I ricercatori hanno dimostrato che le vespe di carta riconoscono gli individui della loro specie dalle variazioni dei loro segni facciali e che si comportano in modo più aggressivo nei confronti delle vespe con segni sconosciuti. Hanno stabilito che le vespe di carta hanno una memoria sorprendentemente lunga e basano le loro azioni su ciò che ricordano delle precedenti interazioni sociali con altre vespe. E hanno fornito la prima prova di inferenza transitiva — un comportamento che ricorda il ragionamento logico — in un animale non vertebrato, l’umile vespa di carta.
Ora, Tibbetts e i suoi studenti stanno riportando la prima prova che le vespe di carta possono formare concetti astratti. Sorprendentemente, le vespe sono state anche in grado di trasferire ciò che hanno appreso attraverso l’allenamento visivo in una modalità sensoriale diversa: l’olfatto. Lo studio ha utilizzato attività di laboratorio per verificare se le vespe di carta (Polistes fuscatus) potessero apprendere e applicare uno dei concetti astratti più basilari: l’idea di identità e differenza. Le vespe sono state addestrate a distinguere tra coppie di stimoli visivi o olfattivi (due pezzi di carta colorati, due foto di facce di vespe o due odori chimici) che erano identici o diversi. Una coppia di stimoli era associata a una scossa elettrica lieve ma spiacevole, l’altra no.
Quindi gli insetti pungenti sono stati esposti a nuove coppie di stimoli (identici o diversi) e testati sulla loro capacità di evitare una scossa elettrica selezionando la coppia “corretta”, quella associata alla sicurezza. Le vespe precedentemente addestrate hanno fatto la scelta corretta più dell’80% delle volte, secondo i ricercatori. I risultati del team sono stati pubblicati online il 20 luglio sulla rivista Proceedings of the Royal Society B. “I nostri risultati mostrano che le vespe hanno appreso il concetto generale di identità e differenza e l’hanno applicato a nuovi campioni e nuovi tipi di stimoli”, ha affermato Tibbetts, professore presso il Dipartimento di Ecologia e Biologia Evolutiva di UM. “Si pensa che i concetti astratti siano associati ad alti livelli di sofisticazione cognitiva, quindi c’è stato molto interesse per le specie che possono formarli e usarli. Questa è la prima volta che qualcuno ha dimostrato che le vespe possono formare concetti astratti”.
Storicamente, si pensava che solo i primati fossero in grado di apprendere concetti identici. Ma la ricerca successiva ha trovato prove di concetti uguali in molti animali, inclusi corvi, piccioni, pappagalli, delfini, anatroccoli e api. Ora, i ricercatori di messaggistica unificata stanno aggiungendo le vespe di carta all’elenco. La prima autrice dello studio Proceedings of the Royal Society B è Chloe Weise, un’ex studentessa del master di messaggistica unificata che si è laureata questa primavera.
“L’apprendimento dei concetti è una pietra angolare di compiti impegnativi come il linguaggio, l’analogia e la coscienza”, ha affermato Weise. “I nostri risultati si aggiungono a un numero crescente di prove che il sistema nervoso in miniatura degli insetti non limita i comportamenti sofisticati”.
Per lo studio, vespe di carta femmine sono state raccolte sui loro nidi nelle aree circostanti Ann Arbor, nel Michigan. Le vespe e i loro nidi erano alloggiati nel laboratorio e ricevevano acqua, zucchero e vermi della cera come cibo. Durante l’addestramento e i test, le singole vespe sono state collocate all’interno di una piccola camera di legno di balsa e plexiglass per determinare se potevano apprendere e applicare concetti uguali. Le vespe sono state addestrate e testate utilizzando un metodo chiamato compito simultaneo a due elementi uguali-diversi. Nello studio sono stati utilizzati tre tipi di stimoli: carta colorata, immagini di volti di vespe e profumi di sostanze chimiche chiamate alcheni, che ricordano gli odori che le vespe usano per identificare i compagni di nido. I test di laboratorio hanno mostrato che le vespe addestrate con stimoli visivi erano in grado di applicare il concetto di identità e differenza agli stimoli olfattivi.
“Sorprendentemente, le vespe hanno applicato il concetto di identità e differenza tra le modalità sensoriali, poiché hanno trasferito i concetti appresi nel dominio visivo al dominio degli odori”, ha detto Weise. “Pertanto, i nostri risultati illustrano che Poliste è in grado di padroneggiare le interrelazioni astratte tra gli stimoli”.
Le vespe di carta sono il secondo invertebrato in grado di formare concetti uguali e diversi, dopo le api mellifere. Le vespe di carta e le api da miele hanno cervelli notevolmente più piccoli (meno di 1 milione di neuroni) rispetto ai vertebrati noti per formare concetti uguali e diversi. I piccioni, ad esempio, hanno cervelli con 310 milioni di neuroni e i cervelli dei macachi hanno 6 miliardi di neuroni. È interessante notare che le vespe di carta in questo studio hanno ottenuto più dell’80% di scelte corrette dopo l’allenamento che ha coinvolto solo otto prove con otto coppie di stimoli, mentre i piccioni richiedono 100 stimoli unici e migliaia di prove per apprendere concetti uguali, secondo Tibbetts.
Le vespe di carta utilizzate nel presente studio potrebbero essere state più abili dei piccioni nel formare concetti perché sono state addestrate con metodi diversi, incluso l’uso di stimoli biologicamente rilevanti, ha detto Tibbetts.
“Abbiamo addestrato e testato le vespe utilizzando immagini, colori e odori di volti di vespe”, ha detto. “Tutti e tre i tipi di stimoli sono importanti nel comportamento delle vespe selvatiche”.
L’altro autore dello studio Proceedings of the Royal Society B è l’ex studente laureato in UM Christian Cely Ortiz. Il lavoro è stato sostenuto dalla sovvenzione della National Science Foundation IOS-1557564.
