Игорь Акимушкин - Проблемы этологии
«Дарвин в работе, касающейся жизни дождевых червей и их влияния на свойства почвы, впервые обратил внимание на наличие у червей своего рода умственной деятельности… Несомненно, интерпретация Дарвина является фантастической, ибо доводы, на основании которых он приписал дождевому червю способность к разумным действиям, являются совершенно недостаточными. Тем не менее Дарвин затронул очень интересный вопрос и указал путь к его решению» (Ян Дембовский).
Дарвина поразили следующие наблюдения: черви тянут в норку листья, ухватив их за вершину (не за черешок), поэтому лист оказывает наименьшее сопротивление при затаскивании в норку (ведь вершина листа уже его основания). А вот сосновые иглы всегда тянут за черешок, то есть общее для сдвоенных игл основание. И в этом случае предмет оказывает наименьшее сопротивление. Схваченная за конец одной из двух иголок хвоя застряла бы у входа в жилище червя, так как вторая игла легла бы поперек отверстия норки, и задача затащить ее стала бы неразрешимой.
Ч. Дарвин в своих опытах предоставлял червям вырезанные из бумаги треугольники, и те втягивали их наиболее целесообразным способом: за один из острых углов. Значит, соображают черви!
Однако дальнейшие исследования показали, что не ум тут руководит червем.
Когда из листа липы вырезали новый лист, но с обратным соотношением ширины листа (верхушку его сделали тупой, а основание острым), то черви стали втягивать листья опять-таки за верхушку. На этот раз втягивание было затруднено широкой верхушкой, за которую червь цеплялся губами. Далее связали ниткой острые концы сосновых игл. Получалось так, что, за какой бы конец ни хватал червь, сопротивление втягиванию было одинаковым. Но черви по-прежнему тащили в норки иглы основанием вперед, а связанной верхушкой назад. Опыты эти убеждают, что не форма предмета привлекает червя, а какие-то, видимо, химические вещества, которые содержатся в верхушке листа и в основании спаренных сосновых игл.
Делали и так: у листьев вишни срезали верхушки и черешки. Давали им высохнуть, а затем растирали в порошок в разных ступах: в одной сухие верхушки листа, в другой их черешки. И тот и другой порошок смешивали с желатином. Полученной смесью смазывали тонкие прутики: один конец — желатином с порошком верхушки листьев, а другой — черешков. Форма испытуемых палочек с обоих концов была одинаковой, а следовательно, одинаково и сопротивление при втягивании палочек в норки. Что же получилось? Почти все черви хватали губами те концы палочек, которые были смазаны желатином с веществом, содержавшимся в верхушках листьев.
Один конец соломинок такой же величины, как иглы, смазали экстрактами из оснований игл, а второй из вершинок. Черви отдавали явное предпочтение тем концам соломинок, которые «пахли» как основания игл.
Но есть и другая гипотеза: втягивание листа червем происходит методом «проб и ошибок». Червь не выбирает, руководствуясь тем или иным образом, за какой конец листа схватиться. Он присасывается к любому попавшемуся краю листа. Если тащить его трудно или вообще невозможно, он хватает за другой конец. Если сопротивление опять велико, то берется за другой край листа, и так до тех пор, пока не найдет удобную для втягивания сторону листа.
В большинстве случаев, решили исследователи, два фактора влияют на выбор того или иного конца листа и сосновых игл: запах и сила сопротивления перемещению листа. В разных случаях предпочтение отдается тому или иному фактору. Первоначально червь берет предмет за тот конец, который содержит привлекающие вещества. Но если в этом случае лист оказывает сильное сопротивление движению, червь действует по методу «проб и ошибок»: хватается за любые части предмета и останавливается на той, которая оказывает наименьшее сопротивление.
Теперь вернемся к вопросу, поставленному в начале рассказа о червях: зачем они затягивают в норки листья, иглы и другие предметы?
Дарвин полагал, что червь затыкает норки листьями, чтобы сохранить в них тепло. Но это не вяжется с образом жизни животного. В самом деле, из норок он выползает по ночам, когда гораздо прохладнее, чем днем. А в самое знойное время суток норки прикрыты листьями.
Может быть, от врагов он затыкает днем вход в свой дом?
Тоже едва ли. Напротив: скворцы и другие птицы по кучкам листьев, прикрывающих норки, находят обиталища червей. А самый опасный враг — крот — подбирается к ним не с поверхности земли.
«Скорее следует предполагать, — говорит Ян Дембовский, — что черви собирают в норках запасы пищи. В сырых норках листья и иглы постепенно гниют и становятся подходящей пищей для червей».
Дождевые черви способны к научению. Их помещали в Т-образный лабиринт: в наиболее длинный коридор, образующий основание буквы «Т». Когда они доползали до его конца, им предоставлялся выбор повернуть направо или налево. «Направо» их ожидало затемнение и пища, «налево» — удар электрическим током. После серии таких уроков черви приучались безошибочно направляться в нужную сторону, к пище.
Из морских беспозвоночных животных наиболее одаренные — головоногие моллюски: кальмары, каракатицы, осьминоги. Особенно последние. Проведено немало опытов, подтверждающих это.
В аквариум с осьминогом помещали стеклянный полый цилиндр, открытый сверху. В цилиндре — краб, любимая пища осьминога. Моллюск скоро увидел краба, цилиндр стоял в полутора метрах от него. Последовала атака, но предательское стекло задержало осьминога у самой цели.
Осьминог извивался в тщетных попытках схватить столь желанную и близкую добычу. В ярости вспыхивал то одним, то другим оттенком багрянца. Достаточно было подняться по стеклу всего на тридцать сантиметров, и осьминог свободно проник бы через открытый верх цилиндра в убежище краба. Но осьминог не мог оторвать алчного взора от добычи, потерять ее хоть на секунду из поля зрения и упорно атаковал по наикратчайшему направлению.
Как долго продолжал бы он свои бесплодные попытки, неизвестно. Случилось вот что: одно щупальце ненароком перескочило через верхний край цилиндра и кончик его проник в сосуд с крабом. Моментально осьминог изменил тактику: видно, кончик щупальца почувствовал запах краба, и слепой повел зрячего.
Щупальце, перегибаясь через край цилиндра, тянулось все дальше, неумолимо приближаясь к крабу, а осьминог полз за ним, поднимаясь вверх по стеклу. Наконец, щупальце коснулось краба и тут же отдернулось. Но лишь на мгновение. В следующую секунду осьминог ракетой перескочил через стеклянную стенку и сцепился с крабом.
Теперь уже осьминог твердо знал, как достать краба из-за стекла. Достаточно было одной удачной попытки, чтобы выработался условный рефлекс, который заставлял осьминога действовать согласно программе, запечатленной после результативного опыта в клеточках его мозга.
Но он не шел к крабу наиболее разумным путем: сразу через верх банки, а сначала бросался на краба, как прежде пытаясь схватить через стекло, лишь затем полз кверху за щупальцами, которые, похоже, лучше знали дорогу. Иначе говоря, он в точности повторял, хотя в этом и не было необходимости, свою первую попытку, увенчавшуюся неожиданным успехом.
В опыте с крабом осьминог вел себя более толково, чем каракатица, с которой экспериментировал де Хаан, в такой же ситуации. Он посадил креветку в стеклянный кувшин и предложил каракатице самой решить несложную задачу: извлечь креветку из кувшина без крышки. Тридцать часов подряд (по другим данным, взрослые каракатицы уже через час прекращают свои бесплодные попытки достать креветку из кувшина) каракатица билась о стекло, атакуя в лоб, и не догадалась совершить небольшой обходной маневр: чуть подняться вверх, как это сделал осьминог, и достать добычу из горла кувшина.
Спустя несколько дней после того, как осьминог совершил то, чего никак не могла постичь его десятирукая кузина, усложнили опыт. Цилиндр с крабом накрыли стеклом. Но щупальца, хорошо изучившие дорогу, без особого труда обошли это препятствие. После нескольких неудачных попыток они нащупали микроскопическую щель между плоской крышей и стенкой банки. Приподняли крышку и провели за собой осьминога.
Сделали перерыв в семь дней, а затем вновь повторили опыт. Осьминог по-прежнему находил правильное решение выученной неделю назад задачи. Открывал банку с крабом. Условный рефлекс, не подкрепленный дополнительным уроком, продолжал действовать безотказно. (Каракатица, выученная доставать из-за стекла пищу, уже через восемнадцать часов забыла, как извлечь из кувшина лакомый кусочек, не разбивая стенки лбом.)
Очевидно, способности между членами клана головоногих моллюсков распределены неравномерно. Осьминоги — самые одаренные из них. Причина, на мой взгляд, коренится в… щупальцах. У каракатиц и кальмаров щупальца более специализированные: приспособлены исключительно для плавания (выполняют роль стабилизаторов и рулей) и схватывания добычи.
