زنبورهای عسل سالهاست دانشمندان را به چالش کشیدهاند: چگونه مغزی به اندازه یک دانه علف میتواند چنین رفتارهای پیچیده و هوشمندانهای تولید کند؟ پژوهش تازهای نشان میدهد این حشرات نهتنها میتوانند برقصند و چهره انسان را به خاطر بسپارند، بلکه حتی قادرند اصول پایهای کد مورس را هم درک کنند؛ دستاوردی که نگاه ما به «هوش» را دوباره زیر سؤال میبرد.
از رقص وگل تا رمزگشایی الگوهای نوری
در دهه ۱۹۴۰، کارل فون فریش، رفتارشناس اتریشی، با کشف و رمزگشایی «رقص وگل» (waggle dance) نشان داد زنبورهای عسل میتوانند مسیر و فاصله منابع غذایی مانند آب، گرده و مکانهای لانهسازی تازه را به همنوعان خود منتقل کنند. این رقص به شکل هشت انگلیسی انجام میشود و زاویه و مدتزمان لرزش بدن زنبور، اطلاعات جهت و فاصله را کدگذاری میکند.
تا پیش از آن، بسیاری از دانشمندان اعتقاد داشتند حشرات اساساً موجوداتی صرفاً غریزی هستند و از «هوش» بیبهرهاند. خود فون فریش با وجود دریافت جایزه نوبل در سال ۱۹۷۴ برای همین پژوهشها، جایی نوشته بود: «مغز یک زنبور به اندازه دانه علف است و برای فکر کردن ساخته نشده؛ رفتار زنبورها عمدتاً از غریزه ناشی میشود.» اما کارهای بعدی نشان داد این تصویر بهمراتب سادهانگارانه بوده است.
پژوهشهای جدید در علوم اعصاب حشرات و رفتارشناسی جانوری آشکار کرده که زنبورها قادر به استفاده از ابزار، درک مفاهیم انتزاعی ساده در ریاضیات (مانند بیشتر و کمتر یا حتی جمع و تفریق پایه) و تشخیص چهره انسان هستند؛ آن هم با تنها حدود ۰٫۰۱ درصد نورونهایی که در مغز انسان وجود دارد. اکنون، مقالهای تازه در نشریه علمی Biology Letters بُعد دیگری از این توانمندی را نشان میدهد: زنبورها میتوانند الگوهای زمانی شبیه به کد مورس را یاد بگیرند و از آن برای تصمیمگیری استفاده کنند.
طراحی آزمایش: کد مورس برای مغز یک زنبور
این مطالعه که توسط گروهی از پژوهشگران دانشگاه Queen Mary لندن انجام شده، یک «هزارتوی تخصصی» برای زنبورها طراحی کرد؛ مسیری آزمایشگاهی با اتاقکهای متوالی که در پایان به دو نوع نتیجه ختم میشد: یا محلول قندی به عنوان پاداش، یا محلولی حاوی ماده تلخ مزهای به نام کینین.
در هر اتاقک، زنبورها با یک محرک بصری روبهرو میشدند: یک دایره که بهطور متناوب چشمک میزد. این چشمکزدن دو حالت داشت:
- چشمک کوتاه و سریع (معادل «نقطه» در کد مورس) که با پاداش شیرین مرتبط بود.
- چشمک طولانیتر (معادل «خط تیره») که به ماده تلخ و ناخوشایند ختم میشد.
نکته مهم این بود که در هر اتاق، جهت و محل قرارگیری این محرک نوری تغییر میکرد تا زنبورها نتوانند صرفاً بر اساس سرنخهای فضایی (مثل «سمت راست همیشه خوب است») تصمیم بگیرند. همچنین در برخی آزمایشها، پژوهشگران محلول قندی را حذف کردند تا مطمئن شوند زنبورها از بوی شیرین یا حس بویایی خود بهعنوان راهنما استفاده نمیکنند.
با وجود این محدودیتها، زنبورها خیلی زود یاد گرفتند که الگوی کوتاهمدت چشمکزن به معنی «پاداش» است و الگوی طولانی، علامت «ناامیدی». این یعنی مغز کوچک آنها قادر است مدتزمان یک محرک بینایی را اندازهگیری و از آن در تصمیمگیری استفاده کند؛ قابلیتی که هسته اصلی درک کد مورس را شکل میدهد.
الکس دیویدسون، نویسنده اصلی مقاله و دانشجوی دکتری در دانشگاه Queen Mary، در بیانیهای خبری توضیح میدهد: «از آنجا که زنبورها به طور طبیعی هرگز با محرکهای نوری چشمکزن روبهرو نمیشوند، اینکه توانستند در این کار موفق شوند، بسیار قابلتوجه است. اینکه آنها قادر به دنبال کردن طولزمان محرکهای دیداری هستند، احتمالاً نشان میدهد نوعی سیستم پردازش زمان در مغزشان تکامل یافته که احتمالاً برای وظایف دیگری مانند پایش حرکت در فضا یا ارتباط، به کار میرود.»
ردّی از درک زمان در مغزی به اندازه دانه
در نگاه اول، شاید اینطور به نظر برسد که «فهمیدن» نقطه و خط تیره کد مورس کار چندان بزرگی نیست. اما در علوم اعصاب، تشخیص و پردازش مدتزمان یک محرک، بخشی از چیزی است که به آن «شناخت زمانی» (temporal cognition) میگویند؛ یعنی توانایی مغز برای اندازهگیری، مقایسه و استفاده از اطلاعات مربوط به گذر زمان.
پژوهش جدید نشان میدهد که حتی در حشرات، با مغزی بسیار کوچک و تعداد نورون محدود، میتوان راهحلهای کارآمدی برای مسئلهای بهظاهر پیچیده مانند سنجش زمان پیدا کرد. پژوهشگران هنوز دقیقاً نمیدانند چه شبکه عصبی یا سازوکار عصبی-زیستی پشت این رفتار قرار دارد، اما همین سؤال، مسیر مطالعات آینده در علوم اعصاب حشرات را روشنتر میکند.
الیزابتا ورساسه، نویسنده ارشد مقاله از دانشگاه Queen Mary، در توضیح اهمیت نتایج میگوید: «پردازش مدتزمان در حشرات، شاهدی است بر اینکه میتوان با حداقل زیرساخت عصبی، راهحلهای رفتاری نسبتاً پیچیده تولید کرد. این کشف برای طراحی شبکههای عصبی مصنوعی نیز الهامبخش است؛ سامانههایی که برای مقیاسپذیر شدن باید تا حد امکان کارآ و کمحجم باشند و از هوش زیستی الهام بگیرند.»
پیام برای هوش مصنوعی و درک ما از هوش
یافتههای این مطالعه فقط درباره رفتار زنبورها نیست؛ بلکه نگاه ما به هوش، شناخت و حتی طراحی فناوری را هم تحت تأثیر قرار میدهد. وقتی میبینیم مغزی به این کوچکی قادر است ارتباط میان مدتزمان یک نور چشمکزن و پیامد آن را یاد بگیرد، پرسش مهمی مطرح میشود: آیا برای انجام محاسبات هوشمندانه، همیشه به مغز بزرگ یا ابررایانه نیاز داریم؟
در حوزه هوش مصنوعی و شبکههای عصبی مصنوعی، یکی از چالشهای اصلی این است که چگونه سامانههایی طراحی کنیم که هم قدرتمند باشند و هم از نظر مصرف انرژی و نیاز به حافظه، بهینه و پایدار بمانند. مغز زنبور عسل نمونهای زنده از «هوش فشرده» است؛ مدلی که در آن تعداد اندکی نورون، رفتارهایی بسیار کارآمد و منعطف تولید میکنند.
زنبورها قطعاً قرار نیست پشت یک تلگراف بنشینند و پیامهای طولانی را به صورت نقطه و خط تیره برای هم مخابره کنند. اما این واقعیت که میتوانند اصول پایهای یک سیستم کدگذاری زمانی شبیه به کد مورس را یاد بگیرند، نشان میدهد که مرز میان «غریزه» و «شناخت» در حشرات به این سادگی که سالها تصور میشد، نیست.
جمعبندی
مغز زنبور عسل ممکن است تنها به اندازه یک دانه کوچک باشد، اما آنچه درون آن رخ میدهد، بیش از حد یک «بذر» ساده است. این بذر در طول میلیونها سال تکامل، به درختی پیچیده از تواناییهای شناختی تبدیل شده که ما تازه شروع به کشف شاخههای آن کردهایم. از رقصهای دقیق جهتیابی تا تشخیص چهره و حالا درک الگوهای زمانی شبیه به کد مورس، زنبورها به ما یادآوری میکنند که هوش، تنها محصول مغزهای بزرگ نیست.
شاید در آینده، وقتی درباره هوش مصنوعی، رباتیک و حتی تعریف «تفکر» صحبت میکنیم، ناچار شویم جایگاهی جدیتر برای این موجودات کوچک در معادله ذهن و هوش در نظر بگیریم؛ موجوداتی که بیصدا، در میان گلها و کندوها، الگوهای تازهای از پردازش اطلاعات را به ما نشان میدهند.