Hommels kunnen ritmische patronen herkennen en onderscheiden, een cognitieve vaardigheid die wetenschappers tot nu toe voorbehielden aan dieren met veel grotere hersenen. Uit een reeks experimenten blijkt dat de gewone aardhommel (Bombus terrestris) in staat is om complexe tijdspatronen te leren, vergelijkbaar met morsecode.
Doorbraak in begrip van insectenintelligentie
Het vermogen om flexibele, abstracte ritmes te herkennen – bijvoorbeeld wanneer hetzelfde patroon of melodie in verschillende tempo's wordt afgespeeld – was tot nu toe alleen aangetoond bij enkele vogels en zoogdieren, waaronder newscientist.com. De nieuwe bevindingen, gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Science, tonen aan dat zelfs een hommel met een brein ter grootte van een sesamzaadje deze complexe vaardigheid beheerst.
Professor Andrew Barron van Macquarie University in Sydney, Australië, leidde het onderzoeksteam dat een serie experimenten uitvoerde om te bepalen of gewone aardhommels verschillende ritmes konden herkennen. theconversation.com, aldus de onderzoekers.
Kunstmatige bloemen met knipperende lichten
In het eerste experiment leerden hommels kiezen tussen twee kunstmatige bloemen bestaande uit knipperende LED-lampjes. Eén bloem produceerde lange flitsen en de andere korte pulsen, vergelijkbaar met streepjes en puntjes in morsecode. Eén bloem bevatte een beloning in de vorm van sucroseoplossing, terwijl de andere de onaangename stof kinine bevatte.
Nadat de bijen hadden geleerd onderscheid te maken tussen de knipperende bloemen met beloning en straf, werden ze getest met bloemen gevuld met alleen water. newscientist.com, wat aantoont dat ze het patroon zelf hadden geleerd en niet simpelweg reageerden op de smaak.
Complexere patronen en vibraties
Vervolgens verhoogden de wetenschappers de complexiteit van de lichtstimuli. Elke bloem zond nu een ander flitspatroon uit: ofwel streep-streep-punt-punt, ofwel punt-streep-punt-streep. De hommels konden deze patronen nog steeds van elkaar onderscheiden.
Maar toen kwam volgens Barron het werkelijk "opmerkelijke" resultaat. De kunstmatige bloemen werden vervangen door een doolhof, en bij de splitsing tussen twee takken bevond zich een vibrerende vloer. "Als het punt-streep-punt-streep vibreerde, betekende dat rechtsaf om suiker te krijgen", legt Barron uit. "Dus één ritme gaf aan linksaf te slaan, één ritme gaf aan rechtsaf te slaan, en zo hebben we ze getraind."
Implicaties voor evolutie en kunstmatige intelligentie
De ontdekking dat hommels tijdsduren kunnen onderscheiden en verwerken tot complexe patronen, heeft verstrekkende implicaties. sciencedaily.com.
PhD-student Alex Davidson en zijn begeleider Dr. Elisabetta Versace van Queen Mary University of London, die eerder onderzoek deden naar tijdsperceptie bij hommels, benadrukken dat dit vermogen mogelijk voortkomt uit een fundamenteel neuraal proces. Dit suggereert dat zelfs minuscule hersenen complexe mechanismen voor tijdregistratie bezitten die relevant zijn voor zowel evolutionaire biologie als kunstmatige intelligentie.
Ritmes overal in de natuur
miragenews.com. We horen ze in de zang van vogels en kikkers, in de ultrasone jachtgeluiden van vleermuizen, en we zien ze in de knipperende vertoningen van vuurvliegjes, de ritmische schudden van een pauwenstaart en de kwispeldansen van honingbijen.
Tot nu toe gingen wetenschappers er echter van uit dat dit aangeboren ritmische patronen waren: de dieren leerden geen ritme, maar voerden simpelweg een geëvolueerd gedragsprogramma uit. Het nieuwe onderzoek toont aan dat hommels daadwerkelijk de structuur van een ritme kunnen leren en herkennen, ongeacht of het snel of langzaam wordt afgespeeld.
De bevindingen dwingen wetenschappers hun aannames over cognitieve capaciteiten en hersengrootte te heroverwegen. Wat ooit werd beschouwd als een exclusief vermogen van grote hersenen, blijkt toegankelijk voor wezens met neurologische systemen die miljarden keren kleiner zijn dan die van mensen.