Сравнение в химическом отношении различных частей листьев липы и желатина 4 страница

Какое же место среди коммуникативных систем животных занимает " язык" муравьев? До сих пор считалось, что обучение у муравьев носит сугубо предметный характер и это пря­мо связано со способами их общения. Не было известно, могут ли разведчики передать ин-

Рис. 10. Лабораторная установка для изучения процессов обмена информацией у муравьев

формацию о координатах источника пищи, не прибегая к прямому показу или к пахуче­му следу.

Чтобы ответить на этот вопрос, мы поста­вили эксперимент, в котором муравьи долж­ны были найти пищу, пользуясь сообщением разведчика о ее координатах. Работа проводи­лась в 1970 г. в лаборатории Карасукского озер­ного стационара Биологического института СО АН СССР. Использовалось искусственное гнездо, заселенное семьей Camponotus herculeanus, численностью около 600 особей. Схема опыта изображена на рис. 10. Лабора­торная арена была разделена на две части: в меньшей помещалось гнездо, в большей, скрытой от муравьев высокой загородкой, — 10 одинаковых экспериментальных установок. Через загородку было перекинуто четыре мос­тика, но только один из них позволял про­никнуть на скрытую часть арены. Таким обра­зом, первую часть задачи (выбор мостика) можно было решить путем подражания раз­ведчикам.

Каждая установка представляла собой веер из 12 хлорвиниловых прутков (" веток"), ук­репленных сверху на общем основании высо­той 20 см. На конце каждого прутка помеща­лась кормушка, но только одна из 120 содержала сироп. Передать информацию о ко­ординатах кормушки (вторая часть задачи) можно было только путем дистанционного наведения.

Схема опыта такова: вначале к установкам допускаются несколько индивидуально поме­ченных муравьев. Наблюдения проводятся че­рез день, и в промежутках между опытами муравьев не кормят. После того как муравьи обучаются находить приманку, первую груп­пу изолируют, а к установкам допускают но-

68 Ж. И. Резникова

вых муравьев (эти особи также помечены) из числа контактировавших с первопроходчика-ми. Далее фиксируют число приходов муравь­ев на все " ветки" и подсчитывают долю безо­шибочных приходов (табл. 1—3). Для того чтобы исключить действие пахучего следа, ветки, которые посещали муравьи, протира­ют слабым раствором спирта.

Первые приходы в гнездо трех разведчи­ков, питавшихся на кормушке, вызвали не­специфическую активацию фуражиров. Разведчики совершали возбужденные движе­ния и часто постукивали брюшком по стенке гнезда. Активированные фуражиры толпились в гнездовой части арены. Выбор мостика, ве­дущего в экспериментальную часть арены, происходил очень быстро, путем визуального подражания разведчикам. Таким образом, пер­вая часть задачи не представляла сложности для муравьев.

• Вторая часть — выбора установки и затем " ветки" — оказалась весьма трудной. В тече­ние первого дня наблюдений из 26 особей, посещавших экспериментальную часть арены, мы выделили 8 " перспективных" муравьев, относительно часто находивших приманку. В дальнейшем к установкам допускали только эту группу. Спустя 5 дней три муравья " отсея­лись", на 9-й день выбыл еще один

Табл. 1, 2 показывают, что у первой груп­пы муравьев частота верного выбора уста­новки, а на этой установке — " ветки" с при­манкой в течение первых двух предъявлений была близка к частоте случайного выбора. При третьем предъявлении (т. е. на пятый день) муравьи значительно чаще совершали верный выбор, а при четвертом и пятом предъявлениях задачу можно было считать решенной, т. е. наблюдались лишь единич­ные ошибки. При этом, если муравьи оши­бались в выборе установки, то на ней они чаще всего шли в том направлении, которое соответствовало ветке с приманкой на " правильной" установке (см. табл. 3).

После изоляции этой группы, когда к ус­тановкам было допущено 10 новых особей, оказалось, что они в первый же день достигли такого результата, как первая группа при 3-м предъявлении. Обращает на себя внимание ха­рактерная деталь: муравьи в течение первых трех предъявлений делали довольно много ошибок в выборе установки (см. табл. 1). Одна­ко на верно выбранной установке они чаще всего сразу шли на " ветку" с приманкой, а на всех остальных тоже избирали главным обра­зом верное направление. Видимо, информа­

ция о координатах нужной " ветки" передава­лась почему-то более точно, чем о координа­тах установки.

В целом можно считать, что вторая группа фуражиров каким-то образом использовала дистанционное наведение, осуществляемое первой группой. Поскольку нужно было най­ти одну из 120 " веток", количество передава­емой информации log, 120 = 7 бит. Это позво­ляет, правда, пока лишь на уровне предположения, говорить о способности му­равьев к дистанционному наведению.

Можно провести параллель между нашим экспериментом и серией опытов Е. Мензела (по Е. Н. Панову, 1980), в которых одному из группы шимпанзе (условно — лидеру) пока­зывали тайник с приманкой. После контакта с лидером обезьяны успешно находили тай­ник. В том случае, когда лидеров было двое и одному из них показывали либо пустой тай­ник, либо приманку с малым числом фрук­тов, шимпанзе следовали за первым лидером и игнорировали второго.

По мнению Е. Н. Панова, анализировав­шего эти результаты в книге " Знаки, симво­лы, языки" (1980), шимпанзе, во-первых, могут намеренно извещать своих собратьев о чем-то, что в данный момент находится вне сферы их видимости (в этом проявляются эле­менты тех свойств нашего языка, которые но­сят название перемещаемое™). Во-вторых, в данном случае налицо использование сигна­лов, имеющих явные признаки иконического знака (в приведенном примере речь идет о жестах и мимике). Е. Н. Панов считает это од­ним из первых доводов в пользу существова­ния у животных потенциальных языковых спо­собностей.

Вопрос о способах дистанционного наве­дения у муравьев остается открытым. Наибо­лее вероятным каналом связи следует, по-видимому, считать антеннальный код. К такому выводу пришел С. И. Забелин (1979), эксперименты которого с муравьями Tapinoma simrothi karavaievi проводились по методике, сходной с нашей, но с использованием паху­чего следа. Экспериментальная установка пред­ставляла собой крестообразный лабиринт. В пер­вом опыте сахарная приманка находилась на одном из лучей лабиринта. При переносе при­манки с одного луча на другой происходила постепенная переориентация потока фуражи­ров со старого следа на новый. Выбор нового следа облегчался тактильным контактом меж­ду муравьями, направляющимися в лабиринт и возвращающимися оттуда. Во втором опыте

Поведение муравьев на кормовом участке

Таблица 1 Выбор муравьями Camponotus herculeanus установки с приманкой

Таблица 2 Выбор муравьями Camponotus herculeanns " ветки" с приманкой

Выбор муравьями Caiilponotnsherculeanus " веток"

__________________ приманки

приманка находилась на двух лучах лабиринта одновременно. Муравей, входящий в лаби­ринт, в большинстве случаев шел на тот же луч с приманкой, с которого возвращался фуражир, обменявшийся с ним ударами ан­тенн.

Поведение муравьев на кормовом участке пластично и определяется, главным образом формой территориальной организации. Исполь­зование неохраняемогокормового участка по принципу одиночной фуражировки связано с резко выраженной индивидуальной изменчи­востью поведения, высокой исследовательской активностью и одинаковой способностью большинства внегнездовых рабочих быстро переключаться на новые источники пищи и преодолевать препятствия. Напротив, у видов, обычно использующих вторичное деление ох­раняемой территории, проявляется существен­ная разнокачественность психических способ­ностей внегнездовых рабочих, что, возможно, эволюционно связано с наличием активных и пассивных фуражиров, характерным для на­чальных этапов социального становления этой группы.

Есть основания полагать, что соотношение " способных" и " неспособных", активных и малоактивных особей непостоянно у разных популяций и даже разных семей одного вида и зависит от численности семьи и способа ис­пользования кормового участка.

Групповые действия муравьев на кормо­вом участке во многом определяются их спо­собностью к подражанию и научению. Экспери­ментально установлено, что муравьи могут решать задачи, требующие логических опера­ций. Эти способности играют важную роль в процессах передачи и считывания информации муравьями. Характер обмена сведениями и модальность сигналов обусловлены различ­ными факторами: динамической плотностью особей на кормовом участке, психофизиоло­гическими свойствами и состоянием разведчи­ка, в частности, индивидуальными особенно­стями его ориентации, а также внешними условиями (например, освещенностью).

Экспериментально показано, что муравьи могут передавать сведения не только с помо­щью прямого показа или пахучего следа, но, возможно, и путем дистанционного наведе­ния. Сведения, передаваемые фуражирами о координатах кормушки, содержат около 7 бит информации. Эти исследования требуют про­должения, но уже сейчас есть основания по­ставить вопрос о языковом поведении му­равьев.

Бернд Хейнрих РАЗУМ ВОРОНОВ*

Начиная с древних скандинавов, видев­ших в вороне вестника богов, с исконных американцев, почитавших его как всезнающе­го лукавца и бога, и кончая Конрадом Лорен­цем, все считали обыкновенного ворона са­мой умной птицей в мире. Выразительную оценку разуму воронов (то есть сознательной предусмотрительности и сообразительности) дал интересующийся поведением эколог У. Монтевекки, наблюдавший воронов в ко­лонии серебристых чаек, которых изучал. Он сказал мне, что в сравнении с воронами чай­ки ведут себя " как клинические идиотки". Тем не менее, вопреки такому единодушию, существует крайне мало объективных данных, которые позволили бы провести весомое срав­нение воронов с другими вороновыми. Соб­ственно говоря, обзор литературы убедил меня, что никаких доказательств особого ра­зума воронов еще нигде опубликовано не было. Наоборот, многие эпизодические наблюдения, якобы свидетельствующие о таком разуме, убедительны лишь при условии, что разум­ность ворона постулируется заранее.

В античности ворон слыл всезнающим. Древнегреческий историк Фукидид даже при­писывает воронам мудрую разборчивость — они не трогают трупы животных, павших от чумы. (Правда, Фукидид не упоминает, рас­клевывались ли животные, павшие от других причин, сразу же или они оставались нетро­нутыми.) В том же духе великий римский натуралист Плиний в качестве примера вели­чайшей изобретательности повествует о том, как ворон сумел утолить жажду. Ворон этот увидел воду на дне узкогорлого сосуда и, чтобы добраться до нее, начал бросать в сосуд ка­мешки, пока вода не поднялась к самому гор­лышку. Бесспорно, если эта птица представля­ла себе конечный результат своих действий, их можно было бы счесть доказательством ра­зума. Но ведь вполне возможно, что ворон просто прятал в сосуде мелкие предметы, ко­торые собирал поблизости. Когда же вдруг уви-

'ХейнрихБ. Ворон зимой. М.: Мир, 1994. С.96—101

(с сокр.).

дел чудом появившуюся воду, то и напился. Интересно, бросал ли он в сосуд также пред­меты легче воды? И стал бы он бросать кам­ни, если бы не испытывал жажды? Фукидид жил в V веке до нашей эры. С тех пор прошло 2400 лет, и, насколько мне известно, его ут­верждение не подвергалось даже самой про­стой проверке.

Разум воронов обычно постулируется сразу же, если они работают " артелями". П. Джонсон, жительница Уайтхорса-(территория Юкон), чьи­ми стараниями ворон стал символической пти­цей этой территории, написала мне: " Одно удовольствие смотреть, как они (вороны) об­крадывают хаски. Очень часто несколько во­ронов объединяют усилия. Один отвлекает вни­мание собаки: садится перед ней в таком месте, куда цепь чуть-чуть не дотягивается, и принимается ее дразнить. Собака, естествен­но, ничего кроме этого ворона не видит, а тем временем его товарищ устраивается на краю миски и бодро расправляется с ее содер­жимым". Таких историй о воронах, берущих верх над ездовыми собаками или всякими дру­гими животными, существует великое мно­жество. Но они не являются ни доказательст­вом, ни опровержением того, что вороны сознательно помогают друг другу применять сложные стратегии, планируя и приводя в ис­полнение специальные маневры. Несколько воронов могут собраться вместе просто пото­му, что случайно увидели один и тот же корм. Не исключено, что одна из птиц действитель­но отвлекает хищника, но неосознанно, без всякой задней мысли. А другая или другие пользуются удобным случаем. Подобные наблю­дения не могут служить неопровержимым сви­детельством проявлений разума.

Один опубликованный пример " осознан­ного поведения" связан с охотой ворона на полевок. Ворон сидел над занесенной снегом лужайкой, а затем " медленно спланировал и, опустившись на землю, несколько раз под­прыгнул, приподняв крылья над головой". Попрыгав, он тотчас вернулся на прежнюю ветку и осмотрел место, с которого только что взлетел. Он повторил это несколько раз без видимого успеха, после чего улетел. Одна­ко его прыжки взломали многочисленные тун­нели полевок, " и вывод можно сделать толь­ко один (Mallory, 1977): это поведение представляло собой сознательную попытку выгнать полевок из их снежных тайников". Разумеется, есть альтернативное и гораздо бо­лее правдоподобное объяснение. Как я указы­вал выше, вороны обычно прыгают таким

72 Б. Хейнрих

разом вблизи любого незнакомого предмета и неизвестного корма без какой-либо связи со снегом или туннелями в снегу (Heinrich, 1988), а также со вспугиванием добычи.

Орнитолог Томас Наттолл упомянул, что вороны взлетают с орехами или раковинами (Nutall, 1988) в клюве и бросают их на камни и что это " факты, свидетелями которых были люди, заслуживающие доверия". Недействи­тельно ли такое поведение объясняется ред­костной сообразительностью ворона?

Данное поведение надежно документиро­вано у ворон (Zach, 1979) и чаек Oldham, 1930), птиц менее смышленых (Benjamin, 1983). Бент описывает " игры воронов с еловы­ми шишками" и другими предметами, кото­рые птица, играя, бросает, а потом гонится за ними. (Bent, 1964). Быть может, какой-нибудь ворон мог для этой цели подобрать твердый предмет со съедобной сердцевиной, а потом бросить, не сумев расклевать или просто ус­тав таскать его. По счастливой случайности предмет ударяется о камень и перед птицей вдруг появляется корм. Прекрасная птичья па­мять неоспорима, и подобный случай мог в ней зафиксироваться без всякого участия ра­зума. Да, конечно, какой-то вид мог обойтись без дальнейшего процесса проб и ошибок бла­годаря прямому осознанию причин и следствий случившегося, то есть с помощью разума. Важ­ность предварительного понимания, что твер­дый предмет надо бросить с определенной высоты на камень, чтобы его разбить, оче­видна сама собой. Однако нельзя априорно ре­шать, опирается ли данный тип поведения на разум или нет. \

Два разрозненных случая, когда вороны роняли предметы на людей, подбиравшихся к их гнездам (Janes, 1976), а также на насижи­вающих птиц (Montevecchi, 1978), были ис­толкованы как использование орудий. Но во-роновые, когда они сердиты или у них что-то не получается, обычно бьют клювом по нахо­дящимся поблизости предметам, а обломки и осколки падают вниз, попросту подчиняясь закону земного тяготения.

Единственный пример, якобы демонстри­рующий разумное использование камней, сво­дится к тому, что ворон на вершине обрыва сбивал клювом камешки. Камешки падали на людей, подбиравшихся к гнезду на обрыве. Это поведение полностью согласуется с тем, ко­торое я постоянно наблюдаю у воронов в Вер­монте и Мэне, когда приближаюсь к деревь­ям с их гнездами. (Некоторые родители при приближении человека хранят молчание, и оба

улетают. Другие начинают летать около гнезда и кричать. Или же остается только самец и де­монстрирует посягающим на его гнездо лю­дям свое раздражение и бессильную злость.) В Мэне есть гнездо, которое самка неизмен­но покидает, стоит подойти к нему поближе, а самец словно бы приходит в неистовство от ярости. В десятке случаев, когда в последние три года я оказывался около этого гнезда, ре­акция всегда была одной и той же. Самец ис­пускает скрежещущие сердитые звуки, издает другие крики тревоги и с бешеной энергией клюет ветку, на которой в тот момент сидит. Затем, не прекращая сердитого крика, он ух­ватывает подряд все веточки в пределах дося­гаемости и с силой их обламывает. В результа­те под тем местом, на котором он сидит, сыплется дождь мелких веток и листьев, но место это не имеет никакого отношения к позиции " врага". Собственно говоря, деревь­ев много, сесть можно где угодно, но пока еще ни одна обломанная веточка ни в кого не угодила.

Влезая на дерево с гнездом и ощущая всю энергию ответных действий ворона, безого­ворочно признаешь его силу и решимость, но даже мысли о том, что он работает головой, не возникает. Наоборот, впечатление такое, что он ведет себя, как буйнопомешанный. Каж­дый протестующий крик птенца (когда мы их кольцуем) вызывает новое нападение на вет­ки, которые попадают ему под клюв. Ни на­мека на сознательное использование орудий, о чем птица, скорее всего, помышляет столь же мало, как сумасшедший, который крушит мебель, потому что испытывает гнев или боль. Несомненно, гнездись этот ворон на обрыве, где сесть можно только на верхнем краю, он бы точно таким же образом вымещал свой гнев на земле и камешках у своих ног. И ни о ка­кой стратегии тут говорить не приходится.

Истолкования поведения воронов нередко окрашены априорным убеждением в их разум­ности. Зоолог Дональд Гриффин убедительно и почти неопровержимо доказывает всю благотворность осознавания (Griffin, 1984), а немецкий эколог и знаток поведения Эбер-хард Гвиннер (Gwinner, 1965) подробно ис­следует различные способы, которыми пользу­ются вороны для защиты птенцов, как от слишком низких, так и слишком высоких тем­ператур. Все это наводит на мысль, будто пти­цы " знают", что делают. Но, судя по опубли­кованной литературе, разум воронов практически не исследовался. Разумность его родственниц соек и ворон получает пока не

Разум воронов 73

менее высокую оценку. Например, северо-за­падная ворона (Corvus caurinus) выковырива­ла арахис из щели с помощью палочки (Jewett, 1924). Точно так же голубые сойки (Cyanocitta cristata) умело пользовались орудиями для из­влечения корма (Jones, Kamil, 1973). Новока-ледонская ворона (Corvus manaduloides) ис­следовала полый стебель с помощью прутика (Orenstein, 1972). Грачи (С. frugilegus) в нево­ле закупоривали именно те дыры, из которых вода вытекала из поилки (Reid, 1982). Однако примеры использования " орудий" и " разума", пожалуй, можно даже еще расширить. Есть со­общения, что у ворон появилась манера щел­кать орехи при помощи автомашин (Maple, 1974), а сойки используют ветки, на которых расклевывают желуди, как " наковальни" (Michener, 1945). Ни одно критическое исследо­вание ширококлювой вороны (С. brachyrhynchos) отнюдь не выделило эту птицу в лаборатор­ных экспериментах как гения. Наоборот, она демонстрировала поведение, " сопоставимое с поведением голубей, крыс и обезьян" (Powell, 1972). С другой стороны, в подобных тестах и я, наверное, отличился бы не больше. Соглас­но моим личным впечатлениям, ворон дей­ствительно очень умен, поскольку многие его действия говорят о том, что он осознает свои поступки. Но впечатления — это еще не дока­зательство.

Следующие два случая трудновато объяс­нить простым научением или действием сле­пого механизма " стимул-реакция". Первый касается пары воронов, которых я спугнул с большого ломтя сала. Для воронов, ворон, го­лубых соек, ореховок, дятлов и пухляков ха­рактерна манера кормиться, отрывая малень­кие ломтики пищи от края и по углам поедаемого куска. Но один из воронов, кото­рого я согнал с большой замерзшей глыбы жира, обвел торчащий уголок бороздкой дли­ной в 7, 5 см и глубиной более чем в 1, 5 см. Будь у него больше времени, он, несомнен­но, обеспечил бы себе заметно больший ло­моть корма, чем просто отрывая его кусочек за кусочком. Склевывание того, что можно получить одним клевком, вполне удовлетво­ряет всех прочих уже исследованных птиц, но почему же не ворона? Можно возразить, что птице было удобнее клевать жир таким обра­зом, чтобы образовалась бороздка. Но это объяс­нение представляется сомнительным, посколь­ку по краям бороздки оставались прилипшие кусочки жира. Не продемонстрировал ли этот ворон сознательную предусмотрительность, заранее обеспечивая себе кусок побольше?

Второй случай связан с запасанием корма в естественных условиях. Ворон, кормивший­ся в одиночестве (позже к нему присоединил­ся второй член пары), отрывал кусочки мяса от замерзшей туши и складывал их в кучку, чего я не наблюдал ни у каких других птиц. Сложив пирамидку примерно в 240 куб. см, он набил зоб мясом с туши, после чего заб­рал в клюв все сложенные сбоку кусочки и улетел со своей добычей. Тот же ворон, или второй член пары, повторил эту операцию во­семь раз в течение следующего часа. (Обе пти­цы находились у туши одновременно и не вых­ватывали мясо друг у друга.) Один раз, когда член пары выкладывал очередную пирамид­ку, прилетел третий ворон, сел на ветку и, вне всяких сомнений, принялся наблюдать за тем, как они отдирают мясо. В конце концов он слетел на землю, двинулся в обход туши, пока не зашел в тыл одному из партнеров, который в тот момент трудился в одиночестве, осторожно подобрался поближе и ухватил мясо из кучки. С тех пор, сколько я ни наблюдал за группами воронов, расклевывающих тушу, мне больше ни разу не довелось увидеть, что­бы хоть один из них складывал оторванные куски в кучку.

Тони Эйнджелл приводит сходное наблю­дение в своей книге " Вороны, вороны, соро­ки и сойки" (1979). Ручному ворону насыпали сухариков. Наевшись досыта, он не стал уно­сить оставшиеся каждый по отдельности, а уложил штук шесть друг на друга в снегу. Пос­ле чего забрал их в клюв все оптом и улетел. Специалист по хищным птицам Рик Найт (Ко­лорадский университет) рассказал мне, что наблюдал такое же поведение у пары воронов в Гранд-Каньоне в январе 1988 года. Он и его друг угостили воронов сухариками, которые те немедленно сложили кучками и утаскива­ли в клюве по три-четыре за раз.

Я не утверждаю, будто животные, даже вороны, не могут быть запрограммированы так, чтобы в данный момент подождать гло­тать корм, если в результате попозже можно получить его больше. Или чтобы складывать корм прежде, чем унести его. Тем не менее представляется маловероятным, чтобы воро­ны были специально генетически запрограм­мированы складывать в кучки кусочки мяса для того, чтобы прятать его с большим удоб­ством, или " отрезать" клювом куски посолид-нее, чтобы уносить за один раз больший за­пас корма. Если это слепо запрограммировано, те же механизмы с той же легкостью должны были бы выработаться у пухляков, ореховок,