Inteligenţa din stup. Albinele melifere

Albinele, banalele insecte cu creiere miniaturale, pot face lucruri remarcabile, aducând în acest fel în discuţie probleme interesante legate de natura inteligenţei. Inteligenţa albinelor a devenit obiect de studiu pentru cercetători. Detalii, în continuare.

În ceea ce mă priveşte, eu unul cu siguranţă nu aş vrea să  întâlnesc acest roi pe o alee întunecată. Unele stau şi mă privesc ameninţător din umbră, iar altele murmură într-o grămadă ordonată nesupusă, în timp ce aripile şi membrele lor se zbat izbindu-se de pereţii  închisorii lor din Perspex. Fiecare dintre ele este înarmată, iar eu nu pot să nu mă întreb dacă nu plănuiesc un fel de lovitură de stat. Din fericire, am fost asigurat că acestea pot fi domolite cu uşurinţă cu ceva dulce. "În mare parte, albinele noastre colaborează destul de fericite", afirmă  Lars Chittka, al cărei laborator l-am vizitat la Queen Mary de la Universitatea din Londra.

Acesta este un lucru bun deoarece aceşti scandalagii în miniatură demonstrează că dispun de o inteligenţă extraordinară atunci când li se dă şansa să strălucească. Chittka alături de alţi colegi au descoperit că albinele pot număra, pot citi simboluri şi pot rezolva probleme care ar pune în încurcătură chiar şi unele dintre cele mai inteligente mamifere. Unele au abilitatea de a aprecia arta după ce au fost antrenate să aleagă fie un Monet, fie un tablou realizat de Picasso dintr-o gamă care conţine lucrări ale celor doi artişti. Pot prezenta chiar o formă de auto-conştientizare şi realizează toate acestea cu ajutorul unui creier de mărimea unei gămălii. Studierea modului în care albinele sunt capabile de o astfel de ingeniozitate promite să dezvăluie multe informaţii despre evoluţia inteligenţei. Acest lucru ar putea oferi chiar o nouă perspectivă asupra modului de funcţionare a propriilor noastre creiere.

Albinele se bucură de multă vreme de admiraţia noastră. Încă din antichitate egiptenii au început să le exploateze pasiunea pentru a produce miere. Albinele au fost venerate pentru altruismul lor evident şi pentru efortul lor neobosit. Cu toate acestea, pe marginea inteligenţei albinelor au existat numeroase dispute, mulţi cercetători considerând că fiecare albină individuală este neinteligentă, doar o rotiţă lipsită de judecată în cadrul marii maşinării producătoare  de miere. Aşa cum spune un proverb latin : "una apis, nulla apis" (o albină e totuna cu nicio albină).

Aluzii la faptul că albinele sunt creaturi inteligente au început să apară odată cu cercetările efectuate de zoologul  austriac Karl von Frisch. În timp ce îşi desfăşura activitatea, în perioada celui de-al Doilea Război Mondial, el a observat că atunci când se află în căutarea hranei albinele descriu adesea un zbor ciudat în jurul fagurelui. Este vorba despre faimosul "dans agitat" al căror paşi indică direcţia care trebuie urmată până la florile aflate în apropiere şi distanţa până la acestea.

Actualmente am descoperit că în interiorul stupului albinele au un comportament care cuprinde un repertoriu bogat. Studierea coregrafiei dansului agitat, de exemplu, a relevat faptul că o albină lucrătoare va întrerupe dansul unei alte albine comunicându-i printr-un dans special care implică o lovitură în regiunea cefalică a acesteia dacă nu a întâlnit nici un pericol, cum ar fi de exemplu un păianjen, într-un anume loc (Current Biology, vol. 20, p. 310). Albinele etalează, de asemenea, o gamă extraordinară de activităţi gospodăreşti printre care se numără şi efectuarea curăţeniei de primăvară, existenţa unui program de îngrijire intimă şi a unei forme de supraveghere care presupune existenţa unor "zgomotoşi" care împiedică  intrarea intruşilor. Mai mult chiar, albinele de stup şi-au pus la punct o metodă prin care beneficiază de aer condiţionat: atunci când temperaturile cresc, muncitorii stropesc cu apă fagurele de miere şi dau din aripi pentru a produce un curent răcoritor.

În total, Chittka estimează că au fost înregistrate până în prezent aproximativ 60 de comportamente separate ale albinelor lucrătoare, inclusiv şase tipuri diferite de dans (Current Biology, vol. 19, p. R995). Aceste realizări par să umbrească abilităţile multor mamifere. Se consideră că iepurii prezintă aproximativ 30 de comportamente distincte, în timp ce castorul are aproximativ 50 de astfel de comportamente care pot fi remarcate în viaţa ocupată cu doborâtul copacilor, construitul de baraje şi stocarea alimentelor. Chiar şi cele 120 de activităţi realizate de delfinii cu bot de sticlă reprezintă doar dublul numărului de activităţi pe care reuşesc să le realizeze albinele lucrătoare.

În ciuda acestui portofoliu care include o serie de comportamente, mulţi dintre zoologi au rămas sceptici în ceea ce priveşte inteligenţa albinelor, crezând că acestea manifestă mai degrabă instincte întipărite genetic decât o gândire flexibilă. "Creierul unei albine este de dimensiunea unei seminţe de iarbă şi pe de altă parte nu este construit pentru a gândi", a afirmat von Frisch în 1962. Cu toate acestea, acest punct de vedere se schimbă în prezent, pe măsură ce Chittka şi alţi cercetători descoperă o agilitate intelectuală surprinzătoare care se ascunde în spatele aparenţei exterioare a albinelor.

Chittka a făcut prima sa descoperire în timp ce urmărea modul în care albinele parcurg traseul până într-o zonă unde se află flori. Folosindu-se de un număr variabil de corturi de 3,5 metri înălţime, care se aflau între un stup şi o sursă de hrană - "părea să fie mai mult un instrument de artă decât un experiment" - el a constatat că albinele care se aflau în căutarea hranei păreau mai degrabă să numere repere, decât să folosească distanţa totală atunci când calculează unde să aterizeze. Cercetările ulterioare au confirmat aceste calcule, arătând că albinele pot potrivi cantitatea arătată într-o imagine care are anumite tipare pentru a găsi o recompensă. În cadrul unui studiu albinelor li s-au arătat trei frunze, urmând ca  ulterior acestea să fie nevoite să aleagă dintre două sau trei lămâi, de exemplu. Acesta a fost un test pe care albinele l-au trecut cu uşurinţă. Abilitatea albinelor de a îmbina semne folosind diferite simboluri este hotărâtoare, demonstrând că albinele nu se bazează doar pe amintirea unei imagini specifice, ci faptul că au înţeles numărul care stă la baza acestei imagini. Dar această capacitate este limitată: albinele pot număra numai până la patru.

Este posibil să poată albinele deprinde şi alte noţiuni abstracte? Aceasta este o întrebare pe care Martin Giurfa de la Universitatea din Toulouse, Franţa a studiat-o în ultimii 10 ani prin testarea capacităţii albinelor de a clasifica. "Sunt mulţi cei care ne-au spus că suntem nebuni, dar provocarea ne-a atras", afirmă el. Giurfa a început prin instruirea albinelor să recunoască conceptul de simetrie şi a constatat că acestea au învăţat foarte repede cum să culeagă o recompensă dulce aflată sub semne simetrice şi să evite, în acelaşi timp, imaginile asimetrice (Nature, vol. 382, p. 458). Ele au învăţat raporturile spaţiale cum ar fi noţiunile de "sus/jos" şi 'stânga/dreapta" şi chiar mai mult, şi-au însuşit de asemenea conceptul de "acelaşi" şi "diferit". Mai mult, albinele aplică cu uşurinţă noţiunile dobândite în situaţii noi. De exemplu, dacă sunt instruite să caute aceleaşi mirosuri, ele automat dobândesc ulterior abilitatea de a alege semne vizuale care se potrivesc (Nature, vol. 410, p. 930).

Totuşi, rezultatele cele mai recente obţinute de Giurfa sunt mult mai impresionante. Împreună cu colegul său Aurore Avargués-Weber, el a descoperit că albinele pot combina conceptele pe care le-au învăţat. De exemplu, când au fost antrenate să caute perechi de forme, au realizat acest lucru orientându-se după culoare (albinele urmăreau dacă cele două forme aveau aceeaşi nuanţă sau o nuanţă diferită) şi după dispunerea în spaţiu (dacă aceste forme erau dispuse vertical, mai degrabă decât aliniate una lângă cealaltă). "Acest lucru implică un nivel mai mare de abstractizare", afirmă Giurfa. Albinele sale au stăpânit această activitate după doar 30 de încercări, în comparaţie cu unele primate care au avut nevoie de mii de încercări pentru a realiza acelaşi lucru (PNAS, vol. 109, p. 7481). Asta nu e tot. Atunci când cercetătorii au încercat să vadă cum s-ar descurca albinele să realizeze acelaşi lucru într-un labirint, au constatat că ele pot învăţa să utilizeze semne abstracte pentru a găsi traseul pe care trebuie să îl urmeze spre o recompensă. Important este faptul că apoi albinele au reuşit să înţeleagă că aceleaşi semne pot însemna lucruri diferite în labirinturi diferite, sugerând că acestea au abilitatea de a înţelege contextul (Journal of Comparative Physiology A, vol. 181, p. 343).

O serie de cercetători în domeniul ştiinţei cognitive consideră că o astfel de gândire îşi atinge apogeul într-o trăsătura cunoscută sub numele de metacogniţie. Această capacitate de introspecţie şi de a judeca calitatea propriilor gândurile, indiferent dacă sunteţi sigur de ceva sau pur şi simplu bănuiţi, este adesea considerată a fi cheia de boltă a unui intelect conştient. Identificarea prezenţei metacogniţiei la animale care nu pot conversa este un lucru greu de realizat, dar printr-o serie de teste chibzuite cu atenţie prezenţa acestei calităţi a fost demonstrată la un mic grup de primate şi delfini. La momentul actual există dovezi preliminare că albina poate fi un membru al acestui club select.

Clint Perry de la Macquarie University din Sydney, Australia, a început prin a-şi instrui albinele să deosebească diferite imagini cu ajutorul unor teste cu grade variate de dificultate. În cadrul unor studii realizate mai târziu, el le-a dat posibilitatea de a scăpa printr-un orificiu în cazul în care nu doreau să rişte să greşească. Albinele nu doar au evitat încercările mai dificile în favoarea celor  uşoare, ci de asemenea şi-au alocat mai mult timp pentru a decide atunci când testele erau dificile. Ca urmare a prezenţei orificiului de evacuare, acestea au avut tendinţa de a răspunde în mod mai corect la testele la care au decis să se supună. Acest lucru sugerează că albinele au judecat cu exactitate ce teste pot şi pe care dintre ele nu pot să le treacă. Perry şi-a prezentat rezultatele preliminare în cursul acestui an, în cadrul celui de-al X-lea Congres Internaţional de Neuroetologie de la Universitatea din Maryland, din College Park şi chiar dacă nu a publicat încă detaliile complete ale experimentelor sale, Chittka consideră că deducţiile sale sunt plauzibile. "Această performanţă ar reprezenta cu siguranţă o probă solidă care să susţină procesul de metacogniţie, dacă studiul ar fi realizat cu subiecţi înrolaţi din rândul vertebratelor", afirmă el.

Pe măsură ce CV-ul albinelor continuă să devină tot mai complex, cercetătorii au început să se întrebe cum şi de ce albinele au dezvoltat o astfel de paletă cognitivă bogată. Am putea obţine unele indicii de la speciile cele mai înrudite cu acestea. Deşi albinele sunt printre cele mai studiate insecte, există o mulţime de dovezi că mulţi dintre verii albinelor, inclusiv bondarii şi furnicile, au, de asemenea, o abilitate dezvoltată de a învăţa. Toate aceste insecte sunt dotate cu aglomerări nervoase deosebit de mari şi de complicate (corpora pedunculata - n.tr.), şi anume globuri dense de reţele neuronale implicate în procesul de învăţare şi memorie de la nivelul creierului insectelor. Pentru că albinele şi furnicile sunt în mare parte creaturi sociale, s-a considerat că această capacitate a evoluat pentru ca acestea să se poată adapta cerinţelor impuse de convieţuirea în cadrul unui grup mare. Cu toate acestea, o comparaţie efectuată recent sugerează că extinderea a început în urmă cu 90 milioane ani cu o viespe izolată care a dat în cele din urmă naştere tuturor acestor insecte sociabile. Dacă lucrurile s-au petrecut astfel, este posibil ca inteligenţa albinelor să fi fost dobândită iniţial pentru a vâna şi nimici prada, pentru ca ulterior să fie canalizată spre dobândirea unui stil de viaţă mai cooperantă şi mai paşnic.

În ciuda dilatării corpurilor pedunculate, mecanismul neural al unei albine este încă infim în comparaţie cu cel al altor creaturi inteligente, cum ar fi primatele şi cetaceele. Craniile umane adăpostesc în jur de 85 miliarde de celule nervoase, în timp ce o albină posedă mai puţin de un milion, acestea având un creier de volum mai mic decât un milimetru cub. Modul în care albinele realizează atât de multe având la dispoziţie atât de puţin rămâne un mister, deşi este posibil ca dimensiunea lor să prezinte unele avantaje. Este nevoie de mai puţin timp pentru a transmite semnale între neuroni, dacă aceştia sunt mai aproape unul de celălalt, ceea ce ar trebui să însemne că informaţiile pot fi procesate într-un mod mai eficient de creierul insectelor. Aceste mesaje pot fi, de asemenea, mai puţin influenţate de interferenţele electrice care sunt asemănătoare cu sunetul static aflat pe o linie telefonică proastă. Zgomotul este o problemă mai ales atunci când comunicarea se realizează pe distanţe lungi, astfel încât creierele mai mari utilizează un trigger digital "on / off" care poate persista dacă se menţine prezenţa unui zgomot. Cu toate acestea, în interiorul creierului insectelor mici poate persista un semnal "analog" gradat în care să varieze amplitudinea transmiterii informaţiilor. "Acest semnal poate transmite cantităţi uriaşe de informaţii într-o perioadă scurtă de timp", afirmă Jeremy Niven, un neurolog de la Universitatea din Sussex din Brighton, Marea Britanie.

Comenzi cognitive rapide

Chiar şi aşa, este posibil ca albinele să utilizeze comenzi cognitive rapide. "Insectele ne forţează să ne gândim dacă comportamentele sunt la fel de sofisticate precum credem noi că ar fi sau dacă acestea se bazează pur şi simplu pe euristică folosind simple ipoteze", afirmă Niven. Într-adevăr, programele de calculator care simulează activitatea reţelelor neuronale sugerează că abilităţile mentale aparent complexe, cum ar fi numărarea şi clasificarea pot fi realizate cu ajutorul a doar câteva sute de celule cerebrale. Aceste rezultate ar trebui să fie privite cu un oarecare scepticism, deoarece aceste modele îndepărtează dezordinea lumii reale care are nevoie fără îndoială de mult mai multe mecanisme pentru a procesa. Cu toate acestea, per  ansamblu realizările albinelor par să confirme că neuronii relativ puţini pot parcurge un drum lung atunci când sunt utilizaţi în mod eficient. Aceste constatări ar putea să ne furnizeze informaţii legate de creierele noastre în aceeaşi măsură în care pot să o facă despre cele ale albinelor. "Este posibil ca şi noi oamenii să folosim tehnici destul de simple," afirmă Mandyam Srinivasan de la Brain Institute Queensland din Brisbane, Australia.

Totuşi, nu ar trebui să ne lăsăm purtaţi de val. Albinele ar putea avea o gamă largă de abilităţi, dar Chittka suspectează că talentele albinelor nu sunt de foarte mare profunzime. Luaţi în considerare percepţia. Vizibilitatea albinei este în general destul de slabă.  Ele tind să se bazeze pe contururile obiectelor şi în acest fel le scapă detaliile fine. Acest lucru ţine în mare parte de vedere, dar se poate reduce la fel de bine la cantitatea de materie cenuşie alocată vederii. Lumea noastră vizuală este mult mai bogată şi suntem foarte buni la prelucrarea multe părţi ale unei scene în acelaşi timp, acesta fiind motivul datorită căruia ne va sări în ochi o faţă cunoscută care se află în mulţime. Albinele nu dispun de această capacitate de "procesare paralelă" atunci când se află în căutarea unei culori aflată într-o mare de obiecte. Ele o verifică pe fiecare pe rând ca şi cum nu ar putea observa întreaga scenă cu o singură privire.

Există, de asemenea, un deficit major în capacitatea de a memora. Pragul reamintirii în cazul oamenilor rămâne să fie descoperit. Gândiţi-vă la toate cuvintele pe care le ştiţi, la toate persoanele pe care le recunoaşteţi. Chiar şi animalele cu creier mic, cum ar fi porumbeii, pot învăţa să recunoască mii de imagini. Deşi albinele învaţă cu rapiditate reguli noi, ele devin mai curând copleşite de cantităţi mari de informaţii noi. Albinele melifere pot fi instruite să asocieze anumite mirosuri cu locurile în care se află alimente diferite, de exemplu, dar şi pierd din precizie atunci când numărul acestor locuri depăşeşte cifra doi. Incapacitatea lor de a forma conexiuni între diferite evenimente va fi unul dintre cele mai mari impedimente, afirmă Niven. "Acest lucru le reduce şansele de a prevedea ce se va întâmpla în lumea din jurul lor."

Totuşi, ca model simplu de inteligenţă, albinele posedă un potenţial imens. "Ele ne ajută să înţelegem mult mai bine lucrurile de bază legate de regiunea neuronală", afirmă Niven. Pe măsură ce aflăm mai multe despre modul în care gândesc albinele, sperăm că în cele din urmă vom afla toate informaţiile legate de anatomia inteligenţei şi vom dezlega misterul care stă la baza modului în care diferite reţele de neuroni dau naştere diverselor abilităţi.

Informaţiile preţioase pe care le-am aflat în laborator ar putea atrage atenţia asupra nenumăratelor forme de viaţă inteligente care se ascund în grădinile noastre şi se târăsc prin debarale şi pe sub podelele locuinţelor noastre. Şi este vorba nu doar de rudele cele mai apropiate ale albinelor, ci şi de duşmanul său de moarte, păianjenul şi chiar şi de creaturi deloc populare, cum este cazul gândacilor de bucătărie. Dacă am învăţat ceva de la albine, este faptul că ar trebui să fim pregătiţi să ne surprindă ce poate realiza un creier atât de mic. "După atâţia ani, nu mai am idei preconcepute în acest domeniu", afirmă Giurfa. "Am învăţat să respect aceste animale."

Agenţi din rândul albinelor

Având în vedere faptul că albinele posedă un simţ olfactiv deosebit de bine dezvoltat şi totodată inteligenţa acestora, unii cercetători se întreabă dacă acestea ar putea fi folosite pentru a detecta diverse tipuri de probleme în zonele de conflict. Albinele instruite să asocieze o soluţie care conţine zahăr cu mirosul explozivilor utilizaţi în mod obişnuit ar zbura deasupra zonelor minate, de exemplu. Pasul următor ar fi utilizarea unui sistem radar cu laser care să poată detecta lumina răspândită de bătăile aripilor lor, permiţând astfel operatorilor să vizualizeze mişcările acestora pe o suprafaţă mare, de la o distanţă sigură.

Calităţile de detectiv ale albinelor ar putea fi utilizate, de asemenea, în spitale. Unele boli printre care se numără tuberculoza şi anumite tipuri de cancer imprimă pacienţilor un anumit miros specific pe care albinele ar putea, dacă sunt antrenate în acest sens, să îl asocieze cu mâncarea. După aceea, dacă mirosul distinctiv este prezent într-un eşantion de urină sau în respiraţie, albina îşi va întinde limba realizând o mişcare neînsemnată care ar putea fi detectată de către un aparat de fotografiat pentru a putea stabili un diagnostic.

***************

Comportamentul social al albinelor: Secretul vieţii unei albine de stup

Performanţele mentale deosebite ale albinelor ne forţează să reconsiderăm cunoştinţele pe care le avem despre inteligenţă. Pregătiţi-vă să fiţi surprinşi de ceea ce poate realiza un creier miniatural în timp ce analizăm câteva dintre activităţile acestor producători de miere la scală industrială.

Albinele străjuiesc intrarea în stup
De-a lungul istoriei, albinele au fost venerate pentru altruismul şi dorinţa lor de cooperare. Dar din când în când albinele sunt angrenate în dispute care au loc în afara stupului, invadând stupul altor albine pentru a le fura mierea. Din acest motiv, unele albine lucrătoare zăbovesc la intrarea în stup pentru a se asigura că nicio albină străină nu poate pătrunde în interiorul coloniei. Se poate remarca în diferite imagini felul în care albina care stă de pază îşi arcuieşte corpul, aşteptând să cerceteze şi să atace intruşii.

Albinele îşi păzesc regina
În orice stup, matca instituie rapid un anturaj potrivit statutului său regal. Regina albină (Apis mellifera) se află în centrul coloniei sale. Ca semn al loialităţii lor, însoţitorii săi îşi ling stăpâna şi îşi lovesc antenele de cele ale reginei lor, un comportament obişnuit care ajută la stabilirea ierarhiei din cadrul coloniei respective.

Pot să iau o muşcătură?
Albinele împart şi o fac în mod egal, dând nectarul lor preţios şi celorlalţi membri ai stupului lor. Acest lucru, de asemenea, le permite să facă schimb de hormoni importanţi, contribuind la pregătirea comportamentului coloniei pentru diverse situaţii.

Albinele meşteresc singure
Activităţile de menaj reprezintă o parte importantă a misiunii albinelor lucrătoare, în timp ce arhitectura complicată a stupului necesită acordarea unei atenţii deosebite păstrării lui în condiţii bune. Pentru a îndeplini această sarcină, o albină foloseşte două pelete de răşină colectate de la mugurii copacilor şi sevă pentru a cârpi golurile din pereţii stupului.

Viitorul albinelor sunt copiii
Viitorul oricărei colonii se bazează pe tinerii săi şi prin urmare unele albine lucrătoare îndeplinesc rolul unei doici, aducând mâncare pentru larve. Toate larvele încep să consume lăptişor de matcă secretat de glandele albinelor lucrătoare, dar îşi diversifică dieta rapid: viitoarea regină continuă să înmulţească lăptişorul de matcă, în timp ce albinele lucrătoare şi trântorii sunt dezvăţaţi să dilueze mierea, polenul şi nectarul.

Nimeni nu pune copiii albinelor la colţ
Asemeni fluturilor, albinele suferă un proces de metamorfoză. Odată ce o larvă a ajuns la o anumită dimensiune, aceasta se răsuceşte într-un cocon şi una dintre surorile sale mai mari construieşte un capac de ceară deasupra alveolei sale în formă de fagure. Larva metamorfozează pentru a forma adulţi şi apoi se eliberează, tânăra albină ieşind prin capacul de ceară cu ajutorul mandibulelor.

Albinele transportă şi apă
Albinele nu colectează nectarul doar în cursul lungilor călătorii pe care le efectuează. Se ştie despre albine că pleacă în căutare de apă proaspătă pe care o aduc înapoi la stup. O parte din această apă este utilizată pentru băut, iar o parte este presărată peste fagurele de miere pentru a putea controla temperatura din colonie.