Новаторство животных

В 1921 г. жители небольшого селения на южном побережье Англии неподалеку от Саутгемптона впервые заметили, как синица расклевывает крышечку из фольги на бутылке с молоком, оставленной молочником на крыльце одного из домов, и пьет верхний слой жирных сливок. Действительно ли эта птица первой додумалась добывать сливки из бутылок таким способом, вопрос открытый. Скорее всего, она просто повторяла этот трюк за каким-нибудь воришкой, который тайком прикладывался к чужим сливкам, обеспечивая себе бесплатный завтрак. Однако среди таких заядлых наблюдателей за птицами, как британцы, ни одна пернатая разбойница не смогла бы долго потрошить бутылки незамеченной. Орнитологи-любители, а за ними и профессиональные этологи отмечали повторяющиеся случаи такого поведения и постепенное его распространение на ближайшие окрестности. Вскоре эту привычку переняли птицы десятков других видов. Британцы как завороженные приникали по утрам к окнам и жевали тосты с крутыми яйцами, не отлипая от стекол, чтобы не пропустить появление крылатых проказниц. На протяжении 30 лет за расклевыванием бутылочных крышек наблюдала целая армия «твитчеров», которые с характерной для их увлечения дотошностью отслеживали распространение этой прелестной привычки от селения к селению, от города к городу, сначала в Британии, а затем даже в континентальной Европе.

Эта история — самый, пожалуй, известный пример распространения в животной популяции нового поведения, приобретаемого путем научения.

Впоследствии исследователи поведения животных проводили эксперименты с заданиями на вскрытие бутылок в лабораторных условиях (с птицами в неволе) и строили математические и статистические модели распространения такой повадки. В результате было установлено, что многие отдельные особи способны решить задачу самостоятельно и догадываются расклевать крышку из фольги, даже когда у них нет возможности подсмотреть за другими. Судя по всему, продырявливание фольговой крышки — вполне интуитивное поведение для птицы. Кроме того, как выяснили исследователи, привычка, скорее всего, распространялась с такой легкостью не только за счет подражания наблюдаемому действию как таковому, но и за счет того, что птицы видели вскрытые сородичами бутылки, — этого, надо полагать, оказалось достаточно, чтобы побудить их проделать то же самое. Таким образом, данная привычка возникала, предположительно, как совокупность независимых изобретений в тех местах, где появлялись бутылки с фольговой крышкой, а затем ее дальнейшему распространению способствовала социальная передача опыта от птицы к птице.

Вскрытие молочных бутылок — пример новаторства у животных, которое определяется как разработка нового решения проблемы или нового способа взаимодействия со средой. Вышеописанная привычка кажется особой только потому, что о ней широко известно. В действительности же самые разные животные изобретали и изобретают новшества тысячами. Птицы и млекопитающие включают в свой арсенал новые приемы добычи корма; киты, дельфины и птицы вводят в певческий репертуар новые звуковые элементы; обезьяны, высшие и низшие, придумывают новые уловки и обманные ходы; приматы и птицы мастерят новые орудия ; бесчисленное множество других животных изобретают новые элементы брачных церемоний и социального поведения.

Инновации у животных невероятно разнообразны. Они варьируют от хитроумных до жутких, от трогательных до отвратительных. Орангутаны, например, изобрели способ извлекать сердцевину пальмового ствола с помощью «пыточных» орудий, таких как колючие шипы или заостренные черешки листьев. Серебристые чайки наловчились убивать кроликов, сбрасывая их с высоты на камни или топя в море. Несколько японских макак научились лепить снежки и кидаться ими друг в друга (илл. 4).

А грачи пристрастились склевывать замерзшую человеческую рвоту.

Мой любимый пример — история молодого шимпанзе по кличке Майк. Как свидетельствует наблюдавшая за ним и за его стадом приматолог Джейн Гудолл, он в рекордные сроки взлетел на вершину иерархической пирамиды и стал альфасамцом, придумав грозный ритуал устрашения, в ходе которого с грохотом стучал одной пустой канистрой из-под керосина о другую. Поразительно, что Майк обрел свой высокий статус без единой драки. Не меньше впечатляет метод, которым группа кошачьих лемуров приноровилась добывать воду из труднодосягаемого источника: уцепившись за нависшую над ним ветку, лемур обмакивал в воду свой длинный пушистый хвост, а затем отжимал его прямо себе в рот. Точно такой же прием независимо от лемуров изобрела группа бабуинов. А у тех из нас, кто в детстве вопреки всем замечаниям все-таки окунал печенье в кофе, наверняка вызовет ностальгию привычка размачивать пищу, выработанная обитающей на Тринидаде популяцией птиц под названием траурные граклы.

Лаборатория, которой я руковожу, уже лет изучает способности животных к творчеству и изобретательству, и в этой главе я вкратце расскажу о некоторых наших открытиях. После многочисленных экспериментов мы убедились, что животные действительно демонстрируют поведение, которое вполне можно определить как инновационное, даже если сопоставимость понятия «инновация» у человека и у остальных животных — по-прежнему вопрос спорный.

Илл. 4. Японским макакам явно нравится играть со снегом. Они часто лепят снежки, и порой молодняк даже устраивает снежные бои. Публикуется с разрешения Zoonar

Наши исследования и исследования других коллег, изучающих инновации у животных, убедительно доказывают, что человек не единственный на нашей планете, кто способен творить и изобретать. Многие животные вводят новые модели поведения, приспосабливают привычное поведение к новым контекстам, а также откликаются на социальные или экологические потрясения соответствующими обстоятельствам новшествами. Разумеется, между размачиванием еды и изобретением микроволновой печи — огромная дистанция, а от битья канистрой о канистру, чтобы донести свое сообщение, далеко до появления электронной почты. Почему лишь человек оказался способен на действительно потрясающие изобретения и новшества? Это главный вопрос и основная тема моей книги. Наш вид, бесспорно, отличают особые творческие способности, и об их возникновении мы поговорим в следующих главах. Тем не менее я продолжаю утверждать, что изучать новации и изобретения у животных принципиально необходимо, чтобы разобраться в эволюции когнитивной деятельности человека. Как мы еще увидим, исследования в этой области приносят весьма познавательные результаты, содержащие важные ключи к реконструкции некоторых аспектов человеческой истории, особенно тех, что связаны с эволюцией нашего крупного мозга. Пусть инновации у других животных не так впечатляют по сравнению с достижениями человечества, но без их изучения невозможно будет отыскать истоки человеческой культуры.

За последние годы исследователям удалось показать, что инновации у животных нужно изучать методично и системно, их нельзя рассматривать в отрыве от сопряженных с ними процессов научения и освоения окружающей среды, а также что они играют важную роль в поведении животных в естественных условиях. Неудивительно, ведь в изменившихся обстоятельствах способность изобретать новое может оказаться критическим фактором выживания. Например, у птиц тех видов, которые способны на инновационное поведение, как выясняется, гораздо выше, чем у других пернатых, вероятность выжить и закрепиться на новом месте, куда их забрасывает человеческая деятельность. В наш век разрушения человеком естественной среды обитания способность к инновациям может стать вопросом жизни и смерти для исчезающих видов, вынужденных приспосабливаться к изменившейся в худшую сторону среде. У нас копятся свидетельства того, что новаторство важно в экологическом отношении (например, там, где оно способствует расширению ареала того или иного вида животных) и в эволюции (оно может порождать различия между популяциями и служить источником поведенческой изменчивости).

В действительности многие животные невероятно изобретательны, однако масштабы этой изобретательности до недавнего времени оставались незамеченными по одной простой и очевидной причине: чтобы классифицировать поведение как новое, нужно представлять, какое поведение для того или иного вида является нормой.

Только после долгого изучения капуцинов в дикой природе специалисты смогли утверждать, что первое зарегистрированное применение дубинки для нападения на змею можно действительно расценивать как инновацию. Точно так же только десятилетия пристального наблюдения за шимпанзе дали приматологам основание причислить к подлинным новшествам диковинный ритуал ухаживания, в ходе которого подросток по кличке Шэдоу старался произвести впечатление на самок, шлепая вывернутой верхней губой по собственным ноздрям. Взрослые особи женского пола, которых он пытался соблазнить, были для него доминантами и на обычные заигрывания отвечали агрессией, а с помощью нестандартного маневра Шэдоу сумел выразить свой сексуальный интерес без воинственных обертонов.

Между тем кое-что науке было известно задолго до этого, по крайней мере по отношению к ряду интенсивно изучаемых видов, таких как крысы, кошки, собаки и голуби: творчество — естественная составляющая процесса научения. В конце XIX в. выдающийся американский психолог из Колумбийского университета Эдвард Торндайк проводил классические эксперименты, выявлявшие наличие у животных способности к решению задач. По итогам этих экспериментов был выведен один из самых известных законов научения у животных — так называемый закон эффекта. В одном из нашумевших опытов Торндайк сажал кошек в тесные клетки, выбраться из которых можно было только приведя в действие запорный механизм — нажав на кнопку или потянув за шнурок. Поскольку заточение в тесном пространстве кошкам не нравилось, они всеми силами и способами старались вырваться наружу — грызли прутья, просовывали лапу в щель, царапали все, до чего удавалось дотянуться, беспорядочно молотили лапами и хвостом. В конце концов кошка задевала кнопку или шнурок, и клетка открывалась. После этого Торндайк сажал ее в клетку снова и наблюдал, как от раза к разу бесполезных действий становилось все меньше, а приводящее к успеху постепенно «отпечатывалось», как он назвал этот процесс, закрепляясь с опытом. На очередной попытке кошка отпирала клетку спокойно и уверенно, уже не тратя даром время на метания.

Эксперимент Торндайка известен как доказательство, что животные учатся за счет повторения действий, которые влекут за собой нечто благоприятное, и отказа от тех, за которыми следует нечто нежелательное. Однако помимо этого эксперимент показал, что процесс научения часто начинается со спонтанного порождения непривычных действий, из которых с накоплением опыта отфильтровываются приносящие успешный результат. К такому же выводу пришел, пожалуй, величайший из всех исследователей поведения — Беррес Фредерик Скиннер, знаменитый гарвардский психолог. Это его имя носит «ящик Скиннера», по сей день использующийся в значительной части экспериментов по изучению поведения животных. Скиннер утверждал, что животные по природе своей активны и постоянно совершают какие-то действия, поэтому новое поведение рано или поздно возникнет, а каким оно будет, зависит от обстоятельств и мотивации животного.

Однако не все животные в равной степени способны к новаторству.

Еще в 1912 г. психолог из Бристоля Конви Ллойд Морган рассуждал, что поведение может состоять из повторяющегося компонента, неоднократно возникавшего прежде, и небольшой доли новшества, представляющего собой творческий отход от рутины и особенно заметного у так называемых высших живых существ. Тем не менее исследование правил научения у животных дает все основания предполагать, что порождение новых действий — вполне рутинная составляющая процесса, в ходе которого животные учатся. Современные исследования поведения животных подтвердили выводы основоположников теории научения. И, как мы еще убедимся, новаторство действительно распространено широко, и у представителей разных видов по-разному проявляется склонность к нему.

Несмотря на это, специалисты, исследующие поведение животных, на удивление долго не принимались за изучение новаторства. Все-таки новое, приобретаемое путем научения поведение, распространяющееся в популяции по мере того, как особи перенимают его друг у друга, порождается каким-то одним ее представителем. Для распространения необходимы два процесса: изначальное порождение поведенческого варианта, которое и представляет собой новаторство, и дальнейшая передача новой традиции от особи к особи, называемая социальным научением. Однако если социальному научению у животных посвящается масса литературы, множество конференций, работ и статей, то новаторству у животных почти не уделялось внимание вплоть до XXI в. При этом вокруг смежных тем — таких как неофилия (интерес ко всему новому), освоение окружающей среды и инсайт-научение (внезапные догадки) у животных — сложилась основательная исследовательская традиция; новаторство у человека тоже не испытывало недостатка в интересе ученых, и только новаторство у животных оставалось за бортом.

Исключением можно считать важную статью, написанную светилами приматологии Хансом Куммером и Джейн Гудолл в 1985 г. В своем обзоре научной литературы, посвященной поведению приматов, Куммер и Гудолл отметили, что об инновациях у приматов сообщается много, но «из множества наблюдаемых примеров новаторства лишь немногие перенимаются другими особями и очень редко распространяются на всю стаю». Часть этих новшеств возникла благодаря способности высших и низших обезьян обращать случайности себе на пользу, часть благодаря способности использовать уже имеющиеся поведенческие паттерны при решении новых задач. Куммер и Гудолл показали, как временами стимулом к инновациям служит избыток ресурсов: так происходило, например, с животными в неволе или с теми, которых подкармливали. В одном исследовании сравнивалось поведение гамадрилов в Цюрихском зоопарке и в дикой популяции в Эфиопии. Хотя у зоопарковой колонии отмечались абсолютно те же моторные и голосовые сигналы, что и у гамадрилов в дикой природе, 9 из 68 коммуникационных сигналов, наблюдаемых у зоопарковой популяции, у дикой отсутствовали. Это означало, что какие-то из сигналов зоопарковой колонии были новшествами, как правило, представлявшими собой усовершенствование уже существующих сигналов. Но гораздо чаще появлению инновации способствовали условия, формирующие ту или иную потребность, — например, засуха или трудности социального плана.

Более поздние исследования указывают на то, что в старой поговорке «Нужда — мать всех изобретений» есть доля истины.

Однако главным в статье Куммера и Гудолл было предложение метода экспериментального изучения новаторства у животных. В то время многие исследователи поведения считали, что оно встречается слишком редко и потому изучению с помощью экспериментов не поддается. Как исследовать поведение, которое возникает, может быть, несколько раз в год? Куммер и Гудолл предложили простой и практичный выход: «Систематические эксперименты (например, постановка различных тщательно продуманных экологических и технических „задач“) как в диких популяциях, так и в живущих в неволе, позволили бы изучить новаторство как явление, а также внутри- и межгрупповое распространение инновационных поведенческих моделей». Предложение оказалось по-настоящему значимым. Вот уже 20 лет подход Куммера и Гудолл широко применяется в изучении животных. Новаторство можно спровоцировать как в природной популяции, так и в неволе, ставя перед животными незнакомые задачи, такие как добыча корма из ящиковголоволомок (в идеале в контролируемых условиях), а также исследуя влияющие факторы, такие как возраст «изобретателя» или экологический контекст.

Откупоривание бутылок и хвосты-губки. Новаторское поведение в царстве животных

Эта история — самый, пожалуй, известный пример распространения в животной популяции нового поведения, приобретаемого путем научения.

А грачи пристрастились склевывать замерзшую человеческую рвоту.

Однако не все животные в равной степени способны к новаторству.

Более поздние исследования указывают на то, что в старой поговорке «Нужда — мать всех изобретений» есть доля истины.

Читайте также