У шимпанзе из Боссу обнаружены сильные различия в эффективности колки орехов

Рис. 1. Одна и та же самка шимпанзе по имени Фанле колет орехи масличной пальмы в 2004 году в возрасте 6 лет (слева) и в 2017 году в возрасте 20 лет. Как показал анализ многолетних наблюдений, Фанле — одна из самых неумелых раскалывательниц орехов в сообществе. Она тратит больше времени на каждый орех, чем остальные 20 членов группы, и наносит в среднем больше ударов, чтобы добиться результата. Фото из обсуждаемой статьи

Маленькое изолированное сообщество шимпанзе из Боссу (Гвинея) владеет секретом раскалывания орехов масличной пальмы при помощи двух камней: молота и наковальни. Этот редкий пример культурной традиции, связанной со сложной орудийной деятельностью обезьян, мог бы пролить свет на ранние этапы эволюции разума и культуры. Однако для его корректной интерпретации не хватает данных. В частности, до сих пор не было известно, существует ли у шимпанзе из Боссу значимая индивидуальная изменчивость по эффективности колки орехов. Наличие такой изменчивости — обязательное условие для того, чтобы традиция могла влиять на эволюцию когнитивных способностей. Анализ видеозаписей, накопленных за 25 лет, показал, что особи сильно различаются по тому, насколько ловко они колют орехи, причем эти индивидуальные различия, по-видимому, сохраняются в течение жизни обезьян. Также выяснилось, что эффективность колки орехов растет до 10–11-летнего возраста, а после 40 лет начинает снижаться. К сожалению, на продолжение этих исследований мало надежды, потому что сообщество из Боссу находится на грани вымирания.

«Элементы» уже рассказывали об уникальной технологии колки орехов при помощи молота и наковальни (рис. 1), которой пользуются шимпанзе из Боссу (см. Чтобы стать людьми, обезьянам не хватает рабочей памяти, «Элементы», 25.12.2008). Систематические наблюдения за этим сообществом начались в 1976 году, когда в группе была 21 обезьяна. В дальнейшем из-за растущей антропогенной нагрузки численность сообщества снижалась. Сейчас их осталось всего семеро, причем троим уже за 50, что по шимпанзиным меркам — глубокая старость (рис. 2). Сообщество практически изолировано от других групп шимпанзе, и за последние 40 лет к группе не присоединилась ни одна пришлая самка.

Рис. 2. Динамика численности шимпанзе из Боссу. Диаграмма с сайта greencorridor.info

Находясь на грани вымирания, обезьяны начинают конфликтовать с людьми (см. жуткое сообщение CNN от 21 сентября 2024 года). При этом они по-прежнему верны своей традиции высокотехнологичного раскалывания орехов.

Начиная с 1992 года это поведение систематически регистрируется и снимается на видео. Для этого ученые создали специальную «лабораторию под открытым небом». Она представляет собой открытую площадку размером 7 на 20 метров, расположенную в самой середине территории обезьяньего племени и ежедневно посещаемую обезьянами. Ученые кладут на площадку подходящие камни (все параметры молотков и наковален, предпочитаемых обезьянами, хорошо известны) и орехи масличной пальмы — те самые, которые обезьяны колют в естественной обстановке. Наблюдатели прячутся за густой травой, а несколько камер снимают поведение обезьян с разных ракурсов.

Британские и японские приматологи опубликовали в журнале Nature Human Behaviour результаты анализа видеоархива, накопленного с 1998 по 2017 год. Для анализа отбирались только те эпизоды колки орехов, которые были видны на видео от начала до конца во всех необходимых подробностях, и в которых участвовали особи от 6 лет и старше. Каждый эпизод продолжается обычно от 2 до 30 секунд и включает от 1 до 30 ударов камнем по ореху. Эпизоды с участием детей до шести лет не учитывались, потому что целью работы было выявление изменчивости по эффективности орудийной деятельности уже после окончательного формирования навыка, а не в период обучения. До сих пор считалось, что к шести годам активное обучение заканчивается, после чего процедура становится стереотипной и больше не совершенствуется.

Были проанализированы эпизоды раскалывания орехов с участием 21 обезьяны (12 самок и 9 самцов). В общей сложности набралось 3882 эпизода, из которых 318 закончились неудачей (орех не раскололся, обезьяна сдалась), в 336 случаях обезьяна размозжила орех и потом выбирала съедобные крошки из осколков скорлупы (частичный успех), а в 3228 случаях было успешно добыто целое ядро (полный успех).

Для оценки эффективности обезьяньего труда использовалось пять показателей:
    1) Продолжительность эпизода (Bout duration) — от момента, когда камень-молоток занесен для первого удара, и до момента, когда молоток соприкоснулся с орехом в последний раз;
    2) Число ударов на орех (Strikes per nut);
    3) Доля эпизодов, завершившихся частичным или полным успехом (Success rate);
    4) Число неловких ударов, сбивающих орех с наковальни (Displacement rate);
    5) Число случаев смены орудий в процессе раскалывания одного и того же ореха (Tool switch rate).

Статистический анализ показал, что по всем пяти показателям существует значительная индивидуальная изменчивость, которая не сводится к возрастным и половым различиям. При этом первые два показателя (время, затрачиваемое на один орех, и число ударов) в целом положительно коррелируют с возрастом — возможно, просто потому, что старые шимпанзе не так сильны, как молодые. Число неловких ударов, приводящих к улетанию ореха с наковальни, и частота смены орудий с возрастом немного снижаются. Самцы чаще, чем самки, меняют орудия, но по остальным четырем показателям между полами нет значимых различий.

Выяснилось также, что первые четыре показателя сильно коррелируют друг с другом. Это значит, что если особь показывает хорошие результаты по одному из показателей (например, тратит в среднем мало времени на каждый орех), то и по остальным трем показателям ее результаты, скорее всего, будут хорошими: она будет справляться с задачей в среднем за меньшее число ударов, орех у нее будет реже слетать с наковальни, а доля неудачных попыток расколоть орех будет низкой (рис. 3).

Рис. 3. Диаграмма, иллюстрирующая корреляцию четырех показателей эффективности. Для каждой особи (их имена приведены слева) показано ее «место в турнирной таблице» (Rank) по каждому из четырех показателей. Например, самка по имени Jire занимает первое место по точности ударов (Displacement rate), а по трем остальным показателям она на третьем месте в группе; самец Foaf, занимавший должность альфа-самца в 1998–2004 годах, на втором месте по точности ударов и доле успешных попыток, а по времени, затрачиваемому на орех, и по числу ударов — на четвертом. Рисунок из обсуждаемой статьи

Тот факт, что четыре показателя коррелируют друг с другом, согласуется с предположением о том, что они отражают некую общую характеристику — «эффективность колки орехов». Которая, в свою очередь, может быть обусловлена комбинацией каких-то когнитивных (например, связанных с обучаемостью) и моторных (связанных с ловкостью, координацией движений) навыков и способностей.

Пятый показатель (частота смены орудий) не коррелирует с остальными четырьмя. По-видимому, он отражает не общую эффективность колки орехов, а что-то другое. Природа этого показателя может быть разнородной: например, одни обезьяны могут менять орудия, потому что плохо понимают, что делают, а другие, наоборот, потому что понимают технологию очень хорошо.

Выяснилось также, что искусство колки орехов продолжает совершенствоваться и после шестилетнего возраста — вероятно, до наступления половой зрелости, то есть примерно до 10 лет. Большинство особей, по которым есть данные для возрастных интервалов 6–10 и 11–20 лет, в течение второго из этих интервалов кололи орехи более умело, чем в течение первого. После 40 лет эффективность колки орехов обычно снижается.

Авторы попытались выяснить, являются ли индивидуальные различия между особями по эффективности колки орехов устойчивыми во времени. Говоря более конкретно, они искали ответ на следующий вопрос: если в каком-то возрасте, находящемся в пределах от 10 до 40 лет (то есть после наступления зрелости, но до первых признаков старческой немощи) особь А колола орехи лучше, чем особь Б, то сохранялось ли это различие также и в других возрастах в пределах «интервала зрелости»? Для уверенного ответа на этот вопрос данных оказалось недостаточно (из-за малого числа зрелых, но не старых особей в выборке, см. рис. 2). Однако имеющиеся данные согласуются с предположением об устойчивости различий. Авторам не удалось найти ни одного примера, когда какая-нибудь особь обогнала бы другую по эффективности колки орехов в течение «интервала зрелости».

Проведенное исследование представляет собой один из важных начальных шагов к пониманию того, как культурные традиции могут влиять на приспособленность и эволюцию наших ближайших родствеников. То, что колка орехов при помощи молота и наковальни — это именно культурная традиция, а не инстинкт и не результат многократных независимых изобретений, подверждается специальными исследованиями (см. K. Koops et al., 2022. Field experiments find no evidence that chimpanzee nut cracking can be independently innovated), хотя это и так вполне очевидно. Если бы оказалось, что по эффективности использования данной технологии между особями нет существенных различий, это означало бы, что такая традиция вряд ли может влиять на направленность отбора и ход эволюции шимпанзе. Различия, однако, были выявлены. Это открывает перед теоретиками, размышляющими об эволюции приматов и происхождении разума, много интересных возможностей, о которых авторы пространно рассуждают в статье.

Умение ловко раскалывать орехи масличной пальмы дает шимпанзе доступ к ценному пищевому ресурсу. У тех особей, которые справляются с орехами ловко и быстро, остается больше времени на другие полезные занятия, будь то выяснение отношений с сородичами, борьба за статус и половых партнеров, груминг или забота о потомстве. Поэтому в данной ситуации теоретически возможен естественный отбор на способность быстрее учиться колке орехов, оптимальным образом выбирать модели для подражания (раз есть индивидуальные различия по эффективности, имеет смысл учиться у самых умелых раскалывателей), а также на способность совершенствовать уже приобретенный навык на основе личного опыта. Такой отбор теоретически может привести к улучшению когнитивных способностей в череде поколений. И если этого в дествительности не происходит у шимпанзе, то интересно было бы выяснить, почему. Крайне важен и вопрос о том, бывает ли у шимпанзе культурное наследование небольших различий в нюансах сложной орудийной деятельности, влияющих на ее эффективность. Хотелось бы выяснить, эффективнее ли колют орехи те шимпанзе, которые учились у умелых раскалывателей, по сравнению с учениками неумелых, ведь такая зависимость является важной предпосылкой прогрессивной культурной эволюции. Жаль, что дальнейшее изучение сообщества из Боссу, скорее всего, уже не поможет найти ответы на эти и многие другие интригующие вопросы. Сейчас всё идет к тому, что сообщество окончательно вымрет в ближайшие годы, а вместе с ним умрет и уникальная традиция колки орехов двумя камнями — возможно, высшее достижение технического гения диких шимпанзе.

Источник: S. Berdugo, E. Cohen, A. J. Davis, T. Matsuzawa & S. Carvalho. Reliable long-term individual variation in wild chimpanzee technological efficiency // Nature Human Behaviour. 2024. DOI: 10.1038/s41562-024-02071-8.

См. также:
1) Чтобы стать людьми, обезьянам не хватает рабочей памяти, «Элементы», 25.12.2008.
2) Культура у животных — не редкий курьез, а вездесущее явление, «Элементы», 13.04.2021.

Александр Марков