23 мая в Государственном Дарвиновском музее в рамках выставки «Братья по разуму?» состоялась публичная лекция доктора биологических наук, заведующей лабораторией физиологии и генетики поведения биологического факультета МГУ Зои Александровны Зориной «Ученые в поисках разума».
С древних времен, наблюдая поведение животных, человек получал представления об их психологии и часто приходил к выводу о том, что их поведение разумно. Строящие плотину бобры ведут себя подобно людям-строителям. Поведение птицы, уводящей человека от гнезда, «притворяясь» раненой, расценивалось как сознательное самопожертвование. Люди склонны приписывать животным свои чувства – любовь, ненависть и так далее – и оценивать их поведение как подобное человеческому. Подобный антропоморфизм в представлениях о психической деятельности животных господствовал до конца XIX века.
Со временем, начиная с XVIII века, возникло представление о разделении поведения животных на два типа: «инстинкт» и «разум». Инстинктом назвали врожденную способность животных выполнять стереотипные (хотя подчас и довольно сложные действия). Уже Жорж-Луи Бюффон понимал, что поведение общественных насекомых – пчел, муравьев – чисто механические действия, которые нельзя назвать истинно разумным.
Дарвин выделил в поведении животных три составляющие. Во-первых, это инстинкт – действия, которые выполняются животными автоматически и присущи им врожденно. Во-вторых, обучение – действия, выполнять которые особь начинает, подражая другим. И, наконец, рассуждение (reasoning).
Эти составляющие в поведении животных выделяются и сейчас. Если инстинкт, как врожденное поведение, определяет приспособленность животного к типичным для данного вида ситуациям, обучение – изменение поведения в ходе приобретения индивидуального опыта, то под мышлением понимаются действия по преодолению новых, неожиданно возникших проблем, когда готового решения нет. Эти три составляющие поведения могут сочетаться, причем в разных случаях может преобладать одна из них.
З. А. Зорина особо отметила, что внешне сходные действия у разных животных могут быть результатом разного типа поведения. Например, у галапагосских вьюрков, использующих шип растения в качестве орудия для добычи насекомых из-под коры, это поведение – результат врожденного инстинкта. Иную природу имеет случай с голубой сойкой (Cyanocitta cristata), зафиксированный в одной лаборатории. Птица сумела, оторвав полоску от газеты, застилавшей пол клетки, и согнув ее пополам, притянуть к клетке лежавший рядом корм. Для сойки это была необычная задача, ситуация, в которую птица никогда ранее не попадала. В данном случае такое поведение – результат мыслительной деятельности. При этом птицы из соседних клеток, видевшие эти события, тоже стали использовать кусочек газеты для добычи корма – для них это результат обучения.
Основным методом изучения мышления животных являются эксперименты, производимые в лаборатории. Полученные в ходе них данные легко проверить, воспроизведя эксперимент снова. Вторым источником наших данных по мышлению животных служат регулярные наблюдения в природе, проводимые специалистами.
Выводы, сделанные людьми из случайных наблюдений за животными, должны впоследствии проверяться экспериментально. К античному историку Фукидиду восходит рассказ о вороне, который в пору засухи бросал камни в дупло, чтобы поднять уровень воды и суметь напиться. Также этот сюжет встречался в басне Эзопа «Ворона и кувшин», сочинениях Аристотеля и Френсиса Бекона и даже в сказках народов Поволжья. Были и свидетельства современных наблюдателей. Наконец, в 2009 году в журнале Current Biology появилась статья английских ученых Кристофера Бёрда и Натана Эмери, где это явление подтверждалось в лабораторном эксперименте. Исследователи поставили перед грачом узкий цилиндрический сосуд с водой, в которой плавало лакомство – червячок. Птица не могла достать до поверхности воды клювом. Но, используя положенные рядом с сосудом камни, она повысила уровень воды и дотянулась до червячка (видео).
Важной вехой в изучении поведения животных стали работы немецкого психолога Вольфганга Келера, который экспериментально подтвердил способность шимпанзе к решению новых для них задач. Келер работал в 1913 – 1920 году на экспериментальной станции, находившейся на острове Тенерифе (Канарские острова). Он стал основоположником обширного класса экспериментов на добывание животными видимой приманки. Пища была недоступна для обезьяны: подвешена высоко над полом, отделена преградой. В ситуации «видит око, да зуб неймет» шимпанзе, как выяснилось, были способны применять оказавшиеся в их распоряжении вспомогательные средства. Они подтаскивали ящик и становились на него, чтобы достать подвешенный фрукт, использовали палку, чтобы придвинуть пищу, отделенную решеткой и так далее. При этом, что особенно важно, они находили решение без предварительных проб и ошибок, осмысляя ситуацию и вырабатывая адекватные действия сразу. Такой тип решения задач Келер назвал инсайтом.
Иван Павлов в 1930-е годы воспроизвел опыты Келера в СССР с шимпанзе Рафаэлем. Он сделал вывод, что результаты этих опытов показывают «…случаи образования знания, улавливания нормальной связи вещей» и расценил это как «зачатки конкретного мышления, которым мы орудуем». В дальнейшем знаменитая исследовательница шимпанзе Джейн Гудолл обнаружила случаи спонтанного применения ими орудий и в природе.
Упомянула З. А. Зорина и еще один метод исследования – продолжительные наблюдения за живущими в неволе, но имеющими естественную структуру группами животных. В качестве примера такого исследования, З. А. Зорина привела проект ученых Пражского зоопарка Odhalení («Открытие»), в ходе которого за группой горилл в течение 2005–2009 годов постоянно наблюдали с помощью нескольких видеокамер. В результате были зафиксированы многочисленные случаи спонтанного употребления орудий.
Какие же животные, кроме человекообразных обезьян, способны к таким мыслительным актам, как применение орудия в новой ситуации? Выясняется, что низшие обезьяны – макаки, павианы – на это не способны. Их можно научить подобным действиям лишь в результате длительной дрессировки. Есть ряд подтверждений, что такая способность существует у дельфинов. У представителей отряда ее нет, правда, известны очень редкие исключения, когда некоторые хищные животные ее всё-таки демонстрировали. На видео зафиксирован опыт с группой собак динго, в вольере которых была подвешена приманка. Одна из собак сумела подтащить стоявший внутри вольера стол и, взобравшись на него, достать-таки пищу.
Интересно, что спонтанное применения и даже изготовление орудий оказались доступными некоторым птицам, а именно врановым и попугаям (какаду). Известность получили новокаледонские вороны (Corvus moneduloides), которые способны изготавливать и применять орудия для добычи пищи. Орудия у них бывают разных типов: палочки, «штыки» и крючки – и используются, чтобы вытаскивать из укрытий жуков, которыми эти птицы питаются. Во многом в основе такого поведения лежат инстинкты, частично вороны способны обучаться у других особей.
Однако в статье (pdf) английских ученых был описан эксперимент, в котором новокаледонские вороны вынуждены были модифицировать орудия в необычной обстановке. Пища в эксперименте помещалась в контейнер с ручкой, находившийся на дне цилиндрического сосуда. Птица из имеющихся орудий выбирала крючок, зацепляла им ручку контейнера и доставала пищу. Но экспериментаторы убрали крючки, оставив птицам только прямые алюминиевые прутики. В этой ситуации вороны загибали кончик прутика, делая из него крючок. Ни материал орудия, ни действия по его изготовлению не совпадали с теми, которые обычны для этих птиц в природе. Доступны видеозаписи этих экспериментов. Позднее такой же эксперимент был удачно проведен и с грачом (видео).
