Ants Could Teach Ants

Ants Could Teach Ants

The ants are tiny and usually nest between rocks in the south coast of England. Transformed into research subjects at the University of Bristol, they raced along a tabletop foraging for food -and then, remarkably, returned to guide others. Time and again, followers trailed behind leaders, darting this way and that along the route, presumably to memorize land- marks. Once a follower got its bearings, it tapped the leader with its antennae, prompting the lesson to literally proceed to the next step. The ants were only looking for food but the researchers said the careful way the leaders led followers -thereby turning them into leaders in their own right -marked the Temnothorax albipennis ant as the very first example of a non-human animal exhibiting teaching behavior.

“Tandem running is an example of teaching, to our knowledge the first in a non-human animal, that involves bidirectional feedback between teacher and pupil,” remarks Nigel Franks, professor of animal behavior and ecology, whose paper on the ant educators was published last week in the journal Nature.

No sooner was the paper published, of course, than another educator questioned it. Marc Hauser, a psychologist and biologist and one of the scientists who came up with the definition of teaching, said it was unclear whether the ants had learned a new skill or merely acquired new information.

Later, Franks took a further study and found that there were even races between leaders. With the guidance of leaders, ants could find food faster. But the help comes at a cost for the leader, who normally would have reached the food about four times faster if not hampered by a follower. This means the hypothesis that the leaders deliberately slowed down in order to pass the skills on to the followers seems potentially valid. His ideas were advocated by the students who carried out the video project with him.

Opposing views still arose, however. Hauser noted that mere communication of information is commonplace in the animal world. Consider a species, for example, that uses alarm calls to warn fellow members about the presence of a predator. Sounding the alarm can be costly, because the animal may draw the attention of the predator to itself. But it allows others to flee to safety. “Would you call this teaching?” wrote Hauser. “The caller incurs a cost. The naive animals gain a benefit and new knowledge that better enables them to learn about the predator’s location than if the caller had not called. This happens throughout the animal kingdom, but we don’t call it teaching, even though it is clearly transfer of information.”

Tim Caro, a zoologist, presented two cases of animal communication. He found that cheetah mothers that take their cubs along on hunts gradually allow their cubs to do more of the hunting -going, for example, from killing a gazelle and allowing young cubs to eat to merely tripping the gazelle and letting the cubs finish it off. At one level, such behavior might be called teaching -except the mother was not really teaching the cubs to hunt but merely facilitating various stages of learning. In another instance, birds watching other birds using a stick to locate food such as insects and so on, are observed to do the same thing themselves while finding food later.

Psychologists study animal behavior in part to understand the evolutionary roots of human behavior, Hauser said. The challenge in understanding whether other animals truly teach one another, he added, is that human teaching involves a “theory of mind” -teachers are aware that students don’t know something. He questioned whether Franks’s leader ants really knew that the follower ants were ignorant. Could they simply have been following an instinctive rule to proceed when the followers tapped them on the legs or abdomen? And did leaders that led the way to food -only to find that it had been removed by the experimenter -incur the wrath of followers? That, Hauser said, would suggest that the follower ant actually knew the leader was more knowledgeable and not merely following an instinctive routine itself.

The controversy went on, and for a good reason. The occurrence of teaching in ants, if proven to be true, indicates that teaching can evolve in animals with tiny brains. It is probably the value of information in social animals that determines when teaching will evolve rather than the constraints of brain size.

Bennett Galef Jr., a psychologist who studies animal behavior and social learning at McMaster University in Canada, maintained that ants were unlikely to have a “theory of mind” -meaning that leader and followers may well have been following instinctive routines that were not based on an understanding of what was happening in another ant’s brain. He warned that scientists may be barking up the wrong tree when they look not only for examples of human like behavior among other animals but human like thinking that underlies such behavior. Animals may behave in ways similar to humans without a similar cognitive system, he said, so the behavior is not necessarily a good guide into how humans came to think the way they do.

Kiến có thể dạy kiến

Những con kiến ​​tí hon và thường làm tổ giữa những tảng đá ở bờ biển phía nam nước Anh. Trở thành các đối tượng nghiên cứu của Đại học Bristol, chúng chạy dọc trên một mặt bàn tìm kiếm thức ăn và sau đó, rất đáng ngạc nhiên, chúng trở về hướng dẫn những con khác.           Cứ như vậy, những con đi sau theo dấu những con đi trước, chạy thật nhanh theo cách đó và theo tuyến đường đó, có lẽ là để ghi nhớ các dấu hiệu trên đường. Khi con theo sau xác định được hướng đi của mình, nó chạm nhẹ râu của mình vào con đi trước, nhắc lại bài học để rồi thực sự tiếp tục tiến bước. Những con kiến ​​chỉ tìm kiếm thức ăn nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng cách mà những con đi trước cẩn thận dẫn những con theo sau – từ đó biến chúng thành những kẻ dẫn đường với kỹ năng đặc biệt – đã ghi dấu kiến temnothorax Albipennis là ví dụ đầu tiên của một động vật không phải con người thực hiện hành vi truyền dạy.

“Phương pháp chạy nối đuôi nhau, theo hiểu biết của chúng tôi, là một ví dụ đầu tiên về sự truyền dạy ở một động vật không phải con người, bao gồm phản hồi hai chiều giữa giáo viên và học sinh”, đó là nhận xét của Nigel Franks, giáo sư về hành vi động vật và sinh thái, người đã có bài viết về các nhà sư phạm kiến được xuất bản tuần trước trên tạp chí Nature.

Bài báo đã được xuất bản ngay khi một nhà giáo dục khác vừa thắc mắc về vấn đề đó. Marc Hauser, một nhà tâm lý học và nhà nghiên cứu sinh học đồng thời là một trong những nhà khoa học đã đưa ra định nghĩa giảng dạy, nói rằng không rõ liệu những con kiến ​​đã học được một kỹ năng mới hay chỉ đơn thuần thu nhận được thông tin mới.

Sau đó, Franks đã nghiên cứu sâu hơn và phát hiện rằng thậm chí còn có các cuộc đua giữa những con kiến dẫn đường. Nhờ sự hướng dẫn của những con dẫn đường, kiến ​​có thể tìm thấy thức ăn nhanh hơn. Nhưng sự giúp đỡ này cũng khiến kiến dẫn đường phải trả giá, chúng thường sẽ tiếp cận đến thức ăn nhanh hơn khoảng bốn lần nếu không bị cản trở bởi những kẻ theo sau. Điều này có nghĩa là giả thuyết rằng kiến dẫn đường cố tình chậm lại để truyền dạy các kỹ năng cho kiến theo sau dường như có cơ sở hợp lý. Những ý tưởng của ông đã được các sinh viên, những người tiến hành dự án video cùng với ông, ủng hộ.

Tuy nhiên vẫn phát sinh những quan điểm trái chiều. Hauser lưu ý rằng đó chỉ là việc liên lạc trao đổi thông tin bình thường trong thế giới động vật. Ví dụ, hãy xem xét một loài sử dụng các tiếng kêu báo động để cảnh báo các thành viên trong đàn về sự hiện diện của một kẻ săn mồi. Nghe có vẻ như sự báo động này dễ phải trả giá, vì động vật đó có thể thu hút sự chú ý của kẻ săn mồi sang chính nó. Nhưng nó giúp những con khác chạy trốn đến nơi an toàn. “Bạn có gọi đó là sự truyền dạy?” Hauser viết. Kẻ báo động phải chấp nhận một cái giá. Những con vật ngây thơ đạt được lợi ích và hiểu biết mới rằng sẽ tốt hơn khi cho chúng biết vị trí của kẻ săn mồi hơn là không được ai cảnh báo. Điều này xảy ra trên khắp vương quốc động vật, nhưng chúng ta không gọi nó là chỉ dạy, mặc dù rõ ràng đó là sự truyền thông tin.

Tim Caro, một nhà động vật học, trình bày hai trường hợp về giao tiếp ở động vật. Ông phát hiện ra rằng những con báo mẹ mang theo đàn con trong những cuộc săn mồi, dần dần cho phép con của chúng làm nhiều hơn trong chuyến đi săn, ví dụ, từ chỗ giết chết một con linh dương rồi cho đàn con ăn đến việc chỉ đơn thuần chèn ngã linh dương rồi để những đứa con hoàn thành việc còn lại. Ở một mức độ nhất định, hành vi như vậy có thể được gọi là chỉ dạy – trừ việc báo mẹ không thực sự dạy các con cách săn mà chỉ đơn thuần tạo điều kiện dễ dàng cho các giai đoạn học tập khác nhau. Một ví dụ khác, những con chim quan sát các con khác sử dụng một chiếc que để xác định vị trí thức ăn như côn trùng, v.v., chúng được quan sát để tự làm điều tương tự khi tìm thức ăn sau này.

Các nhà tâm lý học nghiên cứu hành vi động vật một phần để có thể hiểu nguồn gốc tiến hóa của hành vi ở con người, Hauser nói. Thách thức trong việc hiểu xem các loài động vật khác thực sự dạy nhau như thế nào, ông nói thêm, đó là việc truyền dạy của con người liên quan đến một “Lý thuyết tâm trí” – Giáo viên nhận thức được rằng sinh viên không biết điều gì đó. Ông đặt câu hỏi liệu những con kiến dẫn đường của Franks có thực sự biết rằng những con kiến theo sau là những kẻ không biết gì. Chúng có thể chỉ đơn giản là thực hiện theo một quy tắc bản năng khi những con theo sau chạm nhẹ vào chân hoặc bụng? Và những con kiến dẫn đường đã chỉ lối đến nơi có thức ăn – chỉ để nhận ra rằng chúng đã bị người làm thí nghiệm loại bỏ – chịu sự phẫn nộ của những kẻ theo sau? Điều đó, Hauser nói, chỉ ra khả năng rằng kiến theo sau thực sự biết con dẫn đường có hiểu biết nhiều hơn chứ không chỉ thuần túy theo một thói quen bản năng.

Cuộc tranh cãi đã xảy ra, và vì một lý do xác đáng. Việc truyền dạy xảy ra đối với loài kiến, nếu được chứng minh là sự thật, cho thấy rằng sự truyền dạy có thể phát triển ở những động vật có bộ não cực nhỏ. Đó có lẽ là giá trị của thông tin trong xã hội loài vật, xác định khi truyền dạy, sẽ phát triển hơn là những ràng buộc hạn chế về kích thước bộ não.

Bennett Galf Jr., một nhà tâm lý học nghiên cứu hành vi động vật và học tập xã hội tại Đại học McMaster ở Canada, giữ quan điểm rằng kiến ​​không có khả năng có một “lý thuyết tâm trí” – Có nghĩa là kiến dẫn đường và kiến theo sau có thể đã làm theo các thói quen bản năng không dựa trên sự hiểu biết về những gì đang xảy ra trong não của một con kiến ​​khác. Ông cảnh báo rằng các nhà khoa học có thể đang đi sai hướng khi họ không chỉ xem xét các ví dụ về hành vi giống con người ở các loài động vật khác mà còn cả suy nghĩ giống với con người để làm cơ sở cho hành vi như vậy. Động vật có thể cư xử theo những cách tương tự như con người mà không có hệ thống nhận thức tương tự, ông nói, vì vậy hành vi không hẳn là một chỉ dẫn tin cậy đối với lối suy nghĩ của con người về cách chúng làm.