Forskare vid Queen Mary University of London har upptäckt att humlor kan skilja mellan korta och långa tidslängder av ljusblänkningar, liknande igenkänning av morsesignaler. Denna förmåga, som tidigare bara observerats hos människor och utvalda ryggradsdjur, gör det möjligt för insekterna att koppla specifika blänklängder till matbelöningar. Upptäckten belyser oväntade tidsmässiga förmågor i små insektshjärnor.
I en banbrytande studie publicerad i Biology Letters tränade forskare humlor (Bombus terrestris) att navigera i en labyrint där två blinkande cirklar avgev pulser av kort eller långt ljus. En längd signalerade en sockerbelöning, medan den andra indikerade en bitter substans att undvika. För att bekräfta att humlorna förlitar sig på timing snarare än position bytte forskarna plats på de blinkande cirklarna mellan labyrintavsnitt.
Efter träning flög humlorna konsekvent mot den ljuslängd som tidigare kopplats till socker, även efter att belöningarna tagits bort och utan att förlita sig på dofter eller andra ledtrådar. Detta visade deras förmåga att lära sig och skilja mellan blänkningarna, mycket som punkter och streck i morsesignal, där korta blänkningar representerar 'E' och längre 'T'.
Doktoranden Alex Davidson, som ledde experimenten tillsammans med handledaren Dr. Elisabetta Versace, uttryckte entusiasm för resultaten. 'Vi ville ta reda på om humlor kunde lära sig skillnaden mellan dessa olika längder, och det var så spännande att se dem göra det', sa Davidson. Han noterade överraskningen med tanke på att humlor inte naturligt möter blinkande stimuli: 'Faktum att de kunde spåra längden på visuella stimuli kan tyda på en utvidgning av en tidsbearbetningsförmåga som utvecklats för andra syften, som att hålla koll på rörelse i rymden eller kommunikation.'
Studien väcker frågor om tidsuppfattning i små hjärnor. Cirkadiska rytmer förklarar längre cykler men inte den precisa timingen för blänkningar som skiljer sig med bråkdelar av en sekund. Dr. Versace betonade bredare implikationer: 'Många komplexa djurbeteenden, som navigation och kommunikation, beror på tidsbearbetningsförmågor. Att bearbeta längder hos insekter är bevis på en komplex uppgiftlösning med minimal neural substrat. Detta har implikationer för komplexa kognitiva-liknande egenskaper i artificiella neurala nätverk.'
Hittills har sådan längdiskriminering bara känts igen hos människor, duvor och makaker. Denna insektförmåga kan informera evolutionsbiologi och effektiva AI-designer inspirerade av biologisk intelligens.