At humlebien relativt hurtigt lærer at løse puslespil, var ikke alene overraskende for en gruppe britiske skolebørn på mellem otte til ti år fra Blackawton Primary School.

Opdagelsen, som de selv havde planlagt at få dokumenteret i et opsat studie under et lidt særligt naturfagsforløb, var præcis så original, at den fandt vej gennem censurpanelet på det ansete tidsskrift Biology Letters.

I artiklen, får man ny viden om, hvordan udvalgte eksemplarer af bien Mørk Jordhumle (bombus terrestris) på kort tid gennemskuer hvilke blomster, der indeholder nektar baseret på farve og på mønstergenkendelse. Men mest spændende - ud over at forskningen er gennemført af meget unge skolebørn - er måske, at bierne har forskellige strategier til at løse opgaven. Måske ikke rystende viden, men det er nyt inden for studiet af bier. Og erkendelsen af, at forskellige strategier i sidste ende afslører den mest effektive strategi, er endnu et lag i forståelsen af principperne bag den naturlige selektion.

»Vi har opdaget, at bier bruger en kombination af farve- og mønstergenkendelse, når de beslutter, hvilken blomst de skal fouragere fra,« skriver børnene i artiklens resume, der fortsætter således:

»Vi har også opdaget, at videnskab er cool og sjovt, fordi man får mulighed for at gøre ting som ingen har gjort før«.

Selve artiklen er lige ud af landevejen og skrevet i børnenes eget sprog krydret med lydeffekter, farvelagte skemaer og små vittigheder. Som i overskriften til afsnittet, der beskriver en del af selve forsøget:

»Training phase 2 ('the puzzle' ... duh duh duuuuhhh)«.

Eller I afsnittet, hvor arbejdet diskuteres:

»Dette eksperiment er vigtigt fordi, så vidt vi ved, har ingen i verdenshistorien (inklusive voksne) nogen sinde gennemført dette eksperiment. Det fortæller os at bier kan lære at løse opgaver (og hvis vi er heldige kan vi efter et par års træning få dem til at løse en Soduko). I dette eksperiment trænede vi bierne til at løse en bestemt opgave. Opgaven var at gå til blå, hvis blå er omringet af gul, men at gå til gul, hvis gul er omringet af blå,« skriver børnene i deres rapport.

Ifølge magasinet Wired, der har beskrevet både børnenes og undervisernes arbejde, er vurderingen hos Biology Letters' redaktionspanel, at den videnskabelige metode grundlæggende holder hele vejen, og at opdagelserne er nye og originale. Artiklen får da også pæne ord med på vejen i forskerkredse.

Hjerneforsker: »Se verden gennem humlebiens øjne«

Projektet kom i stand da faderen og hjerneforskeren Beau Lotto holdt et oplæg om videnskab på sin søn Mishas skole. Lotto talte om den menneskelige opfattelsesevne, humlebier og robotter. Om videnskab sagde han, at det ikke er andet end leg.

»Naturens måde at opdage mønstre og sammenhænge sker gennem leg. Det samme mål har videnskab,« sagde Lotto, der er overbevist om at den videnskabelige proces er en del af selve livet.

Sammen med skolens rektor Dave Strudwick forberedte Lotto et to måneders forløb, hvor de ville se om de kunne få en flok skolebørn til at stille spørgsmål ved noget, der interesserede dem og selv gå i gang med at finde svaret gennem leg og tilrettelagte forsøg. Efter et stykke tid samlede interessen sig om humlebien.

»Hvis man vil stille spørgsmål om humlebien, skal man sætte sig selv i dens sted og se verden gennem dens øjne,« sagde Lotto til børnene og arrangerede en dag, hvor de alle legede humlebier.

Dette afstedkom i begyndelsen en række fjollede spørgsmål i stil med, om bier kan lære at spille Matador eller fodbold. Men efterhånden begyndte tingene at dreje i en mere seriøs retning, og endelig besluttede klassen at undre sig over, hvilken betydning blomsters farver og indbyrdes mønstre i et blomsterbed har for biens evne til at gennemskue eller huske, hvilke blomster, der har nektar, og hvilke der ikke har.

»Spørgsmålet er interessant,« skriver børnene i deres artikel, »idet der kan være blomster i naturen, der er skadelige for bierne eller blomster, som bien allerede har høstet nektar fra. Det betyder, at det er vigtigt for en bi at lære, hvilke blomster den skal flyve til, og hvilke den skal undgå, hvilket igen betyder, at bien bliver nødt til at kunne huske de omkringliggende blomster - altså gennemskue et slags puslespil,« som børnene skriver.

Sukkervand i kunstige blomster forvirrede bierne

Et forsøg blev opstillet med kunstige, farvede blomster i blå og gul. Nogle med sukkervand andre uden eller med saltvand. Bier blev mærket og fulgt. Efter et par dage, hvor bierne blev vænnet til at hente sukkervand i området (i hvide plastikblomster) gik det egentlige forsøg i gang. I opstillingen blev fire blå "blomster" omringet af 12 gule "blomster". Kun de midterste blå "blomster" indeholdt nektar. Halvdelen af tiden blev farverne byttet om.

»Vi gjorde dette, så bierne ikke kun skulle gennemskue, hvilken farve der indeholdt nektar, men også skulle lære systemet,« skriver børnene.

»Ellers ville forsøget måske mislykkes, hvilket ville være en katastrofe,« som det står at læse i artiklen.

Efter at have studeret, hvordan bierne lærte systemet, fjernede børnene nektaren i de midterste blomster og fandt, at 90.6 procent af bierne stadig valgte de "rigtige" blomster.

Et opfølgende eksperiment blev arrangeret, i hvilket en ny grøn farve blev introduceret i midten af blomsterarrangementet for at se, om bierne ignorerede farverne og kun så på mønstre. De fleste bier virkede forvirrede, men enkelte gik direkte til de grønne nektarholdige blomster.

Med andre ord: Nogle biler foretrak en bestemt farve og brugte det som ledende strategi, andre gennemskuede hurtigt forholdet mellem farve og placering og andre igen vægtede placeringen stærkest. Eller som børnene skriver om tilrettelæggelsen af forsøget:

»Vi ville undersøge om bierne løste opgaverne på den same måde. Hvis ikke betyder det, at bier har personlighed (hvis en bi altid flyver til blå, betyder det, at den virkelig godt kan lide farven blå).«

Psykolog: »Imponerende«

Psykologen Laurence Maloney fra New York University skriver i en kommentar til artiklen, at opdagelserne er unikke, og at den videnskabelige metode er som den skal være.

»Det er meget imponerende af denne gruppe studerende. Jeg ville ikke have troet, at de kunne gøre det,« skriver han.

Især oplysningerne om hvordan forskellige bier hælder til forskellige strategier, finder han interessant fra et evolutionært perspektiv.

»Man kan forestille sig, at en af styrkerne ved naturlig selektion er, at alle har en lidt forskellig strategi, og at når et problem opstår, viser det sig, at én af strategierne er den rigtige. Det giver mig kuldegysninger at betragte denne form for intelligens og at vide, at den stammer fra tilfældige valg foretaget blandt forskellige individuelle dyr,« siger han.

Lotto forsøgte inden forsøget at skaffe fondsstøtte til projektet, men blev afvist. En mente ikke at børnene kunne gennemføre studiet, en anden vurderede, at projektet ikke tilbød nok "benefit" i forhold til "cost".

Endelig var der udfordringen med at få artiklen publiceret. Et tidsskrift synes det var en svaghed, at ingen tidligere forsøg var citeret i artiklen.

Til det svarer Lotto, at det netop er en af hans hovedpointer ikke at tage udgangspunkt i, hvad andre tidligere har skrevet om et givent emne, men omvendt at spørge, hvad du synes er vigtigt og så tage fat der.

»Vi udelod den historiske kontekst, fordi det ikke var det, der inspirerede arbejdet. Det er også hvad jeg fortæller mine Ph.D.-studerende,« siger han

»Læs ikke. Find ud af, hvorfor du vågner om morgenen, og hvad du brænder for. Når du ved det, så kan du gå i gang med at læse. Men lad være med at prøv at beslutte, hvad der er interessant baseret på, hvad andre mennesker mener,« siger han.

Forsøg ændrede naturfag på skolen

Rektor Strudwick forklarer, at projektet nu fuldstændig har ændret skolens tilgang til natur-fag, at børnenes opfattelse af naturfag er mere positiv nu end for tre år siden, og at skolens elever ligger godt over karaktergennemsnittet i en britisk skolesammenligning.

Makkerparet Lotto og Strudwick er nu i færd med at designe et undervisningsprogram for det Naturhistoriske museum i London under navnet "i,scientist", hvor gæster og studerende kan tilrettelægge rigtige videnskabelige studier på stedet. De håber metoderne kan hjælpe andre skoler i selv at udvikle elev-drevne videnskabelige eksperimenter.

»Det, vi har gjort, kunne masser af skoler have gjort. Det vil være pragtfuldt, hvis vi kan skabe en følelse af fællesskab om læring over hele landet - ja over hele verden,« lyder drømmen fra de to.

Dokumentation

Læs skolebørnens artikel i Biology Letters