Шмели и шимпанзе учатся сложному у товарищей

Когда шмели и шимпанзе не в состоянии справиться с трудной задачей, они могут научится у сородичей, умеющих её решать.

Познавая мир, мы полагаемся не только и не столько на собственный опыт, сколько на опыт других людей. Это начинается в детстве, когда родители объясняют ребёнку, что не нужно совать пальцы в розетку, и продолжается всю жизнь: нам рассказывают про законы Ньютона и сопротивление материалов, мы читаем инструкции к бытовой технике, изучаем, как пользоваться банкоматом или смартфоном и т. д. Далеко не все приобретённые знания мы могли бы приобрести самостоятельно. Ребёнок вряд ли сумеет сам понять, что такое электророзетка и чего с ней не надо делать, и не все из нас могли бы повторить рассуждения Ньютона, пусть даже имея все данные, которые были у него.

Это одно из главных свойств культуры, если понимать под ней совместное владение и передачу навыков и знаний: пусть я один не могу справиться с задачей, зато я могу научиться у других; а потом, возможно, я ещё и приумножу общие знания своими стараниями. У людей культурное освоение мира, можно сказать, видовой признак, но что насчёт других видов? Сотрудники Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и Сент-Эндрюсского университета описывают в Nature Human Behaviour эксперимент, который они поставили с двумя группами обыкновенных шимпанзе. На территории обезьян – а эксперимент ставили не в зоопарке, а в заказнике в Замбии – появлялся аппарат, от которого можно было получить орехи: их было видно, и их запах доносился до шимпанзе. Но достать их просто так было нельзя. Чтобы аппарат выдал орехи, нужно было взять деревянный шар, открыть ящик в аппарате, положить в шар в специальное углубление в ящике, и закрыть его. Шары в изобилии были разбросаны тут же; однако выдвинутый ящик сам по себе задвигался обратно – для этого у него был специальный пружинный механизм. То есть, изучив ящик, нужно было отойти от аппарата, подобрать шар, подойти обратно к аппарату, снова открыть ящик и опустить в него шар.

Шимпанзе занимаются «торговым автоматом» с орехами. Фото: Sarah E. DeTroy  / Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

На наш взгляд, всё это похоже на обычный торговый аппарат, но шимпанзе с ни с чем таким никогда не сталкивались, и за три месяца, пока аппарат стоял на их территории, никто из обезьян орехов от него не добился, хотя разнообразные попытки предпринимались. Что, на самом деле, и требовалось: исследователи хотели поставить шимпанзе перед такой задачей, которую они сами не решат. Дальше из каждой группы брали по обезьяне и учили их, что нужно делать. Выбрать учеников (точнее, учениц – обе были самками) было не так просто: с одной стороны, они должны были проявить интерес к «торговому аппарату», с другой стороны, они должны были быть достаточно уважаемыми (то есть высокоранговыми), чтобы другие обезьяны не отбирали у них полученные орехи. Таких самок нашли, обучили нужным манипуляциям, и отправили обратно к своим. И в итоге из шестидесяти шести шимпанзе четырнадцать научились получать орехи: наблюдая за обученными особями, они научились проделывать необходимые действия сами.

О том, что шимпанзе учатся друг у друга, есть много исследований, и о некоторых мы рассказывали. Да и не только шимпанзе – эксперименты с социальным обучением ставили и с другими обезьянами, и с попугаями, и с выдрами, и много с кем ещё. Однако в большинстве подобных исследований животным нужно было освоить такой навык, до которого они могли бы дойти и сами. И возникает вопрос, действительно ли происходит обучение, действительно ли животные копируют друг друга, или же просто заново придумывают то поведение, которое подсмотрели у других? Может быть и так, что тот же шимпанзе, видя, как кто-то рядом орудует палкой, не повторяет его движения, а просто берёт палку и думает, что с ней можно сделать – и додумывается до такого же результата. То есть происходит что-то вроде постоянного придумывания велосипеда.

Однако в случае с «торговым аппаратом» можно говорить о настоящем социальном обучении – как раз потому, что задача была заведомо невыполнима; решить её своим умом никто из шимпанзе не мог. И такое обучение возможно не только у шимпанзе с их человекообразностью, но и у совсем «нечеловекообразных» шмелей. Мы опять же писали о том, что шмели учатся друг у друга – в тех экспериментах был шмель, который сам решал некую задачу, а те, кто на него смотрел, осваивали алгоритм действий. Сейчас те же исследователи из Лондонского университета королевы Марии предложили шмелям задачу, которая превосходила их разумение. Шмелей сажали на площадку, где они чуяли сладкое угощение, но получить его можно было, только сдвинув небольшую красную пластинку. Но красной пластинке мешала синяя пластинка, поэтому сначала нужно было отодвинуть синюю, а потом заняться красной. Всё это устройство ставили на 12 или 24 дня к трём колониям шмелей, и ни один из них не смог понять, что нужно делать. Дальше исследователи взяли девять шмелей и обучили всем манипуляциям – задачу разложили на элементарные шаги, за которыми следовало промежуточное угощение. В результате шмели шаг за шагом поняли общую, так сказать, концепцию, и дальше уже могли выполнять всю сложную процедуру без промежуточных поощрений. Затем к знающим шмелям подсаживали незнающих, и из пятнадцати незнающих пятеро сумели-таки освоить задачу. Как и в случае с шимпанзе, абсолютно неподъёмная проблема осваивалась с помощью тех, кто показывал, как её решать. Результаты экспериментов опубликованы в Nature.

Схема эксперимента со шмелями. Шмель-ученик (или шмель-наблюдатель) следует за шмелём-учителем (шмелём-демонстратором), который отодвигает синюю пластинку, чтобы иметь возможность передвинуть красную, чтобы открылась порция угощения. Иллюстрация: Nature

Можно возразить, что если бы шимпанзе и шмелям дали больше времени, они бы, глядишь, додумались до сложных решений. Или что в экспериментах участвовали не все шимпанзе и не все шмели мира – мало ли какие гении среди них могут найтись. Смысл таких возражений в том, что неразрешимая задача неразрешима лишь относительно каких-то обстоятельств. Но в данном случае нас интересует не то, можно ли сконструировать абсолютно неразрешимую задачу, а то, могут ли животные путём социального обучения решить задачу, которую они своим умом в конкретных обстоятельствах, в конкретном сообществе и на конкретном временном отрезке решить не могут.

Отдельный вопрос – что происходит с обретённым знанием потом. Шимпанзе или шмель дальше будут либо просто воспроизводить выученный алгоритм, либо добавят каких-то своих знаний в общую копилку. Хорошо бы поставить эксперимент с такой задачей, которую можно в дальнейшем улучшать, для которой можно изобретать какие-то новые ходы, позволяющие достичь того же результата с большей эффективностью. Если нечто такое у шимпанзе и шмелей будет происходить, то тогда с большой уверенностью можно будет сказать, что они способны к культурному накоплению общего опыта. Хотя даже среди людей, прямо скажем, не все вносят свой вклад в копилку культуры, так что вряд ли в этом смысле от шмелей и шимпанзе стоит ждать каких-то ошеломляющих результатов.