Татьяна Жданова - Сотворенная природа глазами биологов. Поведение и чувство животных
Как считают ученые, в каждом из приведенных способов общения присутствует, хотя бы одно из ключевых свойств языка. А танцам пчел приписывается максимальное для животных число свойств (шесть). Немаловажное значение для такого способа имеет количество информации, которую способны передавать эти насекомые. Так вот пчелы только о направлении полета могут передать около четырех бит информации. А максимальное количество информации, передаваемой «языком танцев», возможно, удастся установить после более тщательных исследований.
Какой же должна быть у пчел врожденная «компьютерная» программа, чтобы учитывать все трудности, с которыми они постоянно сталкиваются, и обеспечивать закономерную последовательность разнообразных действий?
Несомненно, для этого пчелы наделены сложнейшими врожденными знаниями, памятью, возможностью обучаться, великолепными органами чувств, системами ориентации и коммуникации для передачи информации членам семьи и многими другими способностями, и исследования их предстоят бескрайние.
Уникальные способности муравьев
Многообразное и очень сложное поведение муравьев тоже заслуживает особого рассмотрения.
Упоминания о муравьях и их удивительной деятельности обнаруживаются в древнейших письменных памятниках. В Книге притчей Соломоновых сказано: Пойди к муравью, ленивец, посмотри на действия его, и будь мудрым. Нет у него ни начальника, ни приставника, ни повелителя; но он заготовляет летом хлеб свой, собирает во время жатвы пишу свою (Прит 6:6-8).
В некоторых местностях Аравии муравья давали новорожденному в руку с надеждой, что добродетели насекомого перейдут к младенцу. А к числу этих добродетелей относят храбрость, чувство товарищества, трогательная забота о потомстве, прилежание. Древним было, например, известно, что муравьи оттаскивают с поля боя и даже погребают своих мертвых сородичей. При всей своей невероятности этот факт не подлежит сомнению.
Древнеримский мыслитель Цицерон говорил, что муравей обладает не только ощущениями, но и рассудком, памятью. Его соотечественник, естествоиспытатель, тоже живший два тысячелетия назад, Плиний писал о муравьях: «Вы найдете у них нечто вроде республики, а также память и предусмотрительность… при встрече они узнают друг друга. Какое тут бывает оживление!.. Мы видим, как стирается камень под их стопами; как уходят в землю тропинки, по которым они регулярно отправляются на работу: великий пример могущества маленьких, но постоянных усилий!».
Биологи, отдавая дань непостижимым даже для современного человека способностям муравьев, готовы подписаться под словами, сказанными более века назад: «…если в древние времена недостаток точных наблюдений оставлял широкое поле для воображения, то все выдумки должны были побледнеть перед открывшейся теперь истиной».
Ученики и учителя. Муравьи относятся к самым прилежным ученикам. Они учатся постоянно и, попав в неожиданную ситуацию, используют эти знания для принятия нужных решений.
Среди насекомых муравьи являются долгожителями – рабочие особи живут до семи лет. Поэтому опыт, приобретенный смолоду и дальнейшее «повышение квалификации» служат муравью до самой старости. А самое главное, муравьям свойственно, чему-то научившись, тут же обучать своих молодых сородичей. И так из поколения в поколение может передаваться любое «открытие» каждого муравья.
Поскольку у этих насекомых очень развит инстинкт подражания, они с удовольствием повторяют все, чему их обучают более опытные соплеменники. Благодаря умудренным знаниями воспитателям обучение молодых муравьев происходит очень активно, а полученные ими знания гораздо полнее самостоятельно приобретенных навыков.
Обучение муравьев-фуражиров. У некоторых видов муравьев, например у мирмиков, фуражиры традиционно идут к источнику пищи следом за мобилизовавшим их разведчиком. Но их и самих можно научить отыскивать кормушку по следовому запаху и сигналам, переданным характерными движениями, звуками и т. п.
При эксперименте разведчик, обнаруживший кормушку с сахарным сиропом, мчась к гнезду, совершал определенные движения, издавал звуки и оставлял пахучий след, прикасаясь к дорожке кончиком брюшка. В обычных условиях фуражиры не реагируют на этот след, он не несет для них никакой сигнальной информации. Ведь следуя за разведчиком, они используют не запах, а зрение.
Однако если составить семью только из молодых муравьев и в течение определенного времени кормить их в темноте, то они быстро обучаются использовать в качестве сигнала след разведчика. И тогда, обнаружив специфический запах, они сами способны отыскать местонахождение кормушки. В природных условиях муравьи используют такой способ нахождения пищевого источника, когда теряют разведчика из виду, например, на участках, заросших мхом.
Муравьи также способны научиться воспринимать в виде сигналов определенные движения разведчика или издаваемые им звуки. Кроме того, молодые муравьи обучаются воспринимать запах семьи. Если куколку поместить в чужое гнездо, то вышедший из нее муравей будет воспринимать рабочих из приемной семьи как своих. Он станет защищать это гнездо от муравьев из своей истинной семьи, так как для него они уже будут иметь «чужой» запах.
Обучение в лабиринтах. Способность муравьев к обучению изучалась и в естественных условиях, и в самых разнообразных лабораторных экспериментах. Для правильного суждения об их обучаемости и о проявлении муравьями элементарной рассудочной деятельности использовались индивидуальная методика и экспериментальное оборудование, соответствующие сенсорным и двигательным возможностям, характерным для данного вида насекомых.
Оказалось, что муравьи проявляют прекрасные способности к ассоциативному обучению в лабиринтах. Так, муравей формика после нескольких уроков безошибочно проходит сквозь сложный лабиринт от гнезда к источнику пищи, не имея возможности ориентироваться по своему пахучему следу. Была доказана способность муравьев находить правильный путь и запоминать его даже в лабиринте с десятью тупиковыми ходами.
И что самое поразительное – муравьи способны использовать полученные в результате обучения навыки в совершенно новой для них ситуации, что ранее казалось возможным только для «высших» животных.
Индивидуальные способности. Изучая поведение муравьев, порой трудно поверить в их способности. Считалось, что они обеспечиваются «коллективным разумом». Однако исследования показали значительную роль в социальной жизни семьи отдельных особей. Муравьи обладают великолепными способностями к запоминанию большого объема информации и обучению, а также проявляют элементарную рассудочную деятельность. Причем даже у особей одного вида эти индивидуальные способности различны.
Установлено, что работу лучше выполняют более опытные муравьи, и к старости они проявляют максимум способностей. А среди молодых муравьев наблюдаются особи более прыткие и более медлительные, ловкие или неуклюжие, сообразительные или «бестолковые», лидеры или подчиненные. И все они учатся у более опытных соплеменников, осваивая «на ходу» сложную «профессию» рабочего муравья.
Создание мысленной «карты». Фуражиры и разведчики часто определяют направление движения по зрительным ориентирам -форме, цвету предметов на местности, а также по взаимному расположению небесных светил, в частности, по положению солнца. То есть муравьи наделены врожденной способностью делать математический расчет направления пути, оценив сложившуюся обстановку, в том числе на небосводе.
Если муравья, несущего добычу в гнездо, накрыть светонепроницаемой коробкой, то после выхода из заточения он не побежит в прежнем направлении. Муравей выберет путь, который будет отклонен от предыдущего точно на угол, на который переместилось за это время солнце.
Эксперименты на позвоночных животных показали, что для ориентации в своей среде обитания им необходимо не только запоминать конкретные ориентиры, но и использовать пространственные представления – создавать мысленную «карту местности».
Такие же способности продемонстрировали и муравьи. Каждый фуражир и разведчик создает на кормовом участке свою «карту», причем прекрасная память и способность выбирать ориентиры для ее создания обладают определенной гибкостью. Различным ориентирам муравьи придают разное значение, то есть у них обнаружена иерархическая организация системы ориентиров.
Наиболее предпочтительным для муравьев является включение в систему ориентиров точечного источника света, за ним следует цепочка вех и только потом – запах собственного следа. Интересно, что муравьи быстрее запоминают геометрические признаки ориентира, если тот служит на «карте местности» указанием пути в гнездо, а не к пище.
