Пчёлы освоили понятие нуля

Даже для детей ноль — это непростая тема. Сказать «яблок нет» легко, а вот осознать, что это «ничего» занимает своё место в числовом ряду прямо перед единицей — уже сложнее.

У типичного ребенка устойчивое понимание числа 0 как «ничего» и его места в числовом ряду формируется примерно к 5–6 годам.

Цивилизации тоже осваивали ноль не сразу. Римляне строили дороги и акведуки, но в их системе счисления отдельного знака для нуля не было. И тут на сцене появляется медоносная пчела с мозгом весом в 1 миллиграмм. В лабораторном тесте она не просто видит пустоту, а понимает, что это ноль и что он меньше единицы.

Пчела делает то, что долго считалось слишком сложным для такого крошечного мозга: она правильно обращается с «ничем».

Не просто пустая карточка

Главный эксперимент опубликовали в Science в 2018 году. Исследователи учили медоносных пчёл выбирать картинку с меньшим или большим числом элементов. На карточках были наборы чёрных объектов — от одного до четырёх, а в расширенной версии — до шести. За правильный выбор пчела получала сладкий раствор, за ошибку — горький привкус.

Пчела быстро запоминает такие правила, если в конце её ждёт сироп.

После обучения началось самое интересное. Пчёлам показывали знакомые карточки с объектами и новую — абсолютно пустую. Ни одного кружка, просто белый фон.

Важный момент: это не было заученной картинкой. Пчёлы учились на одних наборах, а потом получали новые комбинации, включая пустую карточку. Чтобы выбрать правильно, нужно было перенести правило «меньше» на ситуацию, где объектов нет вообще.

В этом и суть. Одно дело понять, что двойка меньше четверки. Другое — поставить «ничего» ниже «одного». Для этого нужно не просто видеть пустой фон, а встроить пустоту в логику количества.

До пчёл такие способности находили у животных с куда более серьёзной репутацией: у приматов и птиц, например у африканских серых попугаев.

Сенсация в том, что это сделало насекомое с мозгом, где примерно миллион нейронов. В 90 тысяч раз меньше, чем у человека.

Мозг на минималках

Свой крохотный мозг пчела использует на полную катушку. Она летает, ориентируется на местности, запоминает места с едой, различает формы, цвета и запахи, общается в улье и возвращается домой после маршрутов, на которых человек без навигатора уже начал бы паниковать.

Пчела не просто реагирует на свет. Она строит связи между сигналом и результатом. Цветок дал нектар — стоит запомнить. Узоры возле кормушки привели к сиропу — стоит различать. Один вариант картинки приносит награду, другой нет — стоит выучить правило.

Поэтому к идее нуля она приходит не через счёт в школьном смысле. Ей нужно сравнить: где больше ресурса, где меньше, какой источник выгоднее, куда стоит лететь, а куда нет. Нам это кажется простым, но для крохотного мозга это прорыв и огромное преимущество.

Пчелы умеют вычитать и складывать

Ноль — не единственный математический трюк пчёл. В 2019 году биологи научили медоносных пчёл простейшему правилу: синий цвет означал «выбери на один больше», жёлтый — «выбери на один меньше». И пчелы с этим справились. Фактически, они решали примеры в стиле 3-1=2 и 3+1=4.

Самая частая ошибка в разговорах об интеллекте животных — мерить всех человеком. Если животное делает что-то похожее на нас, мы объявляем его умным. Если делает иначе, снисходительно называем инстинктом.

Пчёлы не похожи на нас почти ничем. У них другой сенсорный мир, другое тело, другая нервная система, другая социальная жизнь. Но они решают задачи, которые мы привыкли относить к «высокому» мышлению: распознают образы, учатся на правилах, передают информацию в улье, ориентируются в сложной среде и, как выяснилось, могут обрабатывать нулевое количество.

Для нейробиологов и инженеров это отдельный повод задуматься: иногда важна не гигантская мощность, а правильная архитектура. Пчела не тащит с собой суперкомпьютер. Она показывает, что маленькая система при хорошей настройке может решать задачи, которые мы по привычке считали «слишком умными».