Het is een hole-in-one! Hommels kunnen blijkbaar leren golfen om een beloning te krijgen. Niet eerder werd gedacht dat dit mogelijk was voor insecten, vanwege hun kleine hersenen.
Meerdere onderzoeken hebben al aangetoond dat hommels geen sukkels zijn. Alleen voerden de hommels in deze studies taken uit die wel een beetje lijken op hun natuurlijke gedrag.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Hommels zijn bijvoorbeeld in staat om aan een touwtje te trekken waardoor ze een kunstbloem met suikeroplossing kunnen bereiken. Hommels moeten ook weleens in het echte leven aan bloemdeeltjes trekken om nectar te krijgen, dus dat is niet compleet vreemd voor ze.
Deze taken lijken misschien complex, maar ze laten geen hoog leerniveau zien, zegt Olli Loukola van de Queen Mary University of London, een onderzoeker van deze studie.
Loukola en zijn team besloten een nieuwe uitdaging aan te gaan. Ze onderzochten of hommels kunnen leren om een voorwerp te verplaatsen waar geen beloning aan vastgemaakt zit.
Ze bouwden een rond platform met een klein gaatje in het midden, gevuld met suikeroplossing. De hommels moesten de bal in dit gaatje duwen om een beloning te ontvangen. Een onderzoeker liet de hommels zien hoe ze dit moesten doen. Hiervoor gebruikte hij een plastic hommel op een stokje om de bal mee te duwen.
Aannames maken
De onderzoekers trainden daarna drie groepen met andere hommels op drie verschillende manieren. De eerste groep kreeg te zien hoe een getrainde hommel de taak oploste. De tweede groep kreeg te zien hoe de bal in het gaatje werd geduwd door een verborgen magneet. De laatste groep kreeg geen demonstratie, maar zag de bal gelijk in het gaatje met de beloning liggen.
De hommels gingen hierna zelf de taak uitvoeren. De groep die eerst had gezien hoe andere hommels de taak volbrachten, leerde de taak het snelst en was het meest succesvol. De tweede groep die de demonstratie met een verborgen magneet had gezien, was ook succesvoller dan de groep die geen demonstratie had gehad.
Daarna werden de hommels getraind met drie ballen die op verschillende afstanden van het gaatje waren geplaatst. De twee ballen die het dichtst bij het gaatje zaten, waren vastgelijmd. De meeste hommels die succesvol waren in de vorige taak bewogen zich in deze taak naar de bal die zich het dichtst bij het gaatje bevond. Dit liet zien dat de hommels in staat waren om zelf aannames te maken en de taak op te lossen, en niet simpelweg het gedrag kopiëren dat ze eerder hadden gezien.
De hommels waren nog steeds succesvol als ze na hun training met een gele bal, een zwarte bal kregen. Dit toonde aan dat ze zich niet aangetrokken voelden tot een specifieke kleur.
Flexibel denken
‘Ze kopiëren het gedrag dus niet blindelings; ze verbeteren wat ze al hebben geleerd’, zegt Loukola. Hij denkt dat deze cognitieve vaardigheid hommels kan helpen om succesvol voedsel te verzamelen in natuurlijke omgevingen die veranderen. ‘Het vermogen om het gedrag van andere te kopiëren en dit ook nog te verbeteren, lijkt me erg belangrijk.’
Loukola denkt dat dit gedrag hetzelfde is als gedrag waarbij dieren hulpmiddelen gebruiken. Hulpmiddelen worden normaal alleen door een paar slimme dieren gebruikt, zoals bepaalde zoogdieren en kraaien.
Eirik Søvik van de Volda University College in Noorwegen is het hiermee eens. Hij zegt dat mensen ernaar neigen om op zoek te gaan naar eenvoudigere verklaringen wanneer dieren met kleine hersenen zulk gedrag vertonen. Zodra vertebraten – dieren met een wervelkolom – dit gedrag vertonen, denken mensen gelijk aan complexe verklaringen.
In feite zullen dezelfde mechanismen aan het werk zijn in complex gedrag van insecten en invertebraten – dieren zonder wervelkolom – als in vertebraten. Voor het gebruik van hulpmiddelen is er helemaal niet zo veel hersencapaciteit nodig als we dachten, zegt Søvik.
‘Als je de experimenten met vertebraten op dezelfde manier uitvoert als de experimenten met insecten, kom je er snel achter dat het gedrag eerst complex lijkt, maar dat uiteindelijk dezelfde eenvoudige mechanismen van insecten ook in vertebraten aan het werk zijn’, zegt Søvik.
Slimme hommels
De cognitieve vaardigheden van hommels zijn interessant voor kunstmatige intelligentie onderzoekers. Vooral voor diegenen die computermodellen van insecten breinen maken om beter te begrijpen hoe complex gedrag ontstaat. Gedragsstudies van insecten laten zien dat je veel kunt doen met beperkte hersencapaciteit.
‘Voorheen werden dieren met kleine hersenen niet als intelligent of slim gezien’, zegt Loukola. ‘Onze studie laat zien dat kleine hersenen in staat zijn om bepaalde vormen van cognitieve vaardigheden toe te passen.’
Søvik denkt dat de grootste beperking van onderzoek naar cognitie van insecten menselijke creativiteit is.
‘We zijn niet zo goed geweest in het ontwerpen van experimenten die de cognitie van insecten goed onderzoeken’, zegt Søvik. ‘Dat is waarschijnlijk waarom het zo ongelooflijk moeilijk is om een idee te krijgen van hoe hommels de wereld ervaren. Als je ze taken geeft die ze kunnen volbrengen, dan helpt dat om ze beter te begrijpen. Ik denk dat de onderzoekers er goed in slaagden om meer inzicht te krijgen in hoe hommels de wereld zien.’
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: