Черепахи учатся на чужом опыте

Угольная, или красноногая, черепаха Geochelone carbonaria. Фото с сайта projamora2008tartarugas.pbworks.com

Социальное обучение — усвоение знаний от других особей — ранее отмечалось в основном у животных, ведущих общественный образ жизни. Опыты, проведенные австрийскими учеными на черепахах, показали, что одиночные рептилии, почти не контактирующие с сородичами в природе, тоже способны извлекать полезную информацию из наблюдений за поступками других особей.

Учиться, наблюдая за действиями сородичей, — весьма полезная способность, экономящая время и силы и позволяющая получать ценные знания без рискованных «проб и ошибок». Такое обучение этологи называют «социальным» (см. Ж. И. Резникова «Социальное обучение у животных», PDF, 411 Кб // «Природа» №5, 2009). До сих пор социальное обучение было документировано и более или менее детально изучено у различных видов млекопитающих, птиц, рыб и насекомых, для которых характерен общественный образ жизни или, как минимум, активные контакты между родителями и детенышами, в ходе которых могут передаваться полезные знания. Поэтому этологи предполагали, что способность к социальному обучению развилась у животных как адаптация к социальной жизни. С другой стороны, способность учиться у других может и не быть специальной адаптацией общественных животных, а представлять собой естественное следствие или побочный продукт развития «обучаемости вообще».

Учиться на чужом опыте — быстрее и безопаснее, чем на своем. Фото из статьи Ж. И. Резниковой «Социальное обучение у животных» (PDF, 411 Кб)

На птицах и млекопитающих проверить это трудно, поскольку все они заботятся о своем потомстве, то есть живут группами по крайней мере в период выращивания детенышей. Даже если группа состоит всего-навсего из матери и ее отпрыска, всё равно это некий коллектив, жизнь в котором может способствовать развитию специфических адаптаций, в том числе склонности учиться у других. Чтобы выяснить, действительно ли социальное обучение неразрывно связано с социальностью, необходимы эксперименты с животными, у которых контакты с сородичами сведены к минимуму. Этому условию вполне удовлетворяют сухопутные угольные черепахи Geochelone carbonaria, обитающие в Центральной и Южной Америке. Эти животные не только ведут одиночный образ жизни, но и о потомстве не заботятся: самка откладывает яйца в ямку в земле и бросает их на произвол судьбы, а детеныши потом сами выкапываются и расползаются в разные стороны.

Этологи из Венского университета (кафедра когнитивной биологии) экспериментально показали, что угольные черепахи вполне способны извлекать полезную информацию из наблюдений за сородичами. В опытах приняли участие восемь черепах, которых разделили на две равные группы — «наблюдатели» и «контроль». Эксперименты проводились в комнате, посередине которой был установлен прозрачный забор в виде буквы V. В углу, образованном двумя стенками забора, помещалось лакомство. Чтобы до него добраться, черепаха должна была обойти одну из стенок, причем для этого требовалось какое-то время двигаться прочь от приманки (см. рисунок).

Задача оказалась непосильной для необученных (контрольных) черепах. Они видели угощение, подходили к углу забора, но что делать дальше, не знали. Каждой из четырех контрольных черепах было предоставлено по 12 попыток, и все они оказались безуспешными.

После этого одну из контрольных черепах научили решать эту задачу, воспользовавшись стандартной методикой обучения: начали с упрощенного варианта, а затем постепенно усложняли задание. После 30 «уроков» черепаха вполне уверенно справлялась с этим нелегким делом, причем обходила она забор всегда справа — так ее научили.

Схема эксперимента. Рисунок из обсуждаемой статьи в Biology letters

Когда «демонстратор» был обучен, начались опыты с четырьмя оставшимися черепахами — «наблюдателями». Наблюдателя сажали в небольшую клетку и давали возможность посмотреть, как демонстратор добирается до угощения. После этого демонстратора убирали из комнаты, за забором ставили новую порцию пищи, а наблюдателя выпускали из клетки.

Каждому наблюдателю, как и контрольным черепахам, было предоставлено по 12 попыток. Из четырех наблюдателей один справился с заданием все 12 раз, второй – 11, третий – 3, четвертый – 2. В общей сложности, таким образом, было зарегистрировано 29 успешных попыток из 48. В контрольной группе, как мы помним, все 48 попыток были неудачными. Это статистически значимое различие, которое свидетельствует о том, что черепахи действительно сумели извлечь полезное знание из наблюдений за сородичем.

В большинстве случаев наблюдатели обходили забор справа, как это делал демонстратор, однако в 8 тестах из 29 они обошли препятствие слева. Таким образом, черепахи не всегда в точности копировали своего «учителя». Скорее, они лишь пытались сделать «нечто в том же духе». Такое неточное копирование характерно для многих животных в ходе социального обучения. Как отмечает Ж. И. Резникова в своей статье «Сравнительный анализ различных форм социального обучения у животных» (2004), «Даже самые "умные" особи наиболее "интеллектуальных" видов, наблюдая за успешными действиями сородичей, как правило, не копируют их, а действуют в том же направлении, но своим путем... Такая деятельность чаще всего не приносит успеха последователям, и инновации "затухают", оставаясь частью поведенческого репертуара изобретателя и умирая вместе с ним. Исключение составляют лишь шимпанзе, и при том лишь те особи, что были воспитаны в обществе людей. Только эти животные могут точно копировать поведение демонстратора. Человек, вероятно, является единственным видом, у которого есть врожденная склонность к точному копированию действий конспецификов».

Работа австрийских этологов впервые продемонстрировала способность к социальному обучению у одиночных рептилий и показала, что общественный образ жизни не является обязательным условием развития этой способности. Вероятно, умение делать полезные выводы из наблюдений за сородичами развивается не как специфическая адаптация к общественному образу жизни, а, скорее, как следствие общего развития способности к обучению.

Источник: Anna Wilkinson, Karin Kuenstner, Julia Mueller, Ludwig Huber. Social learning in a non-social reptile (Geochelone carbonaria) // Biology letters. October 23, 2010. 6:614-616.

См. также:
1) Ж. И. Резникова. Социальное обучение у животных (PDF, 411 Кб) // Природа. 2009. №5. С. 3–12.
2) Ж. И. Резникова. Сравнительный анализ различных форм социального обучения у животных // Журнал общей биологии. 2004. Т. 65. С. 136–152.

Александр Марков