Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене

Пчелы-математики: зачем насекомому с мозгом в миллиметр знать, что ноль меньше единицы

О медоносных пчелах написаны тонны текста. Обычно всё сводится к трем темам: социальная структура улья, производство меда и загадка танца, которым пчелы сообщают сородичам координаты цветов. Но за последние десять лет выяснилось, что пчела — еще и математик. И масштаб ее способностей заставляет пересмотреть границу между инстинктом и абстрактным мышлением.
Концепция нуля — не тривиальная штука.
Оглавление

О медоносных пчелах написаны тонны текста. Обычно всё сводится к трем темам: социальная структура улья, производство меда и загадка танца, которым пчелы сообщают сородичам координаты цветов. Но за последние десять лет выяснилось, что пчела — еще и математик. И масштаб ее способностей заставляет пересмотреть границу между инстинктом и абстрактным мышлением.

Ноль как число

Пчела — это уникальное насекомое-опылитель, играющее ключевую роль в экосистеме нашей планеты.
Пчела — это уникальное насекомое-опылитель, играющее ключевую роль в экосистеме нашей планеты.

Концепция нуля — не тривиальная штука. Для ее освоения нужен выход за пределы конкретного. Ноль нельзя пощупать. Ноль нельзя представить в виде трех яблок или пяти палок. Это чистая абстракция. Человечество пришло к ней не сразу: у римлян не было символа для нуля, древнегреческие математики долгое время обходились без него. В некоторых культурах ноль появился тысячелетия спустя после первых записей чисел.

В 2018 году группа исследователей из Мельбурнского королевского технологического института поставила эксперимент, который выглядит издевательски простым. Пчел научили выбирать картинку с наименьшим количеством фигур. Сначала — различие между одним и тремя, потом между одним и двумя. Насекомые справлялись без труда.

Затем ученые добавили пустую карточку. Ноль фигур. Пчелы должны были выбрать между пустотой и картинкой с одной фигурой. Результат: 64 процента выборов в пользу нуля. Это статистически значимое отклонение от случайного угадывания. Пчела понимала, что пустота — это меньше, чем единица.

Причем чем больше было фигур на альтернативной картинке (четыре или пять), тем быстрее и увереннее пчела принимала решение. Она оценивала разницу в количестве и действовала тем решительнее, чем эта разница была очевиднее.

Символьная арифметика

Ноль — только начало. Следующий этап исследований показал, что пчелы способны к символьным вычислениям. В том же университете построили Y-образный лабиринт. На входе пчеле показывали картинку с набором фигур (от одной до пяти). Картинка была окрашена в синий или желтый цвет.

Пчела залетала внутрь и видела два выхода. Один вел к правильному ответу, второй — к неправильному. Синий цвет означал операцию сложения: к увиденному числу фигур нужно было прибавить единицу. Желтый — вычитание. За правильный выбор давали сахарный сироп, за ошибку — горький хинин.

Пчелы научились. После примерно ста тренировочных сессий они стабильно выбирали правильный ответ в новых, незнакомых примерах. Они освоили правило, связывающее цвет с математическим действием. Профессор Адриан Дайер, руководитель исследования, прокомментировал это так: «Сложное понимание математических символов как языка доступно не только позвоночным с крупным мозгом».

Задача коммивояжера

В 2010 году в Лондонском университете поставили эксперимент иного рода. Исследователи создали искусственную поляну с цветами, управляя расположением нектара через компьютер. Пчелы делали то, что делают всегда: собирали пищу.

Ученые отслеживали траектории полета. Оказалось, что пчелы каждый раз находят оптимальный маршрут между цветами, посещая каждый ровно один раз и возвращаясь в исходную точку. В дискретной математике это называется «задачей коммивояжера». Для компьютера решение такой задачи с десятком точек требует перебора миллионов вариантов. Пчела решает ее мгновенно.

Как насекомое с миллионом нейронов справляется с вычислительной задачей, на которую у процессора уходят секунды или минуты — до сих пор неясно. Никакой внятной модели не предложено. Тот случай, когда наука фиксирует факт, но не может его объяснить.

Четность

В 2026 году опубликованы результаты восьмилетних исследований: пчелы способны классифицировать количества по признаку четности. Серия экспериментов, проведенных между 2016 и 2024 годами, показала, что насекомые отличают четное количество фигур от нечетного. Снова — абстрактный признак, не имеющий прямого аналога в природе.

Зачем пчеле в дикой природе знать, четное ли число посещенных цветков? Вопрос открытый. Вероятнее всего, это побочный эффект общей способности к быстрой количественной оценке. Но сам факт существования этой способности у насекомого с таким микроскопическим мозгом заставляет смотреть на эволюцию интеллекта иначе.

Что это значит

Пчела не решит систему уравнений. Не защитит диссертацию. Но она понимает ноль. Она складывает и вычитает, используя абстрактные символы. Она находит оптимальный маршрут между десятками точек. Она отличает четное от нечетного.

Мозг пчелы весит около миллиграмма и содержит меньше миллиона нейронов. У человека — 86 миллиардов. Разница в 86 тысяч раз. И при этом разрыв в когнитивных способностях не бесконечен. В некоторых узких областях пчела работает на уровне, который до недавнего времени считался прерогативой позвоночных с крупным мозгом.

Это не повод для умиления. Это повод для пересмотра базовых предположений о том, что такое интеллект и как он распределен в животном мире.