Сегодня - 14.12.2019

О чем они говорят

17 марта 2016

Животные — существа невероятно загадочные. Ты видишь, что они отлично общаются — друг с другом или даже с тобой, а понять, что все-таки значат эти отдельные элементы коммуникации, и выстроить стройную систему «языка» не можешь. О том, как в этом вопросе удалось продвинуться ученым, мы поговорили со старшим научным сотрудником лаборатории поведенческой экологии сообществ Института систематики и экологии животных СО РАН кандидатом биологических наук Софьей Пантелеевой.

Софья Пантелеева
 
— Что сейчас исследует сейчас лаборатория поведенческой экологии сообществ животных?
 
— Наша лаборатория образовалась сравнительно недавно, в 2009 году, и берет начало от исследовательской группы доктора биологических наук Жанны Ильиничны Резниковой, которая изучает коммуникации, взаимодействие и особенности поведения муравьев. Сейчас мы занимаемся различными животными, и нас интересует поведение как один из способов адаптации к среде. Оказывается, животные могут иметь сложные стратегии, принимать решения о том, как действовать в той или иной ситуации, на основе своих когнитивных способностей. Конечно, у разных видов они разные, но у некоторых настолько развиты, что нам, людям, это даже трудно представить. Например, запасающие виды животных способны запоминать несколько сотен тайников, куда они прячут пищу, и то, взяли они уже оттуда заначку или нет. 
 
Изучение когнитивных способностей — очень интересная тема для исследования, потому что мы до сих пор очень мало знаем о них, и буквально каждый год приносит новые открытия. Например, все помнят басню Эзопа про ворона, который хотел пить, нашел сосуд с водой на дне и набросал туда камушков, что позволило поднять ее уровень и утолить жажду. Несколько лет назад оказалось, что птицы действительно способны решать такие задачи и могут предсказывать результаты своей деятельности. 
 
Чем больше ученые работают в этом направлении, тем больше они узнают и тем больше расширяется граница известных когнитивных способностей животных. Типичный объект для таких исследований — лабораторные животные. Мы же переключились на дикие виды грызунов — полевую мышь, джунгарского хомячка, узкочерепную полевку, потому что ожидаем от них разнообразия адаптаций. Еще один объект наших исследований — синицы. Мы ставим их перед выбором: много пищи, но она опасная (например, кусачие и прыскающие кислотой муравьи), или меньше еды, но зато без угрозы. Синице нужно решать эту задачу, исходя их своих способностей, жизненного опыта или текущей ситуации. Уже установлено, что грызуны в подобной ситуации выбирают менее опасный вариант. Также у нас есть тематическая группа, которая исследует колониальных птиц. Еще одна задача: мы изучаем вопросы самоорганизации биологических систем, к которым как раз относятся муравьиные сообщества. Каким образом происходит оптимизация их деятельности, и какова в ней роль поведения, а в нем — какое значение имеют наследственные и приобретенные факторы? Чему учатся муравьи и как они это делают? Насколько сложность их сообщества обусловлена обучением? Все ли муравьи могут чему-то научиться или есть какие-то предрасположенности, которые влияют на разделение труда? 
 
— Как вы различаете муравьев — ведь они такие маленькие и такие похожие? Как выглядит «кухня» исследования изнутри?
 
— Существуют стандартные методы. Во-первых, мы исследуем насекомых на индивидуальном уровне. Если вы подойдете к гнезду, муравьи покажутся вам «на одно лицо», однако для нас это не так. Мы их метим разными красками, и, соответственно, можем отличить Мэри от, например, Жюли. Все они имеют либо номера, либо даже имена — так их легче запомнить. Мы наблюдаем поведение насекомых, записываем на камеру их взаимодействие, а потом смотрим, кто что делает и чему учится. Также мы используем методику выращивания «наивных» муравьев. В этологии так называются животные, у которых в онтогенезе не было какого-либо взаимодействия. Эти насекомые проходят несколько жизненных стадий. Яйцо превращается в личинку, та — в куколку, а потом уже — во взрослого муравья. Мы отсаживаем куколок в отдельный ящик и получаем особей, которые не видели других муравьев, и всё, что они будут демонстрировать, считается врожденным поведением. Соответственно, мы можем вычленить эту самую «коллективную компоненту» и узнать, чему их учат, а что обусловлено генами. Существуют муравьи со сложными формами поведения, которые, как оказалось, «записаны» в них целиком. Например, единичные особи обладают врожденным «знанием», как поймать трудноуловимую подвижную добычу, однако охотиться умеют практически все взрослые муравьи. Видимо, эту информацию они получают в процессе взаимодействия с сородичами. Но как это происходит, за счет каких процессов, мы и пытаемся выяснить.
 
 
— Насколько корректно исследовать животных в лаборатории, ведь в естественной среде они поступают одним образом, а в искусственных условиях могут начать вести себя совершенно иначе?
 
— Этот вопрос задают себе очень многие исследователи. Конечно, наша цель — выяснить, как это всё работает в природе, и мы стараемся максимально приближенно моделировать ситуацию, которая есть в естественных условиях. С другой стороны, там на животное и его поведение действует очень много факторов, а нам надо, наоборот, вычленить из них конкретные, так что лаборатория в определенном смысле может гарантировать «чистоту эксперимента». Также у нас есть полевые исследования. Недалеко от Новосибирска расположен огромный комплекс рыжих лесных муравьев. Он занимает несколько гектаров. Похожее поселение есть и в Академгородке, на территории от Университетского проспекта до Дома ученых.
 
— Люди используют для общения речь. А с помощью чего взаимодействуют муравьи, мыши, другие животные?
 
— Настоящий язык есть только у человека, а когда мы говорим о языках животных, то либо ставим слово «язык» в кавычки, либо называем это явление «коммуникативными системами». Язык муравьев очень сложен, и нам трудно представить себе, как они передают между собой информацию. Эти насекомые используют разные системы. Например, химическую коммуникацию. Если муравей-фуражир (добытчик) нашел новый источник пищи, он, возвращаясь в гнездо, метит дорогу, по которой потом до этого лакомства добираются его собратья. Попадая в гнездо с вестью о еде, разведчик может начать делать специальные телодвижения — подергивать брюшком, и когда таким образом ему удается привлечь внимание товарищей, он выводит их на след к пище. Также муравьи взаимодействуют с помощью антенн. На кончиках каждой из них есть чувствительные сенсиллы — органы как химического чутья, так и тактильной коммуникации. При помощи своеобразного кода они предают друг другу информацию. Например, рыжие лесные муравьи могут таким образам «рассказывать» о количестве поворотов до пищи. 
 
В исследовании Жанны Ильиничны Резниковой и Бориса Яковлевича Рябко муравьям была предложена специальная установка в виде гребенки, на которой случайным образом были расположены ватки с сахарным сиропом. Муравей-разведчик находил пищу и возвращался в гнездо, где его уже поджидала команда. Он сообщал важные данные с помощью антеннок. Затем исследователи отсаживали разведчика, но это не мешало остальным находить веточку с сахаром достоверно чаще, чем если бы это происходило случайным образом. Это значит, что муравей им передал информацию о номере ветки. Более того, когда сравнили время, которое разведчик затратил на передачу информацию, и номер ветки, оказалось: чем последняя дальше, тем больше потребовалось времени на сообщение. Но и это еще не всё. Выяснилось, муравьи способны сжимать информацию. Сведенья о некоторых веточках они предавали быстрее, чем о соседних. Видимо, это чем-то похоже на наше десятеричное исчисление. Но мы даже представить себе не можем, что при этом происходит у муравья в голове. 
 
Другая горячая тема в современной науке — исследование коммуникации у морских млекопитающих: кашалотов, косаток. Например, у дельфинов есть диалекты, которые отличают их друг от друга, и возникает вопрос: как формируются эти диалекты, они являются генетической компонентой или культурной? Более того, каждый дельфин обладает своеобразным «свистом-подписью» — чем-то вроде имени. Всё это сейчас активно изучается, в том числе и в России. 
 
Особо интересны исследования общения приматов. Например, у обыкновенного шимпанзе есть сложные системы коммуникации, что известно давно. Но как расшифровать этот язык, исследователи до сих пор не знают. Это очень сложно. Ученый сталкивается с разными трудностями. Одна из них такая — сам сигнал вариативен. Например, один и тот же человек в одной ситуации скажет «здрасьте», в другой — «здравствуйте» и кивнет, а в третьей просто бросит – «привет». К тому же сигнал очень трудно выявить. Где он начинается? Где заканчивается? Сложно набрать нужно количество случаев сопоставления его с действием. Так, одно и то же сообщение у разных индивидуумов будет вызывать разную реакцию. Поэтому, случаев прямой расшифровки языков животных мало. Известны язык-танец пчел, сигналы о приближении хищника у некоторых видов, но эти случаи единичные. Так что здесь все открытия еще впереди.
 
 
— О чем «разговаривают» животные?
 
— Кому что важнее. Пчелы передают информацию о направлении, в котором находится источник пищи. Самцы территориальных животных «рассказывают» — они здесь, это их район, они очень сильные и могут даже угрожать соперникам. Птицы поют о том, что они молоды и прекрасны, сидят так высоко и очень привлекательны. Животные используют коммуникацию в разных случаях. Интересный вопрос, могут ли они шутить? Есть группа проектов «Большие говорящие обезьяны», в котором благодаря горилле Коко на него не раз был получен положительный ответ. Но, наверное, мы можем говорить, что у высокоразвитых животных коммуникация сложная и включает не только сведенья о том, где достать пищу или кто сильнее, но также и такие понятия, как, возможно, справедливость. Известно, что шимпанзе хорошие манипуляторы, и, возможно, они передают информацию, как действовать политически правильно, интригуют. Цели их языка, наверное, гораздо разнообразнее, чем мы думаем.
 
— Если говорить об интригах, умеют ли животные врать?
 
— Животные отлично хитрят, но тут не надо забывать: мы зачастую воспринимаем это немного антропоморфно, говорим, что здесь есть и манипулирование, и подлость. Но тем же шимпанзе хитрость свойственна на врожденной основе — им она нужна для того, чтобы преуспеть в своей группе, иметь высокий репродуктивный статус. Конрад Лоренц в книге «Человек находит друга» описывал поведение своей собаки, чау-чау. Он ехал на велосипеде, и вдруг она стала хромать, это заставило его сбавить темп. Но потом выяснилось, что делала она это умышленно. Однако нам порой трудно интерпретировать, действительно ли животные обманывают намеренно, или же это просто так получилось (что бывает и у человека). Однажды я нашла щенка и кормила его у себя на кухне. А моя собака-боксер на него зарычала. Я начала ее ругать, и пока отчитывала, она как-то незаметно исчезла. Отправившись на поиски, я обнаружила ее в ванне, в жалостливой, понурой позе. Дело в том, что когда я мою ей лапы, я ее прошу прыгнуть в ванну и приговариваю: «Молодец, умница, какая хорошая собака». То есть являюсь в этот момент очень ласковой. Видимо, когда я стала ее ругать, она решила изменить таким способом мое поведение.
 
— Как эволюционирует язык животных, которые живут рядом с человеком?
 
— Это очень интересный вопрос. Человек одомашнил животных, и что произошло? Каким образом изменился не только их внешний вид, но и поведение? Тут стоит упомянуть опыты академика Дмитрия Константиновича Беляева. Впечатление, конечно, поразительное. Ты видишь лису, которая виляет хвостом, как собака, просит взять ее на ручки, погладить... Приведу еще один пример. Однажды в рамках доклада на одной научной конференции показывали видео эксперимента: на стене дома спрятали приманку, напротив посадили владельца собаки. Выпускают подопытную, та видит лакомство, но достать не может, и тогда сразу же поворачивает голову к хозяину и начинает лаять. Но когда выпустили ручного волка, то он просто посмотрел на косточку и сел в уголке. То есть у него нет этой врожденной способности взаимодействовать с человеком, смотреть ему в глаза, просить его о чем-то. Однако волк — это исходное животное, из которого потом были выведены собаки. По каким признакам шел отбор? Дружелюбие, легкая дрессируемость, морфологические признаки. Таким образом мы сформировали животное, способное взаимодействовать и вступать в коммуникацию с человеком. То есть мы для собаки — как другая собака, только ходим на двух ногах и имеем доступ к холодильнику.
 
 
— Эволюционирует ли как-то язык животных в природе?
 
– На этот вопрос ответить сложно, потому что коммуникативные системы животных изучаются, расшифровываются, но мы знаем намного меньше, чем не знаем. Например, у птиц помимо звуковых сигналов распространены демонстрации. В частности, они используются при брачном танце, и мы можем проследить, каким образом развивались элементы этого танца внутри какой-то группы, и выяснить эволюцию данной коммуникации. Мы до сих пор не знаем, как возник язык человека. Эта проблема глоттогенеза, то есть происхождения языка, сопровождается группой вопросов: когда это произошло, на каком этапе, у Homo sapiens или еще раньше? А, может, уже у Homo erectus или Homo habilis были предпосылки или какие-то элементы языковой коммуникации? Были ли это звуки или жесты? 
 
Следующий вопрос: для чего использовалась первая коммуникация? Для передачи информации, где находится пища, или для того, чтобы сказать «я тебя люблю»? Возможны самые разные варианты. Затем, на основе начальных элементов коммуникации возник какой-то протоязык, который исходная человеческая популяция вынесла из Африки и распространила по Земле. Какими характеристиками он обладал? Какие там были правила? Один из подходов заключается в том, что мы будем анализировать коммуникативные системы животных – близких родственников человека для того, чтобы выяснить хотя бы предпосылки, существовавшие перед возникновением человеческого языка. Одна из гипотез гласит: человек использовал его как средство для конкуренции. Тот, кто говорит, и делает это цветисто, имеет преимущество в половой борьбе. Развитый язык важен для политиков, для манипуляторов, для тех, кто хочет кого-то охмурить.
 
— Говорят, что женщины разговаривают больше, чем мужчины — у них, якобы, лучше развит речевой центр. Можно ли сказать такое про животных?
 
— Если мы примем гипотезу, что коммуникативная система может быть использована для повышения своей конкурентоспособности на брачном поприще, то скажем: тот пол, для которого конкуренция актуальней, тот и будет иметь более ярко выраженные коммуникативные сигналы. Например, у самцов птиц такими средством является оперение. Чем больше «глазков» на хвосте павлина, тем больше кавалер самкам нравится. То есть перья здесь выступают элементом коммуникации. Мы можем смотреть морфологические различия, различия в танце и песне. У самцов райских птиц, помимо гипероперения, которое привлекает самок, есть еще и поведенческие коммуникативные адаптации. Они, например, громко вопят. Кто кричит громче и эффектнее трясет этим своим оперением — тот и желаннее для дамы. А может быть, для нее важны какие-то определенные элементы песни, и она оценивает именно их? Есть виды, которые танцуют, другие и танцуют, и поют. Это тоже сигнал для самки: «Смотри, какой я красивый танцор, мои гены прекрасны! Выбирай меня, и тогда у твоих сыновей тоже будут такие замечательные танцевальные гены, и они тоже будут нравиться самкам!» Более того, если птица может так хорошо петь, привлекая к себе внимание, то, наверное, она хорошо спасается от хищников. А например, у шимпанзе коммуникация жизненно необходима обоим полам. Отдельное общение есть между самкой и потомством. Тут большую роль играет обучение: где находить пищу, как раскалывать орехи.
 
 
— Объединяются ли животные в сообщества по половому признаку?
 
— Конечно. Например, у шимпанзе самцы — отдельно, самки — отдельно (хотя у них даже бывает дружба между конкретными особями разных полов, которая не является половыми отношениями). У каждой группы — своя иерархическая система, своя коалиция. Это достаточно распространено в животном мире. Возьмем африканских слонов. Самки собираются в родственную группу, которая обычно возглавляется самой старшей особью (а остальные — ее дочки и внучки). Слонята-самцы находятся там, пока не станут подростками, а потом изгоняются и бродят либо поодиночке, либо тоже объединяются в группы. Похожее явление мы можем обнаружить у кабанов. Всё зависит от того, как в данных условиях безопаснее и эффективнее.
 
— Ваша область исследований все больше сближается с науками, которые занимаются людьми — антропологией, социологией, психологией. Что животные могут рассказать нам о нас самих?
 
— В нашем институте мы не изучаем людей, но тем не менее, исследуя животных, формируем свое представление об их поведении. Человек — многогранное существо. Он представляет собой результат взаимодействия своих биологической и социальной основ. То есть мы являемся продуктами и культурной эволюции тоже. Интересны как раз те научные подходы, которые сочетают обе эти компоненты. Так, мы знаем, что есть люди, которые любят рискованные виды спорта, их тянет в горы, а другие смотрят и думают: «И чего им дома у камина не сидится?». Оказывается, что это обусловлено в том числе и врожденными биологическими причинами, Например, распределением дофаминовых рецепторов. Даже вероятность быть счастливым в браке во многом зависит от того, что нам от родителей досталось генетически, а не только от воспитания. Я являюсь сторонницей именно такого подхода. И мне кажется, что очень много в поведении человека обусловлено именно генами, а не культурной и социальной средой. Однако на этот философский вопрос нет однозначного ответа. Во-первых, мы — продукты взаимодействия сразу двух компонентов: генов и среды. Вспомним пример из школьного учебника, когда семена одного одуванчика посеяли на удобренной грядке и на скале. Результат получился очень разным: с мясистыми листьями и длинным цветоносом или невысокий с маленькой розеткой. Нам важно знать, как будет развиваться то, что нам досталось, в зависимости от тех или иных условий среды.
 
— Вы много занимаетесь научной популяризацией, выступаете с лекциями, участвуете в сайнс-слэмах. На ваш взгляд, на какой стадии сегодня находится ее развитие в России и в мире?
 
— Мне кажется, сейчас просто бум популяризации науки. Мне трудно сравнить это с другими государствами, но я знаю, что в Новосибирске каждую неделю можно найти мероприятие, куда можно прийти послушать и поговорить «об умном». Издаются журналы, где есть хорошие научно-популярные материалы (например, «Кот Шрёдингера»), выпускаются высококачественные телепередачи на каналах «Культура», «Наука 2.0». Мне нравится и наблюдать за всем этим со стороны, и самой в этом участвовать. Первое, потому что любое просвещение полезно для общества, люди могут использовать многие из полученных знаний в своей повседневной жизни. Те же представления о том, как организовано поведение, как оно формируется, как происходит научение, очень важны. И нравится участвовать, потому что сталкиваешься иногда с интересными вопросами (особенно от детей) и интересными ответами — на вопросы, которые я задаю.
 
Беседовала Диана Хомякова
 
Фото: (1, 2) автора и из открытых источников
 
Голосов еще нет
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus