Po celá desetiletí byla myšlenka, že hmyz může mít city, považována za špatný vtip – ale čím více důkazů existuje, tím rychleji vědci mění své názory.
Hmyz je různorodá skupina šestinohých bezobratlých s členěným tělem. Existuje více než milion různých druhů, včetně vážek, můr, nosatců, včel, cvrčků, stříbřitých rybek, kudlanek, jepic, motýlů a dokonce i vší.
První hmyz se objevil nejméně před 400 miliony let, dlouho předtím, než se po planetě začali potulovat dinosauři. Předpokládá se, že naším posledním společným předkem s nimi byl slimák, který existoval asi o 200 milionů let dříve, a od té doby se rozmanitost hmyzu jen zvyšuje. Nejprve se toulali po Zemi jako obři – některé vážky dosahovaly velikosti jestřábů, s rozpětím křídel 70 cm –, než se vyvinuli v neuvěřitelně širokou škálu členovců, od much s falešným štířím ocasem až po chlupaté můry připomínající okřídlené pudly.
V důsledku toho jsou oba extrémně podobní jiným zvířatům a nápadně se od nich liší. Hmyz má mnoho orgánů podobných lidem – srdce, mozek, střeva a vaječníky nebo varlata – ale nemá žaludek ani plíce. A místo toho, aby byly napojeny na síť krevních cév, obsah jejich těl plave v jakési polévce, roznáší potravu a odnáší odpad. To vše je obklopeno tvrdou skořápkou, exoskeletem, vyrobeným z chitinu – stejného materiálu, který používají houby na stavbu svých plodnic.
Jejich mozek se řídí podobnými pravidly. Hmyz nemá úplně stejné části mozku jako obratlovci, ale má oblasti, které plní podobné funkce. Například většinu funkcí paměti a učení řídí „houbová těla“, kupolovité oblasti, které jsou často přirovnávány k mozkové kůře (složená vnější vrstva zodpovědná za lidskou inteligenci, včetně vědomí a myšlenkových procesů).
(Překvapivě dokonce i larvy hmyzu mají těla hub a některé z jejich neuronů přetrvávají po celý život, takže se předpokládá, že dospělí po larvách si mohou pamatovat něco z toho, co se stalo před metamorfózou.)
Existují silné důkazy, že naše podobné nervové systémy jsou zodpovědné za řadu podobných kognitivních funkcí. Včely umí počítat až čtyři. Švábi mají živý společenský život, tvoří kmeny, které drží pohromadě a stýkají se. Mravenci mohou dokonce vymýšlet nové nástroje tím, že vyberou vhodné objekty prostředí a použijí je pro své úkoly. Kusy houby například přinášejí med do mraveniště.
Zatímco se hmyzí mozky vyvíjely pozoruhodně podobným způsobem jako náš, je tu jeden zásadní rozdíl: zatímco lidský mozek se rozrostl tak, že spotřebovává 20 % naší energie a způsobil, že se u žen rozvinuly širší boky, hmyz sbalil svou mysl do velkého objemu. milionkrát menší.- Ovocné mušky mají mozek velikosti zrnka máku. Vědecká komunita se stále škrábe na hlavě, jak to udělali.
I na první pohled se zdá, že hmyz má dostatek inteligence, aby projevoval emoce. Dává jim to ale smysl z evolučního hlediska?
Emoce jsou duševní vjemy, které jsou obvykle spojeny s prostředím zvířete. Je to jako mentální program, který, pokud je aktivován, může změnit způsob, jakým se chováme. Předpokládá se, že různé emoce se objevily v různých bodech naší evoluční historie, ale obecně řečeno, slouží k tomu, aby nás motivovaly k tomu, abychom se chovali způsobem, který zvyšuje naši schopnost přežít a rozmnožovat se – a nakonec maximalizovat naši genetickou dědičnost.
Geraldine Wrightová, profesorka entomologie na Oxfordské univerzitě, uvádí příklad hladu, stavu mysli, který nám pomáhá ovlivňovat náš rozhodovací proces, abychom dosáhli správných výsledků, jako je upřednostňování hledání potravy. Ostatní emoce mají stejnou motivační sílu – kypící hněv může zaměřit naši touhu napravit nespravedlnost a neustálá touha po štěstí a spokojenosti nás tlačí k úspěchům, které nás udržují naživu a cítíme se naživu.
To vše lze přičíst také hmyzu. Je nepravděpodobné, že by šťastný ušáček, který si našel pěknou vlhkou štěrbinu s lahodnou rozkládající se vegetací, hladověl nebo vyschl. A pokud při vyrušení zpanikaří a hraje mrtvou, má mnohem větší šanci uniknout z čelistí predátora.
„Řekněme, že jste včela chycená v pavoučí síti a pavouk se k vám rychle blíží,“ vysvětluje Lars Chittka, vedoucí výzkumné skupiny, která studuje poznávání včel. – Je možné, že všechny vyhýbavé reakce jsou aktivovány bez jakýchkoli emocí. Ale je pro mě těžké uvěřit, že strach se v nějaké podobě neprojeví.”
Když Waddell v roce 2001 založil vlastní výzkumnou skupinu, měl velmi jednoduchý cíl. Vědec chtěl zjistit, zda si mouchy dokážou rychleji zapamatovat, kde hledat potravu, pokud nějakou dobu nejedly – tedy zda měly „hlad“, jestli vůbec mají schopnost prožívat subjektivní emoce (tj. ukázalo se, že ano).
Pro začátek si Waddell pečlivě vybral slovo „motivace“ místo „hlad“, aby popsal stav mysli much. Navrhl, že jednotlivci byli více motivováni k hledání potravy, pokud jim nebyla po určitou dobu poskytnuta. “A ne každému se to líbilo,” poznamenal. Někteří vědci považovali tento termín za příliš lidský a raději řekli „vnitřní stav“. „Často se objevovaly argumenty, o kterých jsem si myslel, že jsou v podstatě zbytečné, protože si jen hrají se slovem,“ podělil se výzkumník.
V průběhu let se studium inteligence hmyzu stalo mnohem módnějším – a najednou byl termín „motivace“ opuštěn a výzkumníci začali mluvit o tom, že hmyz měl „emocionální primitivy“, jak vysvětlil Waddell. Jinými slovy, prožívali něco, co vypadalo podezřele jako emoce.
„Vždycky jsem tyto psychologické změny, ke kterým dochází, když jsou zvířata o něco ochuzena – sexuální kontakt, jídlo – považoval za subjektivní pocity ‚hladu‘ a ‚touhy‘,“ řekl Waddell. „Nikdy mě nenapadlo nazvat jejich emoce,“ jednoduše proto, že jsem si myslel, že mi to způsobí problémy. Ale než jsem se nadál, všichni se na tento termín začali zahřívat.“
Nyní, když je myšlenka, že hmyz má city, méně kontroverzní, pole nabírá na obrátkách – a každý den máme s touto zvláštní třídou zvířat stále více společného. Dokázat, že hmyz zažívá emoce, je však stále nesmírně obtížné.
Vezmi si včelu dělníka.
Mezi lidmi je zvláště pravděpodobné, že ti, kteří utrpěli trauma, očekávají od situací to nejhorší – a stejné chování vykazuje mnoho dalších obratlovců, včetně krys, ovcí, psů, krav, tresek a špačků. Nikoho ale nenapadlo ověřovat, zda to platí i pro hmyz.
V roce 2011 se to Wrightová rozhodla společně s kolegy z Newcastle University (kde v té době působila) prověřit. „Když psychologové studují lidi. mohou potvrdit vliv na [emocionální stav člověka] jednoduše tím, že se zeptají,“ říká Wright. Ale identifikace emocí u včel vyžaduje více kreativity.
Nejprve vědci vycvičili skupinu včel, aby spojily jeden specifický zápach se sladkou odměnou a druhý s nepříjemnou tekutinou obsahující velké množství chininu (látka, která dodává tonikům jejich hořkou chuť). Vědci pak včely rozdělili do dvou skupin. První z nich byl důkladně protřepán, aby simuloval útok predátora – včely tento pocit nenávidí, ačkoli jim neškodí. Druhá skupina si prostě směla vychutnat slazený nápoj.
Aby Wright zjistil, zda tyto vlivy ovlivnily náladu včel, nechal je ucítit zcela nové, neidentifikovatelné pachy. Ti, kteří měli dobrý den, obvykle otevřeli svá kusadla v očekávání nového pamlsku. To znamenalo, že očekávali podobnou situaci. Ale podrážděné včely takto reagovaly méně často – staly se cynickými.
K překvapení vědců experiment také naznačil, že pesimismus u včel není něčím cizím a nepochopitelným, ale pocitem, který není vzdálen tomu našemu. Stejně jako u podrážděných lidí, i včelí mozky vykazovaly nižší hladiny serotoninu a dopaminu (a také hmyzího hormonu oktopaminu, o kterém se předpokládá, že se podílí na mechanismech odměny za určité chování).
Wright věří, že mnoho druhů látek v našem mozku je dobře zachováno z pravěku, objevilo se před stovkami milionů let. Emoční zážitky hmyzu nám proto mohou být známější, než se zdá. “Z tohoto pohledu ano, chemické látky v mozku se mohou trochu lišit, pokud jde o to, co signalizují u různých živočišných druhů, ale stále je to docela zajímavé,” přemítá.
Například studie ovocných mušek Waddell ukázala, že jejich mozek využívá dopamin stejným způsobem jako náš – k vytváření pocitů odměny nebo trestu. “Je velmi, velmi zajímavý fakt, že tyto mechanismy, víte, se vyvíjely paralelně a jsou v určitém smyslu podobné,” poznamenává Wright. “Ukazuje se, že evolučně je to nejlepší způsob.”
Wright vysvětluje, že její experiment se včelami nutně neznamená, že každý hmyz může zažít optimismus nebo pesimismus, protože včely jsou neobvykle společenské – život jako komunita v úlu vyžaduje značné kognitivní schopnosti a mezi hmyzem jsou považovány za inteligentní. „. Ale pesimismus se s největší pravděpodobností vyskytuje i u jiného hmyzu,“ vysvětluje.
Navzdory tomu by bylo zvláštní, kdyby hmyz cítil emoce, ale nijak je neprojevoval. A abychom zvýšili naši zvědavost, existují náznaky, že pocity hmyzu jsou pro nás mnohem srozumitelnější, než si dokážeme představit.
Charles Darwin jako první rozpoznal tento problém na konci 19. století. Když nebyl zaneprázdněn přemýšlením o evoluci nebo pojídáním „podivného masa“ exotické fauny, kterou objevil, trávil většinu času snahou porozumět tomu, jak zvířata projevují city, a svá zjištění zveřejnil v obskurní knize.
Darwin ve svém díle On the Expression of the Emotions in Man and Animals tvrdí, že – jako každá jiná charakteristika organismu – lidský způsob vyjadřování pocitů nevznikl z ničeho nic. Výrazy obličeje, činy a zvuky se pravděpodobně vyvíjely postupně po miliony let. To znamená, že způsob, jakým zvířata vyjadřují emocionální stavy, bude pravděpodobně podobný.
Darwin například poznamenává, že zvířata často vydávají hlasité zvuky, když jsou vzrušená nebo šťastná. Mezi hlasitým cvrlikáním špačků a hrozivým praskáním chřestění některých hadů Darwin identifikuje „cvrlikání“ (hlasité vibrace) mnoha různých druhů hmyzu, které vydávají během sexuálního vzrušení. Všiml si také změn v tónu bzučení včel, ke kterým dochází, když se zlobí. To vše naznačuje, že k vyjádření pocitů nepotřebujete mít řečový aparát.
Věnujme pozornost broukovi zlatému – vypadá jako miniaturní želva, která byla ponořena do roztaveného zlata. Není samozřejmě pokryta kovem. Tak neobvyklého vzhledu je dosaženo odrazem světla od kapalinou naplněných drážek v jeho plášti. Ale pokud tento živý drahokam vezmete do ruky – nebo jej jakkoli zdůrazníte – brouk se vám před očima promění a zbarví se do rubínově červené barvy, až bude vypadat jako velká duhová beruška.
Většina studií tohoto druhu se zaměřuje na mechanismus změny barvy a vědci byli překvapeni, když zjistili, že brouk řídí proces na základě toho, co se kolem něj děje – tedy barva se pasivně nemění.
Nyní se pojďme věnovat čínské včele voskové. Každý rok v říjnu – během toho, čemu se zlověstně říká „sezóna zabíjení“ – odrážejí útoky tlup obřích sršňů, kteří včelám ukusují hlavy. Také se jim výstižně říká „vražední sršni“. Sršni mají širokou škálu stanovišť v Asii, od Indie po Japonsko, ale vědci naznačují, že postupně pronikají do dalších území – někdy jsou zaznamenáni v Severní Americe. Jejich nájezdy na včelí úly mohou trvat hodiny a jsou vyhubena celá včelstva – nejprve jsou dělnice roztrhány na kusy a pak jsou na řadě potomci.
Včely však neumírají tiše. Ve studii zveřejněné začátkem tohoto roku vědci prokázali, že včely křičí – zesílená, bouřlivá verze obvyklého hučení. Zatímco nikdo nebyl schopen přesvědčivě spojit tato volání s emocionální reakcí včel, autoři zprávy poznamenali, že tato „volání proti predátorům“ jsou akusticky podobná poplašným voláním mnoha jiných živočišných druhů, od primátů a ptáků po surikaty, což může naznačovat strach.
Přesto nejkontroverznějším aspektem života hmyzu je bolest.
“Existuje mnoho důkazů o tom, že larvy ovocných mušek pociťují mechanickou bolest – pokud jsou skřípnuty, snaží se uniknout – a to platí i pro dospělé,” řekl Greg Neely, profesor funkční genomiky na University of Sydney. Jako vždy je jiná věc dokázat, že takové činy lze interpretovat jako projevy emocionální bolesti. “Klíčem je skutečně interpretace vědomí vyššího řádu,” říká Neely.
Objevují se však důkazy, že hmyz skutečně může cítit bolest tak, jak ji chápeme my – a nejen to. Mohou to cítit chronicky, stejně jako lidé.
První tvrzení je obvykle podpořeno skutečností, že pokud ovocné mušky vycvičíte, aby si spojovaly specifický zápach s něčím nepříjemným, pak, jakmile se to naučí, jednoduše odletí. „Mouchy vytvářejí spojení mezi smyslovým vnímáním a negativním podnětem, nechtějí to, a tak utíkají,“ vysvětluje Neely. Pokud zablokujete octomilkám únikové cesty, nakonec to vzdají a projeví se bezmocnost, která vypadá jako deprese.
Ale možná nejpřekvapivější výsledky přinesl Neelyův vlastní výzkum, který zjistil, že zraněné ovocné mušky mohou pociťovat přetrvávající bolest dlouho poté, co se jejich fyzické rány zahojí. „Je to jako stav úzkosti – jakmile se jednou zraní, chtějí se ujistit, že se to už nebude opakovat,“ vysvětluje Neely. Reakce ovocných mušek odráží to, co se děje u lidí, když zranění spustí přetrvávající „neuropatickou“ bolest.
A přestože bolest dosud nebyla studována u široké škály druhů hmyzu, Neely věří, že výsledky budou ve všech oblastech podobné.
„Pokud se podíváte na celkovou architekturu mozku a na to, jak věci fungují, receptory, iontové kanály a neurotransmitery jsou si dost podobné,“ vysvětluje Neely a poznamenává, že můžete najít příklady hmyzu, který je na takové senzorické signály necitlivý, jako např. larvy v procesu dospívání, ale to je spíše výjimka z pravidla.
Všechny tyto studie vedou k alarmujícím závěrům. Hmyz je v současnosti jedním z nejpronásledovanějších zvířat na planetě a každý den je zabíjen v nepředstavitelných počtech. Včetně 3,5 kvadrilionu – 3,500,000,000,000,000 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX – ročně otrávených insekticidy na zemědělské půdě v USA, dva biliony rozdrcených nebo přejetých auty na nizozemských silnicích a mnoho dalších, které ještě nelze spočítat.
I když nemáme dostatek údajů o účincích insekticidů, jedna věc je jistá: máme co do činění s tolika hmyzem, že se nacházíme v tom, co by se dalo nazvat „hmyzím armagedonem“ – éře, ve které hmyz mizí znepokojivě. hodnotit. Tři čtvrtiny létajícího hmyzu v německých přírodních rezervacích zmizely za posledních 25 let a jedna studie zjistila, že vyhynutí hrozí 400 XNUMX druhů.
Identifikace emocí u hmyzu představuje pro vědce – zejména ty, kteří tomu zasvětili svou kariéru, trochu nepříjemnou otázku.
Ovocné mušky jsou typická experimentální zvířata, studovaná tak intenzivně, že vědci vědí o tomto druhu více než o kterémkoli jiném. V době psaní tohoto článku je na platformě Google Scholar asi 762 tisíc vědeckých článků, kde je uveden jejich latinský název, Drosophila melanogaster. Výzkum včel získává na popularitě také kvůli cenným údajům, které může poskytnout ve všem, od epigenetiky (studie toho, jak naše prostředí ovlivňuje aktivitu našich genů) po učení a paměť. Oba druhy hmyzu prošly dostatečným experimentováním.
“Miluji pozorování včel a studoval jsem jejich chování po většinu své kariéry, takže už k nim mám nějaký emocionální vztah,” řekl Wright, který je mnoho let vegetariánem. Navzdory všemu je počet hmyzu použitého při výzkumu příliš malý ve srovnání s tím, který uhynul jinde, takže je pro ni snazší to ospravedlnit. „Obecně řečeno, máme určitý druh neúcty k životu [a to Wright považuje za mnohem problematičtější] – víte, lidé si jen bezcílně berou životy, ničí je, manipulují s nimi. To platí pro lidi samotné, zvířata, hmyz, rostliny .“
Zatímco použití hmyzu pro experimenty zatím není považováno za kontroverzní, zjištění, že mají pocity a myšlenky, vyvolává některé záludné otázky pro jiné obory.
Již existuje historický precedens pro zákaz pesticidů na ochranu některých druhů hmyzu, jako je embargo Evropské unie na neonikotinoidy na ochranu včel. Možná se v budoucnu vzdáme jiných látek? A přestože je hmyz stále více nabízen jako ekologicky šetrná alternativa k masu obratlovců, je to nakonec etická volba? Vždyť abyste získali stejné množství masa jako z jedné krávy, musíte zabít 975 225 kobylek.
Možná proto nejsme zvyklí považovat hmyz za vnímající tvory – břemeno viny by bylo příliš velké.
Na základě materiálů BBC
Autor: Zaria Gorvette
přeloženo: Artem Belov
Editoval: Sergej Razumov
