A poszméhek képesek megtanulni, hogy rövid és hosszú fényvillanások alapján találják meg a táplálékot. Az időbeli mintázatok ilyen megkülönböztetését korábban csak gerinces állatoknál tartották lehetségesnek.

Az időbeli információk feldolgozása létfontosságú az állatok számára: segíti a táplálékkeresés megtervezését, a fajtársakkal való kommunikációt és a ragadozók elkerülését. A kolibrik például megjegyzik, milyen gyorsan termelődik újra a nektár egyes virágokban, így megfelelő időben térhetnek vissza hozzájuk. A mézelő méhek összetett táncában pedig a mozdulatok időtartama jelzi a táplálékforrás távolságát.

Az állatok időérzékelése az évszakos ciklusoktól egészen a másodperc törtrészéig terjedő időskálákon működik. A hosszabb ciklusok, például a nappalok és éjszakák váltakozása, fehérjék szintézisén alapuló belső biológiai órákat szabályoznak. Ezek a mechanizmusok azonban túl lassúak ahhoz, hogy megmagyarázzák a néhány másodperces időközök megkülönböztetését. Erről sokáig úgy vélték, hogy csak fejlettebb agyú gerincesek – például majmok, patkányok vagy galambok – képesek rá.

Nyitott kérdés volt, miként birkózhatnak meg hasonló feladatokkal a parányi idegrendszerű rovarok. Agyuk térfogata egy köbmilliméternél is kisebb, mégis összetett viselkedésre képesek. Képességeik feltárása ezért az idegrendszer működésének alapelveiről is sokat elárulhat.

A Biology Letters folyóiratban megjelent vizsgálatban biológusok azt tesztelték, hogy a földi poszméhek (Bombus terrestris) képesek-e döntéseik során figyelembe venni a vizuális jelek időtartamát.

A kutatók három részből álló labirintust építettek. Mindegyik szakaszban elhelyeztek egy monitort, amelyen két villogó sárga kör jelent meg. Az egyik rövid, a másik hosszú időközönként villant fel – ezeket a Morse-ábécé pontjához és vonásához hasonlították.

A betanítás során az egyik jelzéshez jutalom, egy csepp cukoroldat társult, a másikhoz pedig keserű kininoldat. A két jel helyét folyamatosan felcserélték, hogy a poszméhek ne a jutalom helyét jegyezzék meg, hanem valóban a villanások alapján válasszanak.

A betanítás addig tartott, amíg egy állat húsz próbálkozásból legalább tizenötször helyesen döntött. A teszteléskor a cukor- és kininoldatot közönséges vízre cserélték. Így kizárhatták, hogy a rovarok szagok vagy a jutalom más járulékos jellemzői alapján tájékozódjanak.

A kísérlet első szakaszában a rövid és a hosszú jel teljes világítási ideje is eltért: az egyik változatban például a hosszú jel öt, a rövid pedig egy másodpercig világított.

A második szakaszban megnehezítették a feladatot. Mindkét jel ugyanannyi ideig, összesen 2,5 másodpercig világított egy öt másodperces ciklus alatt, de az egyes villanások gyakorisága és időtartama különbözött.

A poszméhek mindkét kísérletben sikeresen megtanulták megtalálni a jutalomhoz kapcsolódó jelzést, még akkor is, amikor a két kör összesített világítási ideje azonos volt. Az első kísérletben húsz állatból tizenhat, a másodikban huszonegyből tizenhét teljesített a véletlen szintjénél jobban. Az eredmények szerint tehát az egyes villanások időtartama alapján döntöttek, nem az összes fény mennyiségére vagy pusztán a villogás gyakoriságára támaszkodtak.

A kutatás azt mutatja, hogy a poszméhek az időbeli információk feldolgozásában olyan összetett képességekkel rendelkeznek, amelyeket korábban nem feltételeztek a rovarokról. Mivel természetes környezetükben nem találkoznak villogó fényjelzésekkel, ez nem lehet a táplálékkeresés valamely veleszületett stratégiája. Valószínűbb, hogy általánosabb tanulási mechanizmusokat használnak.

A kutatók szerint az idő érzékeléséért és a térbeli tájékozódásért – például a repülési sebesség becsléséért – hasonló idegi hálózatok felelhetnek. A rovarok hatékony információfeldolgozó rendszereinek vizsgálata így az agyműködés legalapvetőbb folyamatait is segíthet jobban megérteni.