Использование орудий животными не всегда говорит о большом уме

Эта новокаледонская галка, вытаскивающая корм из трещины при помощи палочки, выросла в неволе и никогда не видела, как пользуются орудиями ее сородичи. Справа — «орудие», изготовленное этой же птицей из плотного листа (фото с сайта pharyngula.org)
Эта новокаледонская галка, вытаскивающая корм из трещины при помощи палочки, выросла в неволе и никогда не видела, как пользуются орудиями ее сородичи. Справа — «орудие», изготовленное этой же птицей из плотного листа (фото с сайта pharyngula.org)

Использование орудий животными часто рассматривается как показатель незаурядных умственных способностей, однако некоторые особенности орудийной деятельности «братьев наших меньших» заставляют усомниться в правомочности таких оценок. Способность к использованию орудий не всегда коррелирует с интеллектом и к тому же очень сильно варьирует у разных особей в пределах одного и того же вида. Орудийная деятельность животных отличается от человеческой очень быстрым формированием устойчивых ассоциаций и ритуализацией, что проявляется в упорном воспроизведении найденной однажды последовательности действий, даже если они в изменившихся обстоятельствах потеряли смысл.

Давно прошли те времена, когда изготовление и использование орудий считались уникальными свойствами человека. Сегодня известно множество видов животных, использующих орудия в повседневной жизни, причем в ход идут как неизмененные природные объекты, так и обработанные (например, палки с удаленными сучками и листьями).

Людям, исследующим поведение животных, избавиться от антропоцентрических оценок трудно. Возможно, этим отчасти объясняется устоявшееся представление о том, что орудийная деятельность является лучшим показателем интеллектуального уровня («когнитивных возможностей») в целом. Еще бы, ведь мы, люди, достигли самых выдающихся успехов именно в этой области.

Насколько точны такие оценки? Всегда ли сложная орудийная деятельность — признак «большого ума»? Эти и другие вопросы обсуждаются в большой обзорной статье Ж. И. Резниковой из Института систематики и экологии животных СО РАН «Исследование орудийной деятельности как путь к интегральной оценке когнитивных возможностей животных», опубликованной в Журнале общей биологии.

Орудийная деятельность широко распространена у млекопитающих, и отнюдь не только у обезьян. Так, слоны отгоняют ветками мух, причем, если сломанная ветка слишком велика, они кладут ее на землю и, придерживая ногой, отрывают хоботом часть нужного размера. Некоторые грызуны используют камешки для разрыхления и отгребания почвы при рытье нор. Каланы (морские выдры) отдирают прикрепленных к скалам моллюсков при помощи крупных камней — «молотков», а другие, менее крупные камни, используют для разбивания раковин (лежа на спине на поверхности воды, зверь кладет камень-наковальню на грудь и колотит по нему раковиной). Медведи способны сбивать плоды с деревьев при помощи палок; зафиксировано использование камней и глыб льда белыми медведями для убийства тюленей.

Много данных накоплено и об орудийном поведении у птиц. Новокаледонские галки достают насекомых из трещин в коре при помощи разнообразных «приспособлений», изготавливаемых самими птицами из прочных листьев и хвоинок. Египетские грифы разбивают страусиные яйца, бросая в них камни. Некоторые цапли бросают в воду разные предметы (перья, личинки насекомых), чтобы приманить рыб. Семейство цапель в Морском аквариуме Майами научилось приманивать рыб гранулированным кормом, который птицы воровали у сотрудников. Сычи собирают экскременты млекопитающих и раскладывают их вокруг своих гнезд, чтобы приманить жуков-навозников.

Но все-таки самые талантливые «технари» среди животных — приматы. Многие обезьяны разбивают камнями орехи, раковины и птичьи яйца; вытирают листьями грязные фрукты; используют жеваные листья в качестве губок, чтобы доставать воду из углублений (кстати, похожие технические решения наблюдались и у муравьев, столкнувшихся с необходимостью доставки в муравейник жидкой пищи); извлекают насекомых из щелей при помощи острых палочек; бросают камни и другие предметы в недругов и т. д.

Дикая горилла использует палку для измерения глубины водоема (фото с сайта www.livescience.com)
Дикая горилла использует палку для измерения глубины водоема (фото с сайта www.livescience.com)

Эксперименты показали, что высшие обезьяны в неволе быстро осваивают разнообразные, в том числе и весьма сложные, виды орудийной деятельности, которые никогда не наблюдаются у этих видов в природе. Вот тут-то и обнаруживается первая странность: почему, при наличии таких способностей, обезьяны в природе используют их довольно редко и явно не полностью? Так, из четырех ближайших к человеку видов (шимпанзе, бонобо, горилла, орангутан) систематическое использование орудий в природных условиях характерно лишь для шимпанзе. Остальные «могут, но не хотят».

Вторая странность состоит в том, что уровень «технологичности» очень слабо коррелирует с другими показателями интеллекта. Самыми «технологичными» обезьянами, несомненно, являются шимпанзе, однако наиболее «интеллектуальными» по комплексу тестов признаны бонобо, почти не пользующиеся орудиями в природе. Заметим, что бонобо еще и самые «социализированные» из высших обезьян, а многие антропологи считают совершенствование социальных отношений ведущим фактором развития интеллекта у приматов.

Третья странность состоит в чрезвычайно большом размахе индивидуальных различий по «инструментальным способностям» у представителей одного и того же вида. Похоже, в природных популяциях «технические гении» мирно сожительствуют с «непроходимыми техническими тупицами», причем едва ли кто-то из них чувствует разницу. Иной капуцин справляется с задачами «на сообразительность» лучше многих шимпанзе (а в ряде экспериментов и отдельные птицы, такие как новокаледонские галки, показывали лучше результаты, чем человекообразные приматы). Знаменитые обезьяньи «гении», такие как шимпанзе Уошо, горилла Коко или бонобо Кензи — это именно гении, а вовсе не «типичные представители» своих видов.

Даже одно и то же животное может то показывать чудеса изобретательности, то проявлять необъяснимую тупость (к примеру, пытаться разбить орех вареной картофелиной). Подобные разительные контрасты то и дело бросаются в глаза при чтении многочисленных описаний наблюдений и экспериментов, приведенных в статье.

Шимпанзе с помощью палки вытаскивают из гнезда термитов, которых они употребляют в пищу (фото © David Bygott с сайта tolweb.org)
Шимпанзе с помощью палки вытаскивают из гнезда термитов, которых они употребляют в пищу (фото © David Bygott с сайта tolweb.org)

По мнению автора, орудийная деятельность животных — своеобразная «вершина айсберга» (ей предшествует оценка обстоятельств, поиск подходящих предметов, расчет последствий и т. п.), и потому дает возможность интегральной оценки интеллекта. Возможно, это действительно так, но только приходится признать, что «интеллект» (в человеческом понимании), по-видимому, не является критичным для выживания большинства животных, что он — некий эпифеномен, побочный эффект более важных для их жизни поведенческих механизмов. В противном случае, в природных популяциях не было бы такого колоссального размаха изменчивости по этому признаку. Хотя, с другой стороны, разве у людей иначе?

Характернейшая особенность орудийной деятельности животных — быстрая фиксация и ритуализация найденных однажды решений и полнейшее нежелание переучиваться при изменении обстоятельств. По словам Н. Н. Ладыгиной-Котс (одной из первых исследовательниц обезьяньего интеллекта), «шимпанзе — раб прошлых навыков, трудно и медленно перестраиваемых на новые пути решения».

Шимпанзе Рафаэлю исследователи давали дырявую кружку и шарик, которым можно было заткнуть дырку. Рафаэль не догадывался это сделать, пока однажды случайно не плюнул шариком в кружку. Шарик заткнул отверстие, вода перестала вытекать, и шимпанзе это запомнил. С тех пор он постоянно пользовался шариком, чтобы заткнуть дырку в кружке, но всегда делал это тем же способом, что и в первый раз — брал шарик в рот и плевал им в кружку. Через некоторое время ему дали кружку без дырки, и Рафаэль, совсем уж по-глупому, плевал шариком и в нее тоже. Наконец, когда ему предложили на выбор две кружки — привычную дырявую и целую, бедное животное, не колеблясь, выбрало дырявую.

Дикие шимпанзе в одном из африканских национальных парков научились сбивать плоды с дерева, на которое не могли забраться, с соседнего дерева при помощи сорванных с него веток. Когда все подходящие ветки были оборваны, животные впали в полную растерянность, и никто из них так и не догадался принести ветку с какого-нибудь другого дерева или куста, хотя для других целей (например, для выковыривания насекомых) шимпанзе часто пользуются палками, принесенными издалека.

Ж. И. Резникова полагает, что подобное «глупое» поведение может быть обратной стороной способности к быстрому обучению, которое обеспечивается формированием устойчивых ассоциативных связей. Возможно, если бы животные не учились так быстро, выученные стереотипы были бы не столь жесткими. А сумей они и вовсе избавиться от плена стереотипов, их поведение стало бы гораздо интеллектуальнее.

Об этом говорит ряд экспериментов. Многим животным (обезьянам и птицам) предлагалась задача «трубка с ловушкой»: нужно вытолкнуть приманку из трубки палочкой или проволокой, однако в трубке есть дырка, через которую приманка может выпасть в «ловушку», откуда ее невозможно достать. Животное должно сообразить, что надо обойти экспериментальную установку и толкать с другой стороны. Задача оказалась трудной для всех, но некоторые обезьяны и птицы все-таки справились с ней, научились уверенно ее решать.

После этого экспериментаторы переворачивали трубку дыркой вверх. «Ловушка» становилась нефункциональной, и необходимость заходить сзади отпадала. Ни одно из животных не смогло этого понять. Даже «гении», показавшие блестящие результаты в других опытах, продолжали упорно обходить установку и толкать приманку «от ловушки», то есть настаивали на однажды выученном решении, хоть оно и потеряло смысл. В одном из экспериментов, однако, удалось разрушить сложившийся стереотип, заменив стеклянную трубку непрозрачной. Подопытный — дятловый вьюрок — увидев, что трубка-то теперь другая, снова «включил мозги» и стал действовать адекватно ситуации.

Может быть, в этом и состоит то трудноуловимое, но все-таки реальное различие, грань между человеческим и животным мышлением, которое нас делает людьми, а животным не позволяет подняться до нашего уровня? Может быть, всё дело в том, что мы в меньшей степени рабы стереотипов и догм, и чуть чаще «включаем мозги»?

Источник: Ж. И. Резникова. Исследование орудийной деятельности как путь к интегральной оценке когнитивных возможностей животных // Журнал общей биологии, 2006, №1, с. 3-22; полный текст.

См. также:
1) К. Лоренц, Агрессия.
2) Умение мириться унаследовано человеком от обезьян, радио «Свобода», 24.03.2006.
3) Саранча учится на горьком опыте, Элементы, 27.03.06.
4) Шимпанзе способны к бескорыстной взаимопомощи, Элементы, 13.03.06.
5) Животные способны логически мыслить, Элементы, 26.02.06.

Александр Марков


8
Показать комментарии (8)
Свернуть комментарии (8)

  • dims  | 30.03.2006 | 14:54 Ответить
    Вообще-то, я тут не увидел качественного отличия от людей. Разве мы поступаем иначе? Мы тоже в какие-то периоды учимся, а потом, когда решение найдено, пользуемся им неизменно, пока работает. Достаточно вспомнить поведение множества людей в автобусах, когда вводят новую систему билетиков.

    Ясно, что животным трудно думать (как и нам), поэтому они экономят своё мышление и думают только тогда, когда что-то не получается.

    Ещё мне непонятно, почему кого-то удивляет несовпадение интеллекта и "орудийности". Ясно, что это разные вещи. Интеллект -- это нечто пассивное, способность понять какие-то взаимосвязи. Это -- одно средство (выживания и адаптации). А "орудийность" -- это нечто активное, это другое средство. Кошка, например, очень "неорудийна", потому что ей для выживания вредно прикасаться к предметам, она должна быть незаметна и не оставлять следов.

    Да, орудийность "интеллектоёмка" и потому связь между ними есть, но всё-таки, это не одно и то же. Ну всё равно, что удивляться, что не все умные играют в шахматы и что не все шахматисты умны, хотя известно, что, в среднем, для игры в шахматы нужен ум.
    Ответить
    • Марков Александр > dims | 30.03.2006 | 15:12 Ответить
      > Вообще-то, я тут не увидел качественного отличия от людей.
      - Мне тоже кажется, что различия скорее количественные.
      > Ясно, что животным трудно думать (как и нам), поэтому они экономят своё мышление и думают только тогда, когда что-то не получается.
      - Действительно, именно такое впечатление складывается из имеющихся фактов. Но априори этологи не были (и не могли быть) уверены, что дело обстоит именно так.
      > Ещё мне непонятно, почему кого-то удивляет несовпадение интеллекта и "орудийности". Ясно, что это разные вещи.
      - Опять согласен. Все очень логично получается. Но опять это становится "ясно" лишь задним числом. А в школе-то нас учили, что именно труд, т.е. орудийная деятельность, создала человеческий разум. Современные антропологи, напротив, считают, что самый "интеллектоемкий" вид деятельности - это не использование орудий, а жизнь в сложно организованном большом коллективе. Даже без труда и орудий. Предвидеть реакции десятков соплеменников, добиваться своих целей, манипулируя сородичами, плести интриги, и чтобы при этом не развалить коллектив, чтобы он остался сплоченным и мог действовать согласованно - вот для чего разум-то развился.
      Ответить
      • dims > Марков Александр | 30.03.2006 | 21:34 Ответить
        Согласен, без эксперимента узнать это было нельзя.

        А вот насчёт орудий труда не согласен. В школе нас учили, что орудия труда сделали из обезьяны человека, то есть, наделили обезьяну тем качественным отличием, каковым сам по себе интеллект не является. Возможно, тут можно говорить об активном, действенном интеллекте или чём-то подобном.

        Кстати, если социальное общение интеллектоёмко, то как же муравьи и пчёлы остаются тупыми?
        Ответить
        • Марков Александр > dims | 31.03.2006 | 12:27 Ответить
          Вчера мы как раз записывали на радио "Свобода" З.А.Зорину, крупного специалиста по мышлению животных (биофак МГУ, каф. ВНД). Она рассказала, в частности, что представление о "тупости" общественных насекомых в последнее время радикально пересмотрено. На самом деле муравьи и пчелы проявляют потрясающие способности к обучению и решению различных задач, и совершенно непонятно, как это им удается с их крошечным мозгом (хотя по сравнению с необщественными насекомыми мозг у них, конечно, гораздо крупнее). У нас в стране один из лучших специалистов по мышлению общественных насекомых - Жанна Резникова из Новосибирска http://www.reznikova.net/

          Довольно странно все-таки, что значительная часть интеллектуальных способностей животных практически не используется в природе, а выявляется только в эксперименте. Специалисты называют это "запасным разумом". Описания наблюдений за семьей горилл в природе напоминают наблюдения за стадом коров: поели, перешли на другое место, поели, поспали, снова перешли... А в лабораторных условиях, или воспитываясь в семье у людей, те же гориллы решают сложнейшие задачи, обучаются азам речи (используют сотни слов, составляют правильные предложения из 2-3 слов). Трудно понять, как мог развиться интеллект (в виде потенциальной способности), если он не нужен им в жизни, "про запас"...

          Кроме того, З.А.Зорина выразила несогласие с точкой зрения о чрезмерной ритуализации/догматизации в животном мышлении, о чем пишет Резникова. По словам Зориной, во многих экспериментах животным просто голову заморочили, они не потому ведут себя "глупо", что глупые, а потому, может быть, что они полагают, что экспериментатор от них ждет именно такого поведения. Яркий пример: одну обезьяну учили доставать яблоко при помощи палки из устройства, представляющего собой лабиринт из желобков. Нужно было провести палкой яблоко по лабиринту к выходу. Обезьяна научилась это делать, а потом ей положили в лабиринт вместо яблока сушку. Обезьяна сразу же подцепила сушку палкой, достала ее из лабиринта и положила в рот. Но тут задумалась, взглянула на экспериментатора, вынула сушку изо рта, надела ее снова на палку, вернула в лабиринт и провела этой сушкой в воздухе, не касаясь земли, над зигзагами лабиринта, и только потом спокойно съела. Может быть, это не ритуал, а просто желание угодить экспериментатору, чьи желания и цели обезьяна поняла не совсем правильно?
          Ответить
          • dims > Марков Александр | 31.03.2006 | 20:39 Ответить
            Я имел в виду тупость не в относительном смысле, а в абсолютном. Всё-таки они тупее каких-нибудь индейцев, племя которых менее сложно организовано, чем муравьиная семья. "Потрясающими" способности муравьёв кажутся, как я думаю, только "по сравнению с их крошечным мозгом". Правильно?

            И вот опять Вы выражаете удивление, о котором я пытался сказать (что интеллект в природе используется недостаточно). Что значит недостаточно? Какие преимущества получили бы гориллы, если бы использовали бы интеллект чаще? Всё равно их интеллекта недостаточно, чтобы начать создавать искусственную среду обитания. То есть они бы только зря голову ломали бы, а толку от этого бы не было. Поэтому, напрашивается вывод, что в природе интеллект, как и другие способности, включаются на 100% лишь в экстремальных ситуациях.

            Высказанные Вами последние мысли Зориной кажутся мне очень разумными. Действительно, многие биологические эксперименты производятся так, словно экспериментатора не существует, а существуют только создаваемые ими условия. На самом деле, животные могут подозревать и о воле экспериментатора (или просто воспринимать её, как фактор).

            С другой стороны, в ритуализации нет ничего "зазорного". Мы же сами постоянно поступаем именно так. Если переименовать ритуализацию в программирование, то станет, на мой взгляд, очевидно, что и мы учимся именно так. Например, когда мы учимся езде на велосипеде или игре на музыкальном инструменте, мы просто программируем свои рефлексы нужным образом. Ясно, что в какой-то момент они могут сработать во вред. На уме вертится какой-то более хороший пример, но вспомнить удалось только об одном: натренированный каратист больно бьёт своего друга, который хотел просто подшутить над ним и выскочил из-за угла -- сработали рефлексы, а не разум.
            Ответить
            • Марков Александр > dims | 01.04.2006 | 14:01 Ответить
              Мой младшенький (5 лет и 3 месяца) вчера выдал мудрую мысль, как раз по теме. Он не мог решить какую-то свою детскую задачку и стал реветь. Мама ему говорит: "Ну что ты ревешь вместо того, чтобы подумать?" Ответ (сквозь слезы): "Реветь-то легче, чем думать" :-)))

              С вышесказанным я в целом согласен (мое "удивление" не означает, что я считаю это необъяснимым, противоречащим основам и т.п., а то, что этот факт, как мне кажется, очень важен для понимания того, каким образом развивался разум).

              Только вот насчет того, что племя индейцев устроено проще чем муравейник, я сильно сомневаюсь. Та "сложность" устройства коллективов, о которой идет речь, для которой нужен развитиый интеллект, связана со специфическими межиндивидуальными отношениями. Муравьи в муравейнике все, грубо говоря, одинаковые, они не различают друг друга в лицо, хотя и отличают своих от чужих. Муравьям не нужно учитывать личные особенности каждого из своих соплеменников, они не образуют внутри муравейника группировок, связанных личной дружбой; муравью не надо просчитывать свое поведение по отношению к другому муравью исходя из особенностей характера этого муравья, и из истории своих прежних взаимоотношений с ним; у них нет конфликтов интересов, они не стремятся повысить свой статус в иерархии, не составляют для этого всяких заговоров и союзов... Все то, что неизменно присутствует в любом человеческом коллективе, и у высших обезьян тоже.
              Ответить
            • algen > dims | 02.04.2006 | 22:13 Ответить
              Я думаю, представление о сложности муравейника вызвано трудностью для человека проследить за одновременным взаимодействием тысяч насекомых. Сами эти элементарные акты взаимодействия значительно проще, чем у высших животных и, тем более, у людей, но их количество очень велико, и человеку трудно за всеми за ними проследить. Это и создает иллюзию сложности.

              Приведу такую аналогию: траектория броуновского движения может казаться очень сложной. Но это лишь следствие огромного количества атомов, которые сталкиваются с броуновской частицей. А с точки зрения статфизики броуновское движение совсем несложное явление.

              Вообще же это очень интересный вопрос, как отличить действительную сложность от кажущейся, которая часто бывает вызвана высокой трудоемкостью описания наблюдаемых явлений.
              Ответить
          • Йуру > Марков Александр | 04.04.2006 | 23:21 Ответить
            "Довольно странно всё-таки..."

            Мне кажется, совсем не странно. Аналогия - с персональным компьютером. Мозг - это память. Что туда загрузишь, то работать и будет. Исследователи смогли загрузить гориллам достаточно сложные программы. Но большинству из них эти программы не нужны. Как большинство компьютеров используется для набивания страничек в Ворде...

            Мне кажется, какие-то вещи в природе делаются с запасом (вспомните хотя бы запасы на зиму; и эта "запасность" вполне могла развиться эволюционно). А при подходящих (критических) условиях запасы расходуются. А пока не надо - так они и ждут своего часа...

            А у человека эти программы прописываются в детстве - в силу традиции, т.е. программы прописывать программы :)

            Возможно, человек и отличается именно этим - сочетанием двух факторов. Т.е. "наследованием" программ с запасом.
            Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»