ילדים חקרו את דפוסי בחירתן של דבורים בעת שהן אוספות צוף. מחקרם התפרסם בכתב-עת מדעי
נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו
“הָיֹה הָיָה” הן צמד מילים המופיעות לרוב בתחילתם של סיפורי ילדים ולא של מאמרים מדעיים. למרות זאת, מאמר שפורסם בכתב-העת Biology Letters של החברה המלכותית הבריטית, נפתח במילים אלו ממש. את המחקר המתואר במאמר עשתה קבוצה של 25 חוקרים שבחנו את יכולת הראייה והלמידה של דבורי בּוֹמבּוּס האדמה (Bombus terrestris). חברי הקבוצה הם תלמידים בגילים 8 עד 10 מבית הספר היסודי בלקאווטון (Blackawton) במחוז דבון שבדרום-מערב אנגליה.
התלמידים תכננו את המחקר בעצמם, ביצעו אותו ולבסוף כתבו (או יותר מדויק הכתיבו) את המאמר, בהנחייתם של חוקר המוח בו לוטו (Beau Lotto), מיוניברסיטי קולג’ לונדון ושל מנהל בית הספר דיוויד סטראדוויק (Strudwick). המחקר הוא חלק מתוכנית לחינוך מדעי הקרויה “אני, מדען” שיזמו לוטו וסטראדוויק, ומטרתה ללמד ילדים “איך עושים מדע” ולאפשר להם להתנסות בכך. בניגוד לחינוך המדעי הרגיל בבתי הספר וגם בתואר הראשון באוניברסיטה, שאינם כוללים עשייה מדעית, אלא ביצוע ניסויים מובנים על פי מתכונים שתוצאתם ידועה מראש, תוכנית החינוך של לוטו וסטראדוויק הציגה לילדים את המדע כסוג של משחק שבו שאילת שאלות ותכנון משחקים בעלי חוקים שעשויים לחשוף את התשובות לשאלות.
כדי לתכנן את הניסוי המדעי עודדו לוטו וסטראדוויק את הילדים לשאול שאלות על דבורים ועל איך הן רואות את העולם.
כמה מהשאלות היו, כצפוי, ילדותיות (“האם אפשר ללמד דבורים לשחק כדורגל?”), אך הילדים העלו גם הרבה שאלות מורכבות יותר כגון “מה מידת המאמץ שדבורה תשקיע כדי להגיע לצוף?” או “האם דבורים מעדיפות צוף חם או צוף קר?”, שאלות שמקצתן נחקרו בעבר. לבסוף, מבין כל השאלות שהעלו הילדים, הם בחרו להתמקד בשאלה: האם דבורים יכולות ללמוד להשתמש במידע על המיקום במרחב של צבעים כדי ללמוד היכן ממוקם הצוף? שאלה חשובה, כפי שמסבירים הילדים, מאחר שבטבע “יכולים להיות פרחים שלא טובים לדבורים, או כאלה שהן כבר שתו מהם את הצוף” ולכן חשוב שילמדו להתרחק מהם “שזה כמו חידה”. כלומר, הילדים רצו לדעת כיצד הדבורים יודעות איזה פרח לבחור מבין הפרחים בשדה.
הניסוי עצמו התקיים ב”זירת” דבורים שמוקמה בחצר הכנסייה הנורמנית בבלקאווטון. הזירה היתה קוביית פלקסיגלס (זכוכיות אקרילית) המחוברת לכוורת. בתוך הקובייה ממוקמים ארבעה לוחות, כשכל לוח כולל 16 מקורות אור צבעוניים המסודרים כריבוע שכל צלע שלו מורכבת מארבעה מקורות אור. הקוטר של כל אזור מואר היה 8 ס”מ, כך שאורך צלעות הריבוע כ-32 ס”מ כל אחת. במרכז של כל אחד מהאזורים המוארים נמצא צינור האכלה שבתוכו מי סוכר טעימים, מי מלח דוחים, או שום דבר.
לאחר שהדבורים למדו לאכול מהלוחות, החלו הילדים בניסוי ובדקו אם הדבורים יכולות לפענח את החוקיות הקובעת היכן נמצאים מי הסוכר. הם האירו את ההיקף של הריבועים, בשניים מהלוחות, באור צהוב ואת ארבעת האורות במרכז הריבועים באור כחול, כך שנוצרה תבנית המזכירה פרח. לוטו התייחס לצורה ככזו, מאחר שבהיקף (“עלי הכותרת”) אין צוף ובמרכז יש. חלקו החיצוני של הפרח נצבע בצבע אחד ומרכזו בצבע אחר. הריבועים בשני הלוחות הנותרים הוארו בצורה הפוכה – החלק החיצוני בכחול והפנימי בצהוב. בכל המקרים רק ארבעת האורות במרכז סיפקו מי סוכר לדבורים ויתר האורות סיפקו מי מלח. הילדים החליפו את מיקום הלוחות כל 40-10 דקות כדי שהדבורים לא ילמדו את מיקום האורות (“הפרחים”) בעלי הצוף יחסית לקובייה או על פי צבעם, אלא יהיו חייבות ללמוד כי מי הסוכר נמצאים תמיד בארבעת הפרחים המרכזיים בכל לוח.
כדי לבחון את הדבורים חזרו הילדים על הניסוי אך הפעם ללא כל מי סוכר או מי מלח, כך שהדבורים יכלו להסתמך רק על מה שלמדו. הילדים ספרו כמה פעמים ולאן עפה כל דבורה וכתבו את התוצאה בטבלה. התוצאות הראו כי ב-90.6% מהמקרים פתרו הדבורים את החידה שהציבו להם הילדים ובחרו בפרחים הנכונים, כלומר חיפשו מי סוכר במרכז כל ריבוע. אם כי חלק מהדבורים העדיפו את הפרחים הכחולים, כאשר אלה היו במרכז, יותר מאשר הפרחים הצהובים, ולהפך.
באופן מפתיע גילו הילדים כי כל דבורה למדה לפתור את החידה שלהם בצורה שונה. כאשר האורות המרכזיים הוחלפו באורות ירוקים, כמה מהדבורים המשיכו לעוף לפרחים המרכזיים, בעוד אחרות הראו העדפה לצבע שכבר הכירו ועפו לאור הצהוב או הכחול – כל דבורה לפי העדפתה האישית. נוסף על כך, כשהילדים “הרסו” לחלוטין את תבנית הצבעים כך שכל האורות בכל לוח הוארו בצבע אחד (פרט לאורות הפינתיים), הדבורים לא הראו כל העדפה לפרחים המרכזיים או הצדדיים, אם כי כמה דבורים עדיין העדיפו לבקר את הצבע האהוב עליהן.
במילים אחרות, הדבורים פתרו את החידה של הילדים לא על ידי שימוש בחוק הפשוט “עופי לפרחים המרכזיים” או “עופי לצבע הפחות נפוץ”, אלא על ידי שילוב של מיקום הפרחים במרחב ותבנית הצבעים המקיפה אותם. או כמו שכתבו תלמידי בית הספר: “דבורי בומבוס יכולות להשתמש בשילוב של צבע ושל מיקום במרחב כדי להחליט בפרח באיזה צבע לחפש מזון. וגם גילינו שמדע זה מגניב וכיף כי אתה יכול לעשות דברים שאף אחד לא עשה קודם.”
אך אף שתלמידי בלקאווטון זכו לחוות את חדוות הגילוי המדעי (ובכלל זה החשש שהניסוי לא יצליח “וזה יהיה אסון”, והשמחה שהדבורים למדו ושהם עשו ניסוי “חשוב, בגלל, שכמה שאנחנו יודעים, אף אחד בהיסטוריה, כולל מבוגרים, לא עשה ניסוי כזה קודם”), לא היה קל לפרסם את המחקר. בתחילת הדרך לא הסכים אף גורם לממן את המחקר מכיוון שלדבריהם הוא אינו שווה את ההשקעה וכן אין סיכוי שילדים יוכלו לעשות דבר כזה. נוסף על כך לקח ללוטו כמעט שנתיים עד שמצא כתב עת שיסכים לפרסם את המחקר. כתבי-עת כגון Science, Nature, Current Biology ו-PLOS הסכימו כי אין בעיות במחקר ובתוצאותיו, אך סירבו לפרסמו מאחר שאינו כולל סימוכין (מפני שכתבו אותו ילדים שאינם מסוגלים לקרוא את הספרות המדעית). לבסוף, לאחר שלוטו הצליח להשיג ביקורת עמיתים חיובית על המאמר, הסכים כריסטופר פרית’ (Frith), העורך של Biology Letters, לפרסם את המאמר בתנאי שילווה את הפרסום מאמר פרשנות שיסביר את הרקע המדעי, כולל סימוכין, ואת מקומו של המחקר בהקשר של מחקרים שכבר פורסמו בעבר.
וכך, לראשונה, פורסם בכתב-עת מדעי מאמר על מחקר שאותו תכננו ועשו ילדים, ושאותו הכתיבו בפאב מקומי (פונדק ג’ורג’), כתוב ב”שפת ילדים” וכולל אפקטים קוליים (כגון, “דה, דה, דההה”) ועם זאת מוסיף לידע המדעי הקיים ומראה כי עם החינוך הנכון והגישה הנכונה כל אחד מסוגל להבין ו”לעשות מדע”.
הרצאה ב-TED של לוטו ואחת הילדות מבלקאווטון על מדע לכולם ועל המחקר (כאן או באתר TED עם כתוביות בעברית)
לקריאה נוספת
המאמר המקורי (גישה חופשית):
Blackawton, P.S. et al. Blackawton bees. Biol. Lett. 7, 168-172 (2011). doi: 10.1098/rsbl.2010.1056
הפרשנות למאמר:
Maloney, L.T. & de Ibarra, N.H. Blackawton bees: commentary on Blackawton, P. S. et al. Biol. Lett. 7, 166-167 (2011). doi: 10.1098/rsbl.2010.1057
קטע וידאו נלווה למאמר וסרטון על פרויקט “אני, מדען”.
קצרצרים: מבטים מצטלבים, גם כשמדובר במפלצות – מחקר אחר שתוכנן על ידי ילד.
הכתבה המקורית מופיעה במגזין גליליאו גיליון 150, פברואר 2011
