В изоляции от "общества" осы теряют способность распознавать лица

Учёные выяснили, что важные участки мозга бумажных ос не развиваются, если у этих насекомых не было опыта социального взаимодействия. К слову, эти осы обладают одной из самых развитых систем распознавания "лиц" среди насекомых, и учёные исследуют их, чтобы лучше понять ход эволюции социальных существ, в том числе и людей.

Бумажные осы (Polistes fuscatus) являются социальными насекомыми, то есть они ведут общественный образ жизни. В их колониях, в отличие от пчелиных, может быть несколько королев, и у каждой королевы есть своя "свита".

Эти небольшие группы могут соперничать между собой, и для поддержания этой сложной иерархии бумажные осы должны хорошо понимать, кто из них относится к какому клану. Поэтому крошечный мозг этих насекомых очень хорошо приспособлен к распознаванию и запоминанию лиц.

В этой способности бумажные осы преуспели настолько, что учёные стали проявлять большой интерес к их интеллекту и даже сравнивать его с интеллектом приматов и людей. Конечно же, в поисках эволюционных основ социального поведения, а не зачатков самосознания.

На коллаже видно, как отличаются друг от друга "лица" самок бумажной осы. Именно такие небольшие отличия в цвете и форме пятен способен запоминать мозг взрослой особи.

Фото Michael Sheehan/Cornell University.

Выяснилось, что социальная изоляция влияет на этих общественных насекомых так же пагубно, как и на людей. В мозге бумажных ос, выращенных отдельно от своих сородичей, остались практически не развитыми области, связанные со зрением и запоминанием "лиц".

Очевидно, почему такое исследование совершенно невозможно было бы провести с участием людей. С насекомыми в этическом плане всё намного проще.

Конечно же, в мозге осы нет области, отвечающей непосредственно за узнавание лиц. Есть лишь такие, которые позволяют насекомому запоминать цветовые узоры и формы, характерные для окраса головы их сородичей. Запоминая эти мельчайшие "черты лица", осы способны ориентироваться среди сотен сородичей.

Помимо зрительных образов осы также различают запах и другие химические сигналы, исходящие от сородичей. Личинки бумажных ос, однако, могут различать лишь свет и некоторые запахи, но зрительные области их мозга ещё не развиты.

Поэтому, как только новорождённые осы появились из коконов, учёные изолировали их от остальных членов колонии. Одну группу поместили в "одиночные" контейнеры, а других поместили в идентичные контейнеры небольшими группами. Конечно же, сначала исследователи изучили строение мозга этих новорождённых ос, чтобы иметь нулевую точку для наблюдения за его дальнейшим развитием.

Через два месяца учёные проверили, как изменился мозг уже взрослых ос. Оказалось, что вне зависимости от социального опыта объём мозга увеличился у всех, что нормально для насекомых. Зрительные зоны мозга у всех ос также были развиты одинаково.

Однако учёные обнаружили взаимосвязь развития небольшой зоны мозга, отвечающей за восприятие цвета, и региона, отвечающего за обработку информации (аналога коры головного мозга у насекомых). У социально изолированных ос обе этих области были развиты хуже, чем у ос, выросших в группе.

"Простой мозг насекомых даёт нам возможность понять основы работы нейронных цепей, а также увидеть, как социальное взаимодействие участвует в формировании структур мозга", – отметил соавтор работы нейробиолог Майкл Шихан (Michael Sheehan) из Корнеллского университета в США.

Это исследование открывает путь для дальнейшего изучения роли переднего зрительного бугорка (той самой области определения цвета) в системе распознавания "лиц" бумажных ос. Также учёные предлагают использовать полученные результаты для сравнения этих анатомических структур с аналогичными структурами мозга приматов.

Работа американских учёных была опубликована в научном журнале Biology Letters.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".