A Queen Mary Egyetem londoni kutatói egyedülálló módon bizonyították, hogy az Bombus terrestris poszméhek képesek megkülönböztetni a különböző időtartamú vizuális ingereket. Ez az első alkalom, hogy egy rovar ilyen képességet mutatott, amely korábban csak embereknél és néhány gerinces állatnál, például makákóknál vagy galamboknál volt ismert.
A kísérleti eszköz és módszer
A kutatócsoport egy speciális labirintust épített, amelyben a poszméheket arra tanították, hogy két villogó kör közül válasszanak. Ezek a körök vagy rövid (pontnak megfelelő) vagy hosszú (vonalnak megfelelő) fényvillanásokkal jelezték a jutalmat. Például, ha a rövid villanás cukros oldathoz kapcsolódott, akkor a hosszú villanás keserű kinint tartalmazó oldathoz társult.
A labirintusban minden helyiségben változtatták a „pont” és „vonal” pozícióját, így a méhek nem támaszkodhattak térbeli tájékozódási pontokra döntéseik során. Miután megtanulták, hogy melyik villogó körhöz érdemes menni a cukor miatt, tesztelték őket úgy, hogy villogó fényeket mutattak cukor nélkül. Ezáltal kizárták azt a lehetőséget, hogy az illat vagy más vizuális jel vezérelte volna választásukat.
Eredmények és jelentőségük
A kísérlet egyértelműen kimutatta, hogy a méhek megtanulták megkülönböztetni a fényvillanások időtartamát. A legtöbbjük közvetlenül ahhoz a villogó fényhez repült, amely korábban cukorral volt társítva, függetlenül attól, hol helyezkedett el térben.
Alex Davidson, PhD-hallgató így nyilatkozott: „Szerettük volna kideríteni, hogy a poszméhek képesek-e megkülönböztetni ezeket az időtartamokat, és rendkívül izgalmas volt látni, hogy sikerült nekik.”
Hozzátette: „Mivel a méhek természetes környezetükben nem találkoznak villogó fényekkel, különösen figyelemre méltó ez a teljesítmény. Az időtartam követésének képessége arra utalhat, hogy ez egy olyan időfeldolgozó kapacitás kiterjesztése lehet, amely eredetileg más célokra fejlődött ki – például mozgáskövetésre vagy kommunikációra.”
Az időfeldolgozás idegi háttere
A kutatók szerint az idegrendszer azon mechanizmusai, amelyek lehetővé teszik az ilyen finom időkövetést – például egy „pont” és „vonal” megkülönböztetését –, még nagyrészt ismeretlenek. A napciklusokhoz (cirkadián ritmus) vagy évszakokhoz igazodó mechanizmusok túl lassúak lennének ehhez a feladathoz.
Különféle elméletek léteznek arról, hogy egyetlen vagy több belső óra működhet egyszerre. Az új felfedezés lehetőséget ad arra is, hogy ezeket az elméleteket apró rovaragyakon teszteljék – amelyek mérete kevesebb mint egy köbmilliméter –, így jobban megérthetjük az időfeldolgozás alapvető idegi folyamatait.
A kutatás további jelentőségei
Dr. Elisabetta Versace, pszichológia oktató és a kutatás vezetője hangsúlyozta: „Számos összetett állati viselkedés – például navigáció vagy kommunikáció – alapja az időfeldolgozó képesség. Fontos lesz széles körű összehasonlító vizsgálatokat végezni különböző fajokon belül, beleértve az ízeltlábúakat is, hogy jobban megértsük ezen képességek evolúcióját.”
„Az időtartamok feldolgozása rovarokban bizonyítja, hogy komplex feladatokat is meg tudnak oldani minimális idegi apparátussal. Ez pedig fontos tanulságokat hordozhat mesterséges neurális hálózatok fejlesztéséhez is: ezeknek hatékonynak kell lenniük ahhoz, hogy skálázhatóak legyenek – éppen úgy, mint ahogy azt a biológiai intelligencia is mutatja.”
Kísérleti eszközök részletes bemutatása
A kísérlet során használt berendezés egy speciális fa odúból állt (ahol a méhek élnek), amely akril alagutakon keresztül kapcsolódott egy megfigyelő kamrához és három kísérleti rekeszhez. A méhek az előbbiben táplálkoztak; azok közül választották ki az aktív gyűjtőket (azokat, akik motiváltak voltak enni), akikkel később dolgoztak.
A kísérleti rekeszekben mutatták be nekik az ingereket: edzés alatt cukros vagy keserű kinines oldatot kaptak attól függően, melyik villogó jelhez kapcsolódott az adott inger; teszteléskor pedig csak vízzel kínálták őket. Ez biztosította azt is, hogy ne legyen más érzékszervi információjuk az ingerek megkülönböztetésére.
Összegzés
Ez a kutatás új távlatokat nyit az állati kogníció és idegtudomány területén. Megmutatta, hogy még olyan kis agyú élőlények is képesek komplex időfeldolgozó feladatokra, mint amilyen a poszméh. Ez nemcsak az állatok viselkedésének jobb megértését segíti elő, hanem inspirációt adhat mesterséges intelligencia rendszerek fejlesztéséhez is.
Forrás: Alex Davidson és Dr. Elisabetta Versace kutatásai a Queen Mary University of London Biológiai Tanszékén; publikálva a Biology Letters folyóiratban 2025 novemberében.
