Naukowcy odkryli, że motyle Heliconius są zdolne do uczenia się przestrzennego.
Wyniki dostarczają pierwszych eksperymentalnych dowodów uczenia się przestrzennego u dowolnego gatunku motyla lub ćmy.
Odkrycia, opublikowane dzisiaj w Current Biology, sugerują również, że motyle Heliconius mogą być w stanie uczyć się informacji przestrzennych na dużą skalę, co jest zgodne z oczywistym znaczeniem uczenia się przestrzennego dalekiego zasięgu dla stawiania pułapek, które obejmuje żerowanie w zasięgu domu o powierzchni kilkuset metrów kwadratowych metry.
Nauka przestrzenna jest znana u owadów, ale większość badań koncentrowała się na gatunkach mrówek i pszczół, które żyją społecznie we wspólnym gnieździe. Badanie to dostarcza pierwszych bezpośrednich dowodów uczenia się przestrzennego u motyli lub ciem i sugeruje, że złożone umiejętności uczenia się, takie jak korzystanie z informacji przestrzennych, mogą być bardziej powszechne u owadów niż wcześniej sądzono.
Dr Stephen Montgomery ze Szkoły Nauk Biologicznych Uniwersytetu w Bristolu, starszy autor, wyjaśnił: „Motyle Heliconius wyewoluowały wśród motyli nowe zachowanie żerowania – żywią się pyłkiem.
„Wild Heliconius wydaje się poznawać lokalizację wiarygodnych źródeł pyłku i ustalać długoterminowe„ pułapki ”.
„Trapliny to wyuczone trasy żerowania, wzdłuż których źródła pożywienia są wielokrotnie zwracane w ciągu kolejnych dni, skuteczna strategia żerowania podobna do zachowania niektórych pszczół orchidei i trzmieli. Jednak zdolności uczenia się przestrzennego Heliconiusa, a właściwie każdego motyla, nie zostały jeszcze zostało przetestowane eksperymentalnie”.
Zespół przeprowadził przestrzenne eksperymenty uczenia się na motylach Heliconius w trzech skalach przestrzennych reprezentujących zachowania istotne z punktu widzenia ekologii.
Najpierw przetestowali zdolność Heliconiusa do poznania lokalizacji nagrody w postaci żywności na siatce o powierzchni 1 m2 złożonej z 16 sztucznych kwiatów, reprezentujących żerowanie w obrębie pojedynczego skrawka zasobów.
Po drugie, zwiększyli skalę przestrzenną i sprawdzili, czy Heliconius może nauczyć się kojarzyć jedzenie z lewą lub prawą stroną dwuramiennego labiryntu o powierzchni 3 m2, reprezentującego wiele roślin w jednym miejscu.
Następnie ponownie zwiększyli odległości i przy użyciu dużych klatek zewnętrznych w Metatronie w południowej Francji sprawdzili, czy Heliconius może poznać położenie pożywienia w labiryncie T o szerokości 60 m, reprezentującym żerowanie między miejscowościami i zbliżanie się do łusek, na których dziki Heliconius żeruje .
Teraz zespół planuje sprawdzić, czy Heliconius są bardziej biegli w nauce przestrzennej niż blisko spokrewnione gatunki, które nie żywią się pyłkiem. Pomogłoby to odkryć, w jaki sposób ewolucja ulepszonych zdolności poznawczych może być kształtowana przez ekologię zwierzęcia. Ponadto grupa badawcza ma na celu odkrycie mechanizmów, za pomocą których nawiguje Heliconius, które są nieznane. Uważa się, że wskazówki wizualne, takie jak widoki panoramiczne, są ważne dla Heliconiusa, ale mogą również polegać na innych wskazówkach, takich jak słońce lub kompas geomagnetyczny.
„Minęło prawie sto lat od opublikowania pierwszej anegdotycznej historii o możliwościach przestrzennych tych motyli. Teraz jesteśmy w stanie dostarczyć rzeczywistych dowodów na ich fascynującą naukę przestrzenną. A to dopiero początek” – mówi dr Priscila Moura, współpracownik – powiedział główny autor z Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
„Cieszymy się, że możemy zaprezentować pierwszy bezpośredni dowód uczenia się przestrzennego u motyla. Zgodnie z ich dzikim zachowaniem żerowym, nasze odkrycia sugerują również skuteczniejsze uczenie się przestrzenne na większych odległościach” – powiedział dr Fletcher Young, współautor z University of Bristol .
„Jesteśmy podekscytowani, gdy dowiedzieliśmy się, że te niesamowite owady potrafią zapamiętywać przestrzenne położenie źródeł pożywienia. Dopiero zaczynamy dostrzegać rodzaje informacji, jakie gromadzą o swoim otoczeniu” – powiedział prof. Marcio Cardoso, współkierownik z Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Dr Montgomery podsumował: „Fascynujące jest poznawanie złożonych zachowań, które przejawiają nawet znane zwierzęta, takie jak motyle, w ramach ich naturalnej ekologii. Gatunki te pozyskują i przetwarzają różnorodne informacje ze swojego środowiska i wykorzystują je do wykonywania złożonych zadań – wszystko za pomocą mózgów. szerokości kilku milimetrów”.