связан с сытыми днями. И четвертый вариант — это предпочтение запаха, связанного с голодными днями. Такое могло бы произойти в том случае, если кобылки при выборе учитывают и личную значимость варианта, то есть если пища в те дни приобрела более высокую ценность для них, чем в сытые дни.

В 70% случаев кобылки выбирали тот запах, который ассоциировался у них с голодным пайком, то есть реализовался последний вариант. И не важно, какой это был запах — мятный или лимонный.

Это явление может обеспечиваться двумя разными механизмами: 1) «искажение восприятия» (Perception Distortion) и 2) «воспоминание о ценности» (Remembered Value). В первом случае предполагается, что голодание повышает чувствительность вкусовых рецепторов, так что пища кажется вкуснее, чем на самом деле. Во втором рецепторы работают одинаково, однако на уровне высшей нервной деятельности формируется ассоциация между данной пищей и той ролью, какую она сыграла в жизни данного животного. Исследователи предполагают, что у насекомых работает первый механизм, а у позвоночных — второй, но это нуждается в дополнительном подтверждении.

Вероятно, для всех животных память о горьком опыте (и способность его учитывать) имеет большое адаптивное значение, а уж как этот опыт переписывается в нервную систему, будь то мозг или примитивные нервные узлы — не столь важно. Главное, что этот опыт не проходит даром.

Источник: Lorena Pompilio, Alex Kacelnik, Spencer T. Behmer. State-Dependent Learned Valuation Drives Choice in an Invertebrate // Science 2006, Vol. 311.

Елена Наймарк

Последние новости: Биология, Психология, Елена Наймарк

10 февраля В «системе награды» найдены нейроны, возбуждающиеся от хороших предчувствий

8 февраля Формирование наркозависимости связано с особенностями в строении мозга

3 февраля При выборе спутника жизни от генов зависит, чего мы хотим, но не что получаем

2 февраля Флора тропических лесов — против гипотезы нейтральности

31 января Больные муравьи становятся асоциальными

27 января Изменение ветров, дующих над Южным океаном, пошло на пользу альбатросам

25 января Экспериментально показано образование многоклеточных эукариот из одноклеточных предков

19 января Ископаемые эмбрионы из Доушаньтуо, вероятно, не эмбрионы

18 января Новая методика позволяет изучать белки, тесно соседствующие с ДНК

16 января Обнаружено хищное растение, которое ловит почвенных нематод подземными листьями

Астрономические наблюдения недели

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):