Борис Фёдорович Сергеев.

От амёбы до гориллы, или Как мозг учился думать

Умеют ли животные думать?

У меня дома живет огромная оливково-серая жаба. Она самый крупный обитатель террариума, поэтому чувствует себя здесь полной хозяйкой, и ее соседи с этим считаются. У жабы в ее стеклянном доме есть любимое место. Здесь она обычно и восседает, устремив в пространство немигающий взгляд. Вечером я протягиваю ей на длинном пинцете червяка. Ни одного движения не возникает у неподвижной фигуры. Кажется, что жаба глубоко задумалась и не замечает предложенного ей лакомства. Но проходит секунда-другая, рот на мгновение открывается, и червяк исчезает в широкой пасти. Жаба делает глотательное движение и опять замирает, устремив в пространство неподвижный взор. Лишь раз в неделю глубокой ночью покидает она свою резиденцию, чтобы немного поразмяться и выкупаться в маленьком бассейне, а под утро возвращается на свое излюбленное место. Так и коротает жаба дни и ночи. Спит ли она с открытыми глазами, дремлет ли, мечтает ли о чем или, может быть, думает свою неторопливую жабью думу? Но чему посвящены жабьи мысли, да и вообще могут ли они возникать в ее голове? Вопрос этот отнюдь не праздный, как может показаться на первый взгляд. Он давно интересует ученых. О том, умеют ли думать животные, хотели узнать еще ученые древнего мира, а полтора столетия назад этот вопрос приобрел практическое значение. Именно в это время Чарлз Дарвин, великий английский биолог, решился опубликовать результаты своего исследования, над которым он работал больше двадцати лет. А решиться, действительно, было нелегко. Фундаментальный труд Дарвина, который мы теперь для краткости называем «Происхождение видов», ниспровергал одну из основных догм христианской религии. Церковники с самого зарождения христианства вбивали в головы верующих, что все вокруг нас, в том числе животные и сам человек, были когда-то созданы богом. С тех пор якобы они и живут на Земле, не претерпев никаких изменений. В молодости Ч. Дарвин принял участие в кругосветном плаванье на экспедиционном судне «Бигл». Во время путешествия он изучал животный мир нашей планеты и собирал зоологические коллекции. Непосредственное столкновение с многообразным удивительным миром живой природы невольно заставило его задуматься над причиной возникновения такого огромного количества внешне мало похожих друг на друга животных. Еще тогда он понял, что миф христианской религии о божественном акте творения несостоятелен. С тех пор он подыскивал одно за другим все новые и новые доказательства того, что существующие в его время животные произошли в результате эволюции от других ранее живших на Земле видов, то есть от совсем примитивных организмов. Такие идеи можно было высказать вслух, только располагая безупречными доказательствами, и Дарвин все двадцать лет упорно работал над своею книгой. Нам сейчас трудно представить, какую бурю возмущения вызвала книга Ч. Дарвина в церковной среде. Да и не только в церковной! Многие ученые не приняли высказанных в ней идей и тоже обрушились на ее автора. О накале бушевавших тогда страстей можно судить хотя бы по тому, что они окончательно не улеглись и сейчас. До сих пор продолжаются попытки ниспровергнуть учение Дарвина, хотя теперь, на фоне всемерного развития науки, они звучат по меньшей мере смехотворно. Тем не менее в целом ряде штатов США до сих пор запрещено не только преподавание в школах дарвинизма, но даже любое знакомство с ним учащихся. А всего несколько лет назад с целым циклом лекций-проповедей против эволюционного учения выступил по радио глава православной церкви в Америке Иоанн Санфранциский. Он вещал в микрофон, и радиоволны разнесли этот бред по всему миру, о том, что свиньи и ослы, жабы и крокодилы были созданы богом, а вовсе не произошли от более примитивных животных путем постепенной эволюции. В подтверждение своей правоты высокопоставленный мракобес привел два аргумента. Первое его доказательство носило обобщенный характер: он утверждал, что разные виды животных и растений не могут происходить друг от друга потому, что этого просто быть не может. Второе доказательство было конкретнее. Иоанн утверждал, что от петуха ни в коем случае не удастся получить козла. Данный аргумент по своей беспардонности не уступал первому. Если придерживаться строго научной объективности, придется признать, что новоявленное научное светило не имело права оперировать подобным доказательством, так как никто не пытался получить от петуха козла, да никто и не проверял, возможно ли это, а значит, Иоанн ничем подтвердить свое утверждение не мог. Здравый смысл нам подсказывает, что подобные превращения, действительно, невозможны. Но ведь и сам Дарвин никогда не говорил подобных глупостей. Спустя десять лет после опубликования своей знаменитой работы Ч. Дарвин подарил миру второе фундаментальное произведение — «Происхождение человека…». В нем он доказывал, что человек имеет общее с животными происхождение и возник от обезьяноподобного предка. Это было еще большим грехом. Можно сказать, что это подлило масла в огонь и значительно усилило нападки на ученого. Прогрессивные русские ученые одни из первых в мире приняли дарвинизм и включились в его разработку. Уже через несколько лет после выхода в свет знаменитой книги Ч. Дарвин был избран членом-корреспондентом Российской Академии наук и почетным членом Московского общества испытателей природы. Его роль в развитии биологии высоко оценили К. Маркс, Ф. Энгельс и В. И. Ленин.

И. М. Сеченов (1829–1905)

Иван Михайлович Сеченов — выдающийся ученый, отец русской физиологии, как называют его теперь благодарные потомки. Он внес весомый вклад в развитие многих разделов физиологии, в первую очередь в изучение нервной системы. И. М. Сеченов доказал, что тайну психической жизни можно раскрыть методами естествознания, и первый сделал попытку представить психические процессы чисто физиологически. Он считал, что мысль — всего лишь сложный рефлекс и, как каждый рефлекс, может быть изучена физиологом. Эти идеи И. М. Сеченов впервые высказал в статье, написанной им по просьбе Н. А. Некрасова для журнала «Современник». Царские министры и охранка правильно поняли, что статья направлена на разоблачение мифа о существовании божественной непознаваемой души и других догм христианской религии. Это так напугало царских чиновников, что номер «Современника» был конфискован цензурой, а когда статья была издана в виде отдельной книги, озаглавленной «Рефлексы головного мозга», на нее был наложен арест и возбуждено судебное преследование автора.

С тех пор как дарвинизм вошел в научный обиход, изучение остатков давно вымерших животных и сравнительное исследование существующих в настоящее время организмов приобрели новый смысл. Подобные научные разработки позволяли с большими подробностями изучить, как шла на Земле эволюция животных. Выдающийся русский ученый-физиолог И. М. Сеченов познакомился с учением Ч. Дарвина вскоре после выхода в свет его трудов. Он первым из физиологов обратил внимание на то, что в процессе эволюции животные не только менялись внешне, претерпевали изменения органы их тела и функции этих органов. Сеченов понял, что, прослеживая, как шла эволюция, как появлялись у животных новые органы, как совершенствовалось их строение и функция у более развитых видов, удается глубже понять устройство и деятельность этих органов у человека. Это очень важно, ведь над человеческим организмом нельзя производить эксперименты. Это было бы не гуманно! Поэтому он советовал своим коллегам все физиологические процессы изучать под углом зрения их исторического развития. Его предначертания удалось реализовать лишь в наши дни. Около тридцати лет назад в Ленинграде под руководством крупнейшего специалиста в области физиологии академика Л. А. Орбели был создан институт, где изучают, как происходили изменения в строении организмов и их жизненно важных органов, как совершенствовались их функции. Недаром институту присвоили имя И. М. Сеченова. Подобных институтов пока нет нигде в мире. Между тем выполняющиеся там исследования оказались чрезвычайно важными. Русские физиологи никогда не ставили себе задачу изучения именно собаки или каких-либо других животных, кроме сельскохозяйственных. Их конечной целью всегда было познание самого человека. Для этого и проводятся лабораторные эксперименты. А изучение эволюции функций помогает понять, как функционируют органы человеческого тела. Эволюционный подход в физиологии получил среди ученых нашей страны и за рубежом широкое распространение. При изучении самых сложных органов тела, в том числе нервной системы, он позволяет добиваться наиболее значительных успехов. Именно об изучении мозга и пойдет речь в книге. Здесь будет рассказано о том, как ученые, прослеживая этап за этапом развитие нервной системы от ее появления у совсем примитивных организмов до человекообразных обезьян и человека, исследуют функции мозга разных животных. Это позволило выяснить, как мозг учился думать, и разобраться в особенностях его работы. Сравнивая поведение червей и муравьев, рыб, птиц, обезьян и других существ, удалось понять, в чем заключается различие психических процессов животных и человека. С этими интересными исследованиями и познакомит книга. Прочтя ее, читатель узнает, умеют ли животные думать и какие проблемы их волнуют.

На пьедестале собака

Мозг — самый загадочный и наиболее сложно устроенный орган человеческого тела. Он состоит из более 100 миллиардов нервных клеток, соединенных друг с другом с помощью своих отростков. Несмотря на то что сотни ученых многих стран мира с помощью обычных и значительно более мощных электронных микроскопов давно изучают строение мозга, досконально разобраться в хаосе хитросплетений нервных волокон пока не удалось. Еще труднее понять, как работает мозг. Неудивительно, что лет сто — двести назад ученые об этом совершенно ничего не знали. Они даже не представляли, как взяться за такое сложное дело. Многие выдающиеся биологи считали, что функции мозга вообще непознаваемы. Вот почему эту книгу нужно начать с рассказа о первых шагах по изучению функций мозга, о том, как удалось прорваться к его сокровенным тайнам. Тем более что эти выдающиеся открытия всецело принадлежат русской науке. Знакомство с ними поможет понять весь последующий ход изучения развития психики, развития умственных способностей животных. Восемьдесят лет тому назад Нобелевская премия заслуженно считалась самой высокой оценкой труда ученого. Среди наших соотечественников первым ею был удостоен Иван Петрович Павлов за многолетний труд по изучению главных пищеварительных желез. В те годы ученые имели самое смутное представление о том, как в желудке и кишечнике переваривается пища. Знали, что есть железы, которые вырабатывают пищеварительные соки, но кто управляет их работой, кто определяет, когда, сколько и какие соки необходимы для переваривания каждого вида пищи, — оставалось тайной. Годы кропотливой работы понадобились, чтобы разгадать главные секреты процесса пищеварения, над расшифровкой которых безуспешно трудились в лучших университетах Европы и Америки. Чтобы выяснить это, нужно было заглянуть внутрь пищеварительного тракта, и Иван Петрович придумал, как это сделать. Он производил специальные операции — отсоединял от различных отделов кишечника и желудка небольшие участки, изолировал их от остального пищеварительного тракта так, что пища туда попадать уже не могла, а в их стенках проделывал отверстия — фистулы. Чтобы отверстия не зарастали, в них вставлялись фистульные трубки. Теперь в любой момент можно было собирать пищеварительные соки, измерять их количество и, поскольку они не загрязнялись пищей, осуществлять их химический анализ. Сделанные открытия уже начали приносить ощутимые плоды. Врачам стали понятны причины многих форм расстройств пищеварения, и они по-новому начали их лечить. Даже материальное положение лаборатории Павлова улучшилось. Она начала получать доход от продажи желудочного сока, собираемого у собак, так необходимого для лечения некоторых больных. Дополнительные денежные поступления явились немалым подспорьем к скудным средствам, отпускаемым на науку царским правительством. Казалось бы, главное достижение жизни ученого позади. Теперь можно, используя новые методы, не торопясь, расширять и углублять исследования. Именно так на его месте поступил бы любой другой ученый. Однако, когда король Швеции вручал Павлову диплом и золотую медаль Нобелевского лауреата, мысли ученого были далеки от изучения пищеварения. Ни Густав II, ни многочисленные ученые, съехавшиеся в Каролинский университет, чтобы приветствовать успех русской науки, даже не предполагали, что Павлов уже несколько лет не занимался физиологией пищеварения и даже запретил своим сотрудникам заканчивать начатые работы.

И. П. Павлов (1849–1936)

Академик, первый русский лауреат Нобелевской премии, член 22 иностранных академий Иван Петрович Павлов — выдающийся физиолог, последователь И. М. Сеченова. Его исследования способствовали развитию многих разделов физиологии, в первую очередь физиологии пищеварения, которую он, по существу, создал заново. И. П. Павлов был первым ученым, рискнувшим заняться изучением высших функций мозга. Он прославил отечественную науку открытием и изучением условного рефлекса, созданием условно-рефлекторной концепции деятельности мозга и материалистического учения о высшей нервной деятельности.

Когда Павлов приехал в Стокгольм, ему шел пятьдесят шестой год, возраст, в котором ученые той эпохи задумывались о пенсии, начинали собираться на покой. Иван Петрович был не таким. Именно в это время его захватило жгучее желание выяснить физиологические механизмы работы мозга, осуществить исследование, на которое не хватило бы жизни и молодого ученого и решиться на которое никто до него не отваживался. Христианская религия с первых дней своего зарождения старательно внушала верующим, что человеческая психика всецело связана с деятельностью нематериальной божественной души. В XIX — начале XX века в это верило даже большинство ученых. Считалось, что все мысли, идеи, намерения, любые наши дела и поступки — это обычные проявления бурной деятельности нашей души. Материалистически настроенные ученые, естественно, не могли принять столь фантастическое объяснение. Постепенно, еще со времен древних греков, начинало складываться представление, что органом психики является мозг, но о том, что происходит в его недрах, никто не пытался высказать даже осторожного предположения. Первооткрывателями мозговой деятельности стали русские физиологи. В середине прошлого века великий русский ученый, профессор Петербургского университета И. М. Сеченов опубликовал брошюру «Рефлексы головного мозга». Он давно пришел к выводу, что тайну психической жизни можно раскрыть методами естествознания, и первый сделал попытку представить психические процессы чисто физиологически. В своем труде он писал, что мысль — всего лишь сложный рефлекс и, как каждый рефлекс, может быть изучена физиологом. Свои предположения, свое величайшее открытие И. М. Сеченов сумел убедительно обосновать, но приступить к систематическому изучению рефлексов, являющихся основой психических процессов, он не смог. Тогдашняя наука еще не доросла до такого уровня, чтобы можно было осуществить столь грандиозное исследование. Научную эстафету подхватил И. П. Павлов. Он взялся за новые исследования, несмотря на то что большинству ученых, его современников, функции мозга представлялись таинственным, совершенно непознаваемым божественным даром. Вот почему новое направление работы лаборатории Павлова было встречено в научных кругах не только без особого энтузиазма, но даже с явным осуждением. На первый взгляд переход от изучения пищеварения к мозгу мог показаться совершенно неожиданным. Действительно, какая связь может быть между работой желудочно-кишечного тракта, перевариванием пищи и работой мозга, нашей психической деятельностью. На самом деле связь была. Именно пищеварение натолкнуло Павлова на мысль заняться изучением мозга и подсказало блестящий способ для осуществления этого намерения, без которого проведение нового исследования оказалось бы невозможно. Еще в период изучения пищеварения сотрудники Павлова встретились с неожиданной трудностью. Обычные опыты состояли в том, что у собаки изучалось количество пищеварительных соков, выделяющихся на определенный вид пищи, и их состав. Опыты были трудоемкие, длились по многу часов подряд. Но стоило проголодавшемуся экспериментатору вынуть бутерброд, как результаты эксперимента заметно менялись. Опыт нарушался, даже если ученые выходили завтракать в другое помещение. Возвращаясь обратно, они приносили на губах и лице, на волосах и одежде слабый запах только что съеденной пищи. У собак удивительно тонкое обоняние. Бутерброд, лежащий в портфеле, мог исказить результаты эксперимента. Особенно быстро и четко реагировали на посторонние раздражители слюнные железы. Стоило голодной собаке увидеть корочку хлеба, услышать бренчание миски, из которой ее обычно кормили, или шаги служителя, который по окончании опыта уводил ее в виварий, где уже давно ждал обед, и готово — из выведенного на щеку протока железы начинала обильно капать слюна. Это явление И. П. Павлов назвал «психическим слюноотделением». Он подметил удивительную особенность: психической секреции нужно учиться. У крохотных, недавно появившихся на свет, щенят ни вид хлеба, ни бряканье миски или шаги служителя, ни даже вид и запах мяса не вызывали выделения слюны. У только что купленной собаки ни служители в виварии, ни ученые в лаборатории никогда не замечали случаев психической секреции. Но стоит маленькому щенку разок отведать мясо или новой собаке походить в лабораторию недельку-другую, и готово, у них начинают капать слюнки, у щенка — при виде мяса, а у взрослой собаки — как только экспериментатор подойдет к шкафу, где хранится пища, которой во время опыта ее подкармливали. Слюноотделение усилится, когда собака услышит скрип открываемой дверцы, увидит миску в руках ученого. В психической секреции Павлова больше всего удивляло то, что выделение слюны вызывала не сама пища как таковая, не только ее вид, исходящий от нее запах, наконец, звуки, сопровождающие ее появление, но даже вид миски, ножа, которым отрезают кусочки мяса, доски, на которой его режут. Выходило, что если экспериментатор во время опыта встал и пошел к шкафу, собака догадывалась, что ее намерены покормить, понимала, что экспериментатор собирается достать мясо, и помнила, что корм хранится именно в шкафу. Безусловно, психическую секрецию замечали и до Павлова, но этому явлению никто не придавал значения. От него отмахивались как от случайных ошибок эксперимента. Гениальность Павлова была в том, что он сумел правильно оценить значение психической секреции. Павлов догадался, что, с одной стороны, это обычное физиологическое явление, нормальный пищевой рефлекс, такой же как и все другие. С другой стороны — эта секреция одновременно представляет собой и психическое явление. Дело в том, что она в этом случае возникает не под воздействием пищи, как полагается возникать пищевым реакциям, а в результате психических процессов, благодаря тому, что собака догадалась о предстоящем получении пищи, помнила, где она хранится и кто ее кормит. Выходило, что, следя за пищевой секрецией, можно выяснить, что знает собака об окружающем мире, что способна заметить из происходящих вокруг нее событий и как она их воспринимает. Это удивительное свойство психической секреции, ее двойственность, Павлов и решил использовать, чтобы с помощью физиологических методов изучить работу мозга, его психическую деятельность. Психическую секрецию и подобные ей рефлексы, вырабатывающиеся в процессе обучения, Павлов назвал условными, в отличие от безусловных рефлексов, являющихся врожденными, так они безо всякого обучения передаются по наследству от родителей их детям. Отличительной чертой условных рефлексов является то, что их образование происходит легко и может осуществиться в течение короткого отрезка времени. Быстрота образования и высокая прочность — важнейшие свойства условных рефлексов. Они возникают в ответ на действие вполне определенных раздражителей. Их называют условными. Другие раздражители, даже очень похожие, вызвать условный рефлекс, как правило, не могут. Если ситуация, приведшая к образованию условных рефлексов, изменится, они угасают, то есть перестают осуществляться. Перестал экспериментатор подкармливать во время опытов животное, и теперь что бы он ни делал, его действия больше не вызывают выделения у собаки слюны. Угасший условный рефлекс через некоторое время может самопроизвольно восстановиться. Однако если ситуация к этому времени осталась без изменения, если экспериментатор совершенно перестал кормить собаку, рефлекс угаснет снова и теперь уже окончательно. Об особенностях образования условных рефлексов речь еще впереди. Изучение этого важнейшего элемента психической деятельности было осуществлено под руководством И. П. Павлова. Три с половиной десятилетия продолжалась работа большого коллектива ученых по изучению физиологии мозга. Исследования в павловских лабораториях проводились главным образом на собаках. Ученые надеялись, что, исследуя психику собаки, удастся изучить многие особенности работы мозга, общие для человека и животных. Условный рефлекс — важнейший, основной механизм работы мозга. Изучение особенностей его функционирования очень скоро убедило в этом ученых. Была уверенность, что условные рефлексы вырабатываются не только у собак, но и у многих других четвероногих и пернатых обитателей нашей планеты. Поэтому, изучая развитие мозга различных животных, ученые в первую очередь старались выяснить, образуются ли у них условные рефлексы и какие именно. Легко ли они возникают или с трудом. Иными словами, когда хотят разобраться в особенностях умственного развития животных, выясняют, способны ли они обучаться и чему их можно научить. И. П. Павлов внес весомый вклад в мировую науку сначала своими экспериментами по кровообращению, затем обширными исследованиями по пищеварению и, наконец, созданием специальной науки о функциях мозга. Этим он на весь мир прославил отечественную науку. Успеху И. П. Павлова во многом способствовали собаки, его основные лабораторные животные. Отдавая дань уважения этим прославленным труженицам науки, в 1936 году по его просьбе в Ленинграде на территории Института экспериментальной медицины под окнами физиологической лаборатории Ивана Петровича установили памятник собаке. На высоком постаменте четыре бронзовых барельефа со сценами из жизни лаборатории, демонстрирующими сообразительность и терпеливость собак.

Шаг первый

Крохотные ученики

С чего или, вернее, с кого начать изучение умственных способностей животных? Ну конечно, с самых простых, примитивных одноклеточных организмов. Проще них даже представить что-нибудь трудно. Такое животное состоит из одной-единственной клеточки, заполненной протоплазмой с погруженным в нее клеточным ядром. Многие виды одноклеточных даже не имеют настоящей клеточной оболочки. Нужно ли говорить, что у них нет ни скелета, ни нервной системы, ни лапок, ни ушей, ни глаз. Несмотря на это, многие одноклеточные весьма активные шустрые создания. Одни из них — жгутиконосцы — плавают с помощью длинного подвижного жгутика, находящегося на конце тела и работающего, как гребной винт лодочного мотора. Только двигаются они жгутиком вперед с огромной для своих ничтожных размеров скоростью. Чемпионы среди них за секунду покрывают расстояние в тридцать миллиметров, что в шестьдесят — семьдесят раз превышает длину их тела. Чтобы стало понятно, много это или мало, сравним быстроту их перемещения с движением автомобиля. Максимальная скорость, разрешенная на дорогах нашей страны, — девяносто километров в час, или двадцать пять метров в секунду. Длина легкового автомобиля «Волга» около пяти метров. Значит, за секунду автомобиль проходит расстояние, всего в пять раз превышающее собственную длину. Если бы жгутиконосцы были размером с «Волгу», они за полчаса пробегали бы дистанцию в пятьсот — шестьсот километров, что соответствует расстоянию от Москвы до Ленинграда. Не каждому современному самолету доступна такая скорость.

Л. А. Орбели (1882–1958)

Академик Герой Социалистического Труда, лауреат Государственной премии СССР, генерал-полковник медицинской службы Леон Абгарович Орбели — выдающийся советский физиолог, ученик и последователь И. П. Павлова. Он внес существенный вклад в развитие физиологии высшей нервной деятельности, вегетативной нервной системы, органов чувств, был инициатором исследований в области физиологии глубоководных погружений и высотных полетов. Л. А. Орбели — основоположник эволюционной физиологии как особой научной дисциплины. Он был создателем Института эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова АН СССР в Ленинграде и первым его директором.

У инфузорий нет жгутика, зато все тело, как шерсткой, покрыто ресничками. Их около десяти — четырнадцати тысяч! Они работают, как весла. Движения ресничек строго координированы. Их взмахи волнами прокатываются вдоль всего тела миниатюрного существа. Это позволяет инфузориям развивать немалую скорость, покрывая за секунду расстояние, в пять-шесть раз превышающее собственную длину, что соразмерно скорости «Волги». Амебы умеют ползать. Сначала на их теле появляются маленькие выпячивания. Они быстро растут, превращаясь в длинный отросток. Затем тело амебы переливается в отросток, и она выпускает новый. Так, выпуская отростки и переливаясь в них, амеба энергично ползет по стеклу аквариума или по листу растения. Некоторые одноклеточные организмы устроены посложнее. На переднем конце тела эвглены через оболочку просвечивают красноватые капельки жира. Они образуют так называемый глазок. Он действительно обладает светочувствительностью. Если аквариум с эвгленами поставить в тень, осветив в нем лишь небольшой участок, все его обитатели, сколько бы их там ни было, соберутся в освещенной части. Наиболее сложно устроенные одноклеточные существа — инфузории. Кроме многочисленных ресничек на теле инфузории туфельки находится бессчетное количество крохотных отверстий, в которых прячутся стрекательные палочки — трихоцисты. Они представляют собой длинные полосатые стержни с плотными гвоздеобразными наконечниками. Трихоцисты предназначены для обороны и нападения. Ими животное выстреливает при малейшей опасности. Стоит дотронуться до тела инфузории даже тончайшим волоском, и она ответит на раздражение залпом стрекательных палочек. Видимо, их наконечники, как боевые стрелы индейцев, содержат какое-то ядовитое вещество. Впиваясь в тело обидчика, они не только наносят глубокие раны, но и отравляют их своим ядом. У врагов туфельки, таких же маленьких животных, наступает паралич, а если в тело вонзилось много стрекательных палочек, раненое животное погибает. На переднем конце тела инфузории находится ротовая впадина, на дне которой видно отверстие, ведущее в глотку. Одна из стенок глотки покрыта пленочкой из слипшихся между собой ресничек. И реснички на стенках впадины и пленочка глотки все время колеблются, загоняя внутрь взвешенные в воде микроорганизмы. Каждые одну-полторы минуты капелька воды с находящимися в ней бактериями втягивается внутрь туфельки и начинает странствовать в ее теле, выполняя функцию временного желудка. Пища переваривается за один — три часа. Полный «желудок» содержит тридцать — сорок бактерий. За сутки инфузория съедает их более сорока тысяч. Вот какие это полезные существа.

Знакомство со сложным строением одноклеточных организмов невольно заставляет подозревать, что они далеко не так просты, как можно было бы думать о крохотных одноклеточных созданиях. Действительно, их поведение подчас вызывает удивление. Оказалось, например, что парамеция-туфелька глотает далеко не все, что плавает в воде и постоянно попадается ей на пути. То, что ей не нравится, во временные «желудки» к ней не попадает. Значит, у туфельки хорошо развит вкус. Действительно, парамеции вылавливают из воды бактерий, с удовольствием лакомятся растертым куриным желтком и почему-то охотно поглощают краситель кармин, зато от крупинок серы, микроскопических кристалликов солей категорически отказываются. В их «желудки» эти вещества не попадают. Ученым захотелось выяснить, каким образом пищевые вещества оказываются у них «во рту» и как они добиваются, чтобы туда же не попадали несъедобные частички. Смесь из равных частей тщательно размельченного кармина и серы добавили в каплю воды, где плавали инфузории, и стали наблюдать за их поведением. В микроскоп было отчетливо видно, что реснички ротовой впадины без разбора загоняли в глотку все, что плавало на воде, но красные частички кармина скапливались на ее дне и через каждые шестьдесят — девяносто секунд попадали во вновь образующиеся «желудочки», а желтые частицы серы, не задерживаясь, выбрасывались наружу. Как удается туфельке рассортировать взвешенные в воде частички, ученым так понять и не удалось. Кто же учит парамеций охотиться на бактерий, сортировать взвешенные в воде частицы и выплевывать несъедобные или невкусные крупинки? Вы, наверное, уже догадались, что туфелькам учиться не приходится. Все, что им нужно знать и уметь, они получают по наследству, обходясь без учителей и наставников. Может показаться непонятным, как можно что-то уметь, ничему специально не обучаясь. Попробую объяснить. Машины, построенные руками человека, способны выполнять определенную работу, благодаря своему устройству. Их конструкция — это и есть вложенные в них человеком знания о том, что и как нужно делать. Настольную электрическую лампу никто не учит светить, а она превосходно справляется со своей задачей. Стоит нажать на выключатель, и свет вспыхивает. Иначе она поступить не может, можно сказать «не умеет». Нажимая на выключатель, мы соединяем два конца провода, открывая дорогу электрическому току. Он побежит по проводам, по спирали внутри электрической лампочки, раскалит ее, и она начнет испускать свет. Спираль тоже никто не учит нагреваться. Она сделана из такого металла, который оказывает электрическому току значительное сопротивление, а потому при его прохождении раскаляется. С готовыми знаниями выпускают с завода и более сложные приборы. Автомат для продажи газированной воды тоже никто не учит ни приготовлять напитки, ни торговать ими. Все необходимые ему знания заложены в конструкцию, позволяя выполнять достаточно сложную работу. Автомат умеет из всех мелких денег, имеющих хождение в нашей стране, отбирать монеты достоинством в одну и три копейки. Любые другие он или просто не возьмет, или, познакомившись с ними поближе, возвратит обратно. Получив копейку, автомат наливает в стакан простую воду, газируя ее углекислым газом. Приняв три копейки, он сначала выдает порцию сиропа, а затем наливает газированную воду. Сделать наоборот нельзя: сироп не смешается с водой и напиток будет невкусным. Это отлично понимали создатели автомата, поэтому конструкция его такова, что трехкопеечная монета сначала открывает кран для сиропа, а уж потом для воды. Разбираться в достоинстве монет тоже дело не сложное. Пятачок, полтинник, металлический рубль автомат не примет. Они слишком велики и не войдут в щель для монет. Остальные монеты сортируются по весу, и их сортировка не представляет для автомата особых трудностей. Слишком легкая копейка не в состоянии открыть кран сиропа. Для этого нужен груз, весящий три грамма, то есть монета достоинством в три копейки. Живые существа, безусловно, устроены значительно сложнее, чем механический продавец воды, а с автоматами их роднит только то, что программы поведения заложены в конструкцию их маленького тела. Это позволяет одноклеточным организмам автоматически реагировать на различные воздействия: на пищу, врагов, свет, тепло, растворенные в воде химические вещества, на препятствия и многое другое. Ученые — народ недоверчивый. Простого наблюдения за поведением одноклеточных организмов для них оказалось недостаточно, чтобы решить, умные это или глупые существа. Понадобились специальные опыты, чтобы выяснить, можно ли чему-нибудь научить самых примитивных животных. Из огромной армии одноклеточных организмов пока изучены лишь представители одного класса. Выбор ученых почему-то пал на инфузорий. В различных странах мира с ними проделаны десятки экспериментов. Разобраться в умственных способностях этих существ оказалось не так просто. Изучение одноклеточных можно осуществить лишь в специальном ультрамикроскопическом аквариуме. Для экспериментов с инфузориями удобными оказались тонкие стеклянные трубочки. Животное помещается в заполненный водою капилляр. Под микроскопом отчетливо видно, как оно там себя ведет. Один конец капилляра освещают ярким светом, второй оставляют в тени. Парамеция-туфелька долго оставаться неподвижной не любит, она постоянно движется взад-вперед по своему тесному помещению. Ученые решили выяснить, можно ли научить туфельку держаться только в затемненной части капилляра и в освещенную не заплывать. Чтобы инфузория поняла, что от нее хотят, ее всякий раз наказывали слабеньким ударом электрического тока, как только она пыталась пересечь границу света и тени. Первое впечатление о туфельках оказалось весьма благоприятным. Они вели себя, как старательные ученики. После нескольких десятков наказаний туфелька, подплывая к запретной черте, замедляла свое движение, а потом, не дожидаясь очередного удара тока, поворачивала назад. Ученые были восхищены: туфельки научились избегать света! Значит, они достаточно умны, хотя у них и нет мозга! Кто-то даже предположил, что мозг к умственным способностям никакого отношения не имеет и можно отлично обходиться и без него. С тех пор во многих научных лабораториях туфельки стали излюбленным объектом исследования. Чему их только там не обучали и пришли к выводу, что они способные ученики. Несколько десятилетий подряд среди части исследователей сохранялось возникшее заблуждение, но в конце концов истину все же удалось установить. Насторожили ученых большие способности инфузорий. Многие туфельки всего за несколько уроков могли научиться выполнять любое задание, а для некоторых, видимо наиболее способных, вообще обучения не требовалось. Впервые попав в капилляр, они как-то сами умели догадаться, что пересекать границу света и тени не следует, и наказывать их не приходилось. Даже самые отъявленные оптимисты и поклонники «умных» парамеций в такую прозорливость своих подопечных не верили. Опыты пришлось повторить множество раз, прежде чем ученые заметили одно немаловажное обстоятельство, на которое раньше не обратили внимание. А ларчик открывался просто. Первая туфелька, помещенная в новый, только что изготовленный капилляр, всегда учится долго. Зато второй и всем последующим инфузориям учение давалось легче. Объяснялись эти различия просто. Когда первая парамеция заплывала в запрещенную зону и получала наказание — электрическую порку, она, обороняясь от невидимого врага, выпускала тучи стрекательных палочек.

Отравленные копья повисали на стенках капилляра, свободно плавали в толще воды, и вскоре их становилось здесь так много, что туфелька, заплывая сюда, натыкалась на свое же собственное оружие и получала чувствительные уколы. Это и заставляло ее поворачивать вспять. Следующая туфелька, посаженная в уже использовавшийся капилляр, впервые подплывая к границе света и тени, как на забор из колючей проволоки, натыкалась на облако стрекательных палочек, оставленных предыдущей ученицей. Неудивительно, что некоторые инфузории не стремились пересечь запретную черту, а сразу же поворачивали обратно. Несмотря на кажущееся весьма разумным поведение инфузорий, они фактически ничему в капилляре не научились. Если бы ученые всякий раз после очередной прогулки туфельки к запретной черте пересаживали бы ее в новенький капилляр, они не добились бы изменения в поведении крохотного ученика, сколько бы времени ни затратили на его обучение. Значит ли это, что одноклеточные организмы никудышные ученики? Не будем делать поспешных заключений. Уже в наши дни ученые доказали, что кое-чему инфузории научиться все-таки могут. Одноклеточные существа по праву называют микроорганизмами, но и среди них попадаются отдельные великаны. Такова инфузория спиростомум. Она достигает в длину два-три миллиметра, хорошо видна и без микроскопа, а если смотреть в увеличительное стекло, кажется похожей на небольшого беленького червячка с изящной ушастой головкой. Инфузории умеют быстро ползать по стеклянному аквариуму, способны делать крутые повороты и не сталкиваться друг с другом. Наблюдая за спиростомумами в лаборатории, ученые заметили, что инфузории при каждом сотрясении аквариума вздрагивают, сжимаются в крохотный комочек. Стоит пройтись по комнате, задеть стол, хлопнуть дверью, и инфузории, все как один, сжались, замерли. Но вот прошло три, пять, десять секунд, ничего страшного больше не произошло, и инфузории, постепенно распрямившись, снова поползли по своим делам. Ученые использовали трусливость инфузорий. В небольшой сосуд, где они ползали, каждые тридцать — шестьдесят секунд падала капелька воды. Невелика сила в капле, но этого оказывалось достаточно, чтобы напугать обитателей мини-аквариума. Однако ничего страшного капля не производила. И вот постепенно стало заметно, что животные пугаются все меньше и меньше. Сначала инфузории вместо крохотного комочка стали сжиматься в довольно заметную лепешечку, затем лишь до половины, потом поджималась только самая передняя часть, наконец, животные только вздрагивали, на миг приостанавливали движение и как ни в чем не бывало продолжали свой путь. Значит, научились! Научились не бояться легкого сотрясения, не обращать на него внимания. Ученые называют такой вид обучения привыканием. Чтобы к чему-нибудь привыкнуть, обладать большими способностями совсем не обязательно. Ведь никаких новых навыков у животного при этом не возникает. Оно не приобретает способности делать что-то полезное, чего раньше осуществить не могло. Инфузория просто привыкает к новому раздражителю, учится его не замечать, не реагировать на него. И еще одна очень важная особенность привыкания инфузорий: оно у них сохраняется всего несколько десятков минут, максимум полтора-два часа. Потом животное все забывает, и, чтобы восстановить привыкание, всю процедуру обучения нужно повторить заново, как будто ученик идет на урок впервые. Полезно ли привыкание? Безусловно, полезно! Оно позволяет животным не делать ничего лишнего и экономить массу энергии. Но все-таки, согласитесь, инфузории очень слабые ученики. Сразу бросается в глаза, что никакими талантами они не блещут. Между умственными способностями инфузорий и психическим развитием высших животных, рыб, птиц, собак и других млекопитающих, большая дистанция. У нас неоднократно будет возможность в этом убедиться.

Миниатюрные чудовища

Стоит ли удивляться, что инфузории не обнаружили выдающихся способностей? Многоклеточные организмы имеют множество органов, между которыми существует строгое разделение труда. А инфузория состоит всего из одной клеточки, но дел у нее невпроворот. Поиски пищи, оборона, дыхание, борьба с неблагоприятными условиями жизни, размножение — у инфузории тысячи дел, и сразу нужно заниматься несколькими. Тут уж не до учебы. Можно было надеяться, что многоклеточные организмы, даже достаточно примитивные, окажутся гораздо способнее. В настоящее время на Земле существует две группы низших многоклеточных организмов. Они давно известны зоологам. Самые примитивные — губки. И строением тела и поведением они больше похожи на растения, чем на животных. К тому же губки, по-видимому, не состоят в прямом родстве ни с кем из высших животных. Поэтому они мало интересуют ученых, и их умственные способности пока совершенно не изучены. Вторая группа низших многоклеточных животных получила название кишечнополостных. К ним относятся такие известные животные, как медузы, актинии, кораллы. Кишечнополостное животное — весьма сложно устроенный организм. Эти существа уже имеют собственную нервную систему. Она представляет собой сеть взаимосвязанных нервных клеточек, особенно многочисленных в самых важных местах их тела: в щупальцах, вокруг ротового отверстия и на подошве. Из числа примитивных многоклеточных животных в лабораториях физиологов побывали пока лишь только представители кишечнополостных. Проще всего добыть и содержать в неволе пресноводную гидру. Для нее не нужна ни морская вода, ни изысканное питание. Вот почему гидра является более частым объектом физиологических исследований, чем ее многочисленные родственники. Животное, которое мы называем гидрой, представляет собой крохотный белесый стебелек длиной в один-полтора сантиметра с венчиком щупалец на вершине. Щупалец немного, пять — девять, а в центре между ними круглое ротовое отверстие, ведущее в полость тела, где переваривается пища. На щупальцах батареи стрекательных клеток, выбрасывающих острые отравленные гарпуны на длинных нитях. Оружие гидры имеет много общего с вооружением инфузорий. Своими подвижными щупальцами животное хватает добычу, убивает ее залпами стрекательных клеток и, удерживая с помощью впившихся в тело нитей, отправляет в рот. Гидры — большие домоседки. Они могут всю жизнь провести, сидя на одном месте, прикрепившись подошвой к камню или к подводному растению. Висеть вниз щупальцами в достаточно светлом месте водоема — излюбленная поза животных. Стоя вверх «головой», они не испытывают чувства полного комфорта. Вертикальная поза требует дополнительных затрат энергии. Но при необходимости гидры могут совершать и небольшие путешествия. Для перемещения в пространстве они пользуются четырьмя способами. По гладкой, твердой поверхности стекла гидры, не меняя позы, скользят, как на коньках, на своей подошве, но двигаются при этом так медленно, что заметить это невозможно. Животные умеют шагать, тогда дело идет веселей. Сначала гидра ложится на дно, вытягивается в нужном ей направлении, вцепляется щупальцами в грунт, а затем подтягивает сюда свое тело. Первый шаг закончен. Теперь можно закрепиться подошвой и начать второй шаг. Так шаг за шагом движется животное, пока не устанет и не проголодается. Быстрее всего передвигаются гидры, когда катятся колесом, кувыркаясь через «голову», как расшалившиеся мальчишки. Животное, как и в первом случае, ложится на дно, укрепляется щупальцами, затем становится на «голову» и перекидывает стебель в направлении движения. Закрепившись подошвой на новом месте, гидра начинает очередное медленное сальто. Так кувырком и катится: быстро и удобно. Плавать гидры тоже умеют. Широко распластав в воде свои щупальца, животное спокойно парит в воде, медленно и постепенно снижаясь. А если ей нужно всплыть, она каким-то образом создает на своей подошве маленький пузырек газа и, пользуясь им, как поплавком, поднимается к поверхности. О гидрах слышали все, гидры широко распространены по территории нашей страны, однако мало кому приходилось видеть их живыми. А между тем наловить животных не составляет особого труда. Для этого нужна лишь стеклянная банка и увеличительное стекло. В любом пруду, в тихой речушке, даже в придорожной канаве, лишь бы вода была чистой и прозрачной, нужно набрать побольше водяных растений, поместить их в банку, налить туда воды и оставить ее на несколько минут в покое. Малейшее сотрясение пугает животных. Они сжимаются в крохотный комочек, и заметить их на листьях становится невозможно. Но вот прошло несколько минут, все спокойно, ничто больше не беспокоит обитателей подводного мира, и гидры начинают неторопливо распрямляться. С помощью лупы весь процесс виден превосходно. У себя в пруду гидры питаются дафниями и другой подвижной мелочью. Дома в крохотном аквариуме прожорливые хищники, за несколько дней переловив и съев все живое, начинают голодать. Теперь пора начинать эксперимент. Голодной гидре, сидящей на дне водоема, бросают крохотную песчинку. Если, падая, она заденет хотя бы одно щупальце, гидра схватит камушек на лету и вместе с ним упадет на дно сосуда. Обычная песчинка весит не больше двух миллиграммов, но гидра так слаба, что не в состоянии справиться с подобным грузом. Почувствовав, что вместо «дичи» в ее щупальцах находится совершенно несъедобный предмет, гидра постарается избавиться от него. Сделать это нелегко, ведь песчинку удерживают сотни стрекательных нитей. Лишь через одну-полторы минуты животное освободится от своей добычи и примет прежнюю позу. Теперь бросим ей вторую песчинку, затем третью, четвертую… Через некоторое время станет заметно, что животное как-то неохотно хватает фальшивую приманку, а затем очень быстро от нее избавляется. Понемногу гидра теряет интерес к охоте и очередную двадцатую или тридцатую песчинку вообще ловить не станет. Что же произошло с нашим подопытным животным? Ничего особенного. У гидры выработалось привыкание к песчинке, то есть развилась та же реакция, с которой нас уже познакомили инфузории. Не получая удовлетворения от охоты, животные каждый раз все с меньшим энтузиазмом бросались на подкинутую нами приманку и выстреливали в нее все из меньшего числа стрекательных клеток. Вот, кстати, почему гидра все быстрее и быстрее избавлялась от схваченной ею песчинки. Наконец привыкание развилось в полном объеме, и животное прекратило оказавшуюся бесполезной охоту. То, что у кишечнополостных животных легко вырабатывается привыкание, не удивило ученых. Забегая вперед, скажу, что более развитые животные обычно заимствуют от своих предшественников все важные для жизни приспособления. Не отказались высшие животные и от реакций привыкания. Даже для человека они имеют большое значение. Привыкание позволяет нам, ложась спать, не замечать тиканья стенных часов, а утром, уже через одну-две минуты, переставать ощущать прикосновение к телу только что надетой одежды. Привыкнуть не делать чего-то лишнего способны все без исключения животные. Ученых главным образом интересовало, не удастся ли научить гидру делать что-то новое и полезное. Казалось, что нервная система, имеющаяся у гидры, должна была сделать ее значительно умнее одноклеточных существ. Для любых животных важно уметь избегать опасности. Этому решили научить и гидру. Ученые постарались, чтобы уроки не были трудными. Над сосудом с гидрой зажигался яркий свет, а через несколько секунд после этого на мгновение включался электрический ток, и через опущенные в воду электроды гидра получала электрический удар. Эта процедура не из приятных. В ответ на раздражение тело гидры сжимается, щупальца втягиваются, и некоторое время она, как бы притаившись, сидит неподвижно. Когда животное приходит в себя, все повторяют снова, и так много раз. В конце концов наступает такой момент, когда одна вспышка света заставляет гидру вздрагивать или сжиматься в комочек. Создается впечатление, что гидра ведет себя достаточно разумно, разобралась в создавшейся ситуации, запомнила, что вслед за вспышкой света следует удар электрического тока, и теперь, как только зажигается свет, сжимается, чтобы как-то защититься от электричества. Внешне реакции гидры напоминают обычный условный рефлекс. Однако оказалось, что между ними лишь внешнее сходство. Впечатление, будто гидра умное существо, — обманчиво. Ученые заметили, что гидра вздрагивает и сжимается не только при действии света, но и от любого другого воздействия. Хлопнет в комнате дверь, упадет в сосуд с гидрами капля воды, и пожалуйста — испуганные гидры сжались в комочек. Значит, это не условный рефлекс, а просто животные стали более пугливыми. Такое состояние, вероятно, каждому приходилось испытывать. Когда идешь ночью по темному лесу, невольно вздрагиваешь от каждого шороха, на который днем и не обратил бы даже внимания, хотя прекрасно понимаешь, что в наших лесах ни тигры, ни пантеры не водятся. Просто от невольного страха наш мозг настолько возбужден, что любого слабенького дополнительного раздражителя достаточно, чтобы осуществилась оборонительная реакция и человек вздрогнул. Выработанную у гидр реакцию назвали суммационным рефлексом. Пока шел опыт, животные постепенно возбуждались. Возбуждение от каждого удара электрического тока суммируется с предыдущими, пока не достигнет такой величины, что теперь любое слабое дополнительное воздействие оказывается достаточным, чтобы животное ответило оборонительной реакцией. Такая гидра похожа на переполненный водою кувшин. Стоит влить в него еще ложку жидкости — и вода польется через край. Стоит усилить возникшее у гидры возбуждение — добавить новую порцию, — и оно «выплеснулось» наружу, вызвав оборонительную реакцию животного. Вот почему любой раздражитель заставляет перевозбужденную гидру съеживаться в комочек. Важнейшая особенность суммационного рефлекса состоит в том, что суммация возбуждения сохраняется очень недолго. Пройдет пять — десять часов, животное успокоится, возбудимость его нервной системы придет в норму, и гидра ни на свет, ни на шум уже не ответит оборонительной реакцией. Суммационный рефлекс, безусловно, полезен. Если животное постоянно сталкивается с чем-нибудь неприятным, ему нужно быть постоянно к этому готовым. Уж лучше лишний раз испугаться зря, чем неподготовленным столкнуться с чем-нибудь опасным или вредным. Кишечнополостных животных никак не назовешь хорошими учениками, но они все же оказались способнее одноклеточных организмов. Ведь их удалось научить бояться света, сжиматься при каждой его вспышке.

Направо или налево?

Дождевой червь наверняка известен всем. Однако не спешите сказать, что вы знакомы с ним хорошо. Нелепо извивающийся на рыболовном крючке, он здесь совсем не таков, как у себя дома, в норе. Знаете ли вы, например, что это животное, не имеющее даже глаз, ничуть не уступает нам в чувствительности к свету. Взрослый червяк, благодаря светочувствительным клеткам кожи, отвечает оборонительной реакцией на такой слабый свет, который не всегда даже воспринимается человеческим глазом. Живут дождевые черви в самостоятельно вырытых норках. Для землекопа, не имеющего ни рук, ни ног, это достаточно сложная работа. Единственное орудие труда, заменяющее червю лопату, — его голова, если решиться назвать головой передний конец тела этого животного. Приступая к земляным работам, червь его максимально вытягивает, при этом кончик становится тонким-тонким. Ощупывая им поверхность земли, наш землекоп старается найти хотя бы крохотную щелку, чтобы засунуть туда «голову». Если это удается, начинает работать ударный механизм. Внутри, под мышечным слоем, у червя находится массивная глотка. Она достаточно подвижна, может оттягиваться немного назад и смещаться вперед, двигаясь достаточно быстро. Свою подвижную глотку червь использует как молот. Быстрыми ударами изнутри он старается забить «голову» как можно глубже в землю. Затем сокращением продольной мускулатуры раздувает забитую в почву часть тела, расширяя проделанное отверстие, и вновь вколачивает голову глубже. Так, забивая и раздувая переднюю часть своего тела, червь продвигается дальше и дальше. Если под натиском червя земля уплотнилась настолько, что не поддается его усилиям, животное меняет тактику. Он отрывает губами маленькие кусочки земли и проглатывает их. В летнюю засуху землекопу приходится смачивать почву своею слюной. Когда пищеварительный тракт полностью заполняется землей, червь пятится назад к поверхности и здесь, у входа в норку, Выбрасывает ее. Характерные кучки на поверхности земли выдают присутствие в почве дождевых червей. За сутки каждый червь пропускает через свой кишечник столько земли, сколько весит сам. Если учесть, что на площади в один квадратный километр проживает от пятидесяти миллионов до двух миллиардов дождевых червей, то их работа покажется внушительной — двести — триста тонн земли в сутки! И нужно напомнить, что работа по рыхлению и перемешиванию почвенного слоя крайне полезна. Она способствует увеличению плодородия почвы. Жизнь дождевого червя однообразна. Все светлое время дня, если, конечно, не случится большого дождя, он сидит в норке, головой к тщательно заткнутому входу. В сумерки подземный житель оживляется, выползает на поверхность, но полностью расстаться со своим домом не решается. Когда хвост в норе, можно мигом удрать от любой опасности. К тому же он не умеет запоминать дорогу домой. Оторвавшись хотя бы ненадолго от своей норы, червяк обрекает себя на необходимость к утру заняться земляными работами по сооружению нового убежища. Поэтому он цепляется задним концом тела за край норки, а передний вытягивает как можно дальше и тщательно обследует все вокруг. Наткнувшись на какой-нибудь предмет, он присасывается к нему губами и тащит в нору. Если крупный камушек, толстую палочку или слишком большой лист затащить не удается, то, недолго помучившись, червь без видимого сожаления его бросает. Зато мелкие камушки мигом оказываются в норе, и хозяин дома вдавливает их в стенку, укрепляя свое жилище. Интересно наблюдать, как хозяин норы затаскивает туда древесный лист. Сделать это нелегко, дождевые черви слишком осторожные животные. Чтобы справиться с находкой, им нужна не только сила, необходима известная сноровка. Лист удастся затащить под землю, только если его схватить за верхушку, за острый верхний кончик. Черешком вперед тащить бесполезно, он наверняка застрянет. Червь действует методом проб и ошибок: потянет здесь, потянет там, пока не найдет такое положение, при котором сопротивление листа окажется наименьшим. Действует он не совсем вслепую. За черешок листа тянуть не будет. Но это не результат осознанного подхода к работе и не инженерная смекалка. Просто вкус черешка не привлекает червя. Нелегко затащить в нору сосновую иголку. Они растут парами, и, если тянуть за кончик одной из них, вторая упрется в землю и работу придется начинать сначала. Здесь приходится тащить за черешок. Видимо, черешки сосновых игл не вызывают у животных особого отвращения, да к тому же сами иглы чересчур тонки, и присасываться к ним губами неудобно. Хвоя и начинающие подгнивать листья используются хозяевами подземелий в пищу, а для почвы являются прекрасным удобрением. Нервная система дождевого червя гораздо совершеннее, чем у кишечнополостных животных. Вместо жиденькой сети нервных клеток, природа наделила его уже хорошо оформленной центральной нервной системой: на брюшной стороне животного, вдоль всего его тела тянутся две параллельно идущие цепочки нервных ганглиев — скоплений нервных клеточек. Две пары самых первых — наиболее крупные. Они даже получили специальные названия надглоточных и подглоточных ганглиев. Именно сюда поступает информация с переднего конца тела, когда червь обследует пространство, окружающее нору. Пользуясь преимуществами своего положения и своего размера, эти нервные узелки пытаются вмешиваться в работу всей остальной нервной цепочки, как бы беря на себя функцию, принадлежащую у высших животных головному мозгу. Усовершенствования в устройстве нервной системы дождевого червя по сравнению с кишечнополостными животными столь значительны, что резонно ожидать и существенной прибавки к его «умственным способностям». Чтобы проэкзаменовать червей, ученые придумали достаточно сложную задачу. Животных сажали в искусственную нору с прозрачным потолком. Своею формой нора напоминает букву Т, поэтому такое устройство исследователи называют Т-образным лабиринтом. Червя помещают в отрезок норы, соответствующий ножке буквы Т, головой в сторону развилки. Если, добравшись до перекрестка, червяк свернет вправо, он получит удар электрического тока. Здесь на дне норки находятся оголенные провода, подключенные к источнику тока. Левый отнорок ведет в небольшую камеру, наполненную чуть влажной землей. Там червяк должен чувствовать себя достаточно уютно. Для него прямой расчет запомнить дорогу в комфортабельное убежище. Земляных червей тренировали долго. Большинство в конце концов научилось выбирать в лабиринте правильное направление. Правда, даже лучшие ученики до последнего дня продолжали время от времени грубо ошибаться. Учащиеся, хорошо справлявшиеся с заданием сегодня, на следующем экзамене вполне могли заработать «кол». Они совсем забывали полученный урок и, упорно поворачивая направо, систематически получали за это соответствующее наказание. Интересно, что черви, которым удалили надглоточные ганглии — самую важную часть их нервной системы, учились ничуть не хуже своих нормальных товарищей. Это значит, что надглоточные ганглии, обычно называемые головным мозгом червя, к образованию этих оборонительных навыков прямого отношения не имеют.

Ученых интересует не только то, чему можно научить животных. Для них еще важнее выяснить, что при этом происходит в мозгу «учеников». Внимательные наблюдения за дождевыми червями показали, что память у них никудышная. Просто под воздействием ударов электрического тока ганглии, дающие команду о повороте налево, бывают возбуждены несколько сильнее, чем те, что руководят правым поворотом. Поэтому их «голоса» звучат сильнее, и команды свернуть налево оказываются как бы более «громкими». Обычно мышцы червя именно эти распоряжения и выполняют, и ученик без помех попадает в убежище. Присматриваясь к поведению своих подопытных животных, ученые обратили внимание, что приобретаемые ими навыки по прочности и устойчивости значительно превосходят суммационные рефлексы гидры. У дождевых червей они, даже без дополнительной тренировки, могли сохраняться несколько дней. Ясно, что навыки дождевых червей помогают им избегать многих неприятностей, а значит, очень полезны. Так что, оценивая способности дождевых червей по пятибалльной системе, следует отнести их к разряду прочных троечников. Гордиться тут, конечно, нечем, но все-таки приходится признать, что у них уже наметилась способность приспосабливаться к изменениям, возникающим в окружающем мире.

Безголовый предок

До сих пор в нашем лабораторном зоопарке мы останавливались у «клеток» с так называемыми беспозвоночными животными. Изучение их умственных способностей, безусловно, имело важное значение, но интереснее было бы проследить, как оно развивалось у хордовых. К этому типу организмов, как вы знаете, относятся все высшие животные и даже человек. Лет двести назад зоологи обнаружили в теплых морях невзрачное беловато-прозрачное существо, не то какого-то странного червяка, не то моллюска. За сходство с обоюдоострым хирургическим ножом — ланцетом его назвали ланцетником. Лишь сто лет спустя русский ученый академик А. О. Ковалевский, подробно изучив странное существо, установил, что по одним признакам он действительно похож на кольчатых червей и моллюсков, а по другим — находится в родстве с рыбами. Стало ясно, ланцетник — представитель примитивных существ, являющихся предками всех позвоночных животных. Значит, и знакомство с умственными способностями позвоночных животных следовало начать с ланцетника. Но вот незадача: никто не знал, где их можно наловить. Хотя это животное пользуется всеобщей известностью, и даже в школьном учебнике зоологии целых три страницы отведены ланцетнику, но в последние десятилетия никто из советских зоологов не занимался его изучением и даже не видел живых ланцетников. Было известно лишь, что ланцетники обитают в Черном море и лет семьдесят — восемьдесят назад они, случалось, попадались у крымских берегов, где-то в районе мыса Феолент, на траверзе Георгиевского монастыря. Сейчас в этом районе проходит оживленная морская дорога. С раннего утра и до позднего вечера проносятся стремительные суда на подводных крыльях, «Ракеты» и «Метеоры», перевозя тысячи туристов. Немного поодаль нескончаемой вереницей тащатся медлительные сухогрузы, танкеры и водовозы, вертлявые рыболовные траулеры, величественно плывут громады белоснежных красавцев теплоходов. Чтобы плавать по этой морской улице, нужно обладать высокой квалификацией. Здесь нельзя не только останавливаться, но и замедлять движение, тем более не полагается заниматься рыболовством, ставить сети или опускать трал. Нельзя же из-за поимки двух десятков ланцетников приостановить все это оживленное движение, да и кто поручится, что они обитают здесь и теперь. Все же знающего человека удалось разыскать. В самом центре Севастополя, на берегу бухты, утопая в зелени сада, стоит красивое здание Института биологии южных морей. Этот прославленный институт основали два выдающихся отечественных ученых — Н. Миклухо-Маклай и А. О. Ковалевский. В институте бесчисленные аквариумы. Одни предназначены для научной работы, другие являются морским зоопарком. Возле них с утра до вечера толпятся любознательные экскурсанты. Огромную живую коллекцию приходится постоянно обновлять, кормить, украшать морскими растениями. Для этой цели институт выделил фелюгу — самое маленькое из своих экспедиционных судов. Ее капитан, выполняя нелегкие обязанности по снабжению морского аквариума, знал о жизни обитателей Черного моря, кажется, все. Правда, и ему ловить ланцетников еще не приходилось. От Севастополя до мыса Феолент рукой подать. Городской автобус доставляет сюда пассажиров меньше чем за час, но для маленькой фелюги это целое морское путешествие. Однообразно стучит мотор, ленивая полуденная волна покачивает судно, а слева по борту тянется высокий обрыв. На исходе третий час пути, и, наконец, из-за очередного берегового изгиба показались гористые уступы Феолента, громада старинных зданий монастыря и сбегающий к самому пляжу роскошный парк. А вот и две огромных скалы, поднимающихся из воды у входа в небольшую бухту. Капитан сходит с фарватера и замедляет ход. За борт уходит мелкоячеистый трал, а на мачте взвивается сигнал: «Лишен хода, веду ремонтные работы». Донный трал похож на большой и тяжелый совок, который тянут на канате за медленно идущим судном. Благодаря своей тяжести, трал, слегка углубляется в песок, срезая и захватывая верхний слой донного грунта со всеми его многочисленными обитателями. Под судном сорокаметровая глубина. Малосильная лебедка медленно поднимает тяжелый трал. Ученые напряженно всматриваются в прозрачную глубину. Вот внизу показалась неясная тень, еще минута-другая, и трал поднят на палубу. Он полон голубовато-серого крупнозернистого песка. Ни одного живого существа не видно на его бугристой поверхности. Один из ученых с сомнением разминает на своих ладонях горсть донного грунта, вторую, третью… Вдруг в трале что-то стремительно мелькнуло и тут же исчезло в песке. Затем еще и еще. Животные так прозрачны, что, пока сидят неподвижно, их не видно, а когда они стремительно проносятся в воде, разглядеть их тем более невозможно. Что это может быть? Ни на кого из известных животных как будто бы не похожи. Может быть, ланцетники? Во всех руководствах сказано, что ланцетники плавают, волнообразно извивая свое тело. Неизвестное существо явно изгибает тело, но эти стремительные броски как-то не хочется назвать плаваньем. Однако разбираться некогда. Содержимое трала поспешно ссыпается в бочку, и трал снова летит за борт. Наконец все лохани, тазы и бочки наполнены морским песком, и судно ложится на обратный курс. Время тянется мучительно долго, а однообразным берегам не видно конца. Полуденное солнце палит невыносимо. Лохани с добычей закрыты от солнечных лучей брезентом, но защита ненадежна. Ученые в волнении, выдержат ли жители прохладных глубин летнюю севастопольскую жару. Не задохнутся ли, придавленные тяжестью песка? Судовая помпа работает не переставая, подливая в песок забортную воду. Но на ходу нет возможности забирать ее из глубины, а на поверхности она теплая и грязная. Все-таки около двух сотен животных добрались до берега вполне благополучно. Здесь рассмотреть их было легче. Они действительно оказались ланцетниками, и работа закипела. Черноморские ланцетники весьма миниатюрные создания. Их обычная величина всего два-три сантиметра, лишь изредка попадаются великаны ростом до четырех сантиметров. В более теплых морях они значительно крупнее. У берегов Неаполя, где их главным образом и изучал А. О. Ковалевский, живут гиганты длиною по шесть-семь сантиметров. Тело животных сильно уплощено с боков и заострено на переднем и заднем концах. Кожная складка, образующая хвостовой плавник, придает телу характерную форму ланцета. Спереди находится никогда не закрывающийся рот, задраенный густой решеткой переплетенных щупалец. Они не дают песку набиваться в пищевод, но не мешают попадать туда одноклеточным водорослям и микроскопическим животным, которые засасываются туда с током воды. Основой тела ланцетника служит плотный упругий стержень — хорда. Это первый вариант внутреннего скелета. У беспозвоночных животных скелет наружный — твердые хитиновые покровы тела. А хорда ланцетника — это уже модель будущего позвоночника, который в более совершенном виде возник у рыб. Над хордой расположена нервная трубка — центральная часть нервной системы животного, — а от нее в обе стороны отходят многочисленные нервы. Ни настоящей головы, ни тем более головного мозга у ланцетника нет. Из всех современных хордовых это единственное безголовое животное. В море он живет примитивной жизнью. Разогнавшись, с разбега зарывается в песок и остается в своем убежище неделями. Что заставляет его время от времени менять квартиру, выяснить пока не удалось. Никаких строительных работ, ни манипуляций с окружающими предметами, как это умеют делать дождевые черви, ланцетники не производят, но в умственных способностях червякам не уступают. В лаборатории ланцетников пытались научить избегать опасных ситуаций. Над сосудом с животным вспыхивал яркий свет, а затем оно получало удар электрического тока. Подстегнутые электроболевым раздражителем, ланцетники пулей вылетали из своего укрытия и, сделав два-три стремительных круга, вновь ныряли в песок. Уже через тридцать — тридцать пять сочетаний свет начинал вызывать у животных двигательную реакцию. Они шевелили своим хвостом, сгибали и выпрямляли тело, медленно отплывали из освещенного круга или стремительно уносились прочь, как от удара электрическим током. Реакция на свет сохранялась около суток или немного дольше и была такой же неустойчивой, как и навыки дождевых червей. Однако, если сравнить их поведение с реакциями гидр, заметна разительная разница. Как вы помните, гидры, задерганные ударами электрического тока, начинали бояться любых воздействий, даже совсем безобидных. Напротив, ланцетники научились избегать только света. Другие раздражители их не пугали. Видимо, они «запомнили», что именно свет предвещает серьезные неприятности, и старались покинуть освещенные участки аквариума. Таким образом, по длительности сохранения образованных навыков ланцетники значительно обогнали и гидр и дождевых червей. Небольшой шаг вперед, но чего можно ждать от существа, не имеющего даже головного мозга.

Трехглазый подводник

Миноги — жители пресных и соленых вод. Они широко распространены по земному шару, но тропиков решительно избегают. Всего известно около двадцати пяти видов миног. В Балтийском море наиболее заметна европейская речная минога. Как и все ее родственники, она имеет длинное червеобразное тело с голой, покрытой слизью кожей. Спина и бока темно-серые, иногда почти черные, а брюхо светло-желтое или матово-белое. Небольшая голова никак не отделена от туловища. На ней три глаза; два, как и полагается, располагаются по бокам головы, а третий наверху. Его называют теменным. В нем нет хрусталика, поэтому различать четко контуры предметов он не может, но свет улавливает хорошо и верой и правдой служит своей хозяйке. У миноги удивительный рот. Он имеет вид воронки и по краю окаймлен кожистой бахромой. Костных челюстей нет, но мягкие края рта и языка покрыты множеством зубов. Взрослые миноги — хищники, они питаются живой рыбой. Присосавшись к телу жертвы своим воронкообразным ртом, миноги как теркой протирают зубастым языком рыбью чешую и кожу. Затем выпускают в ранку какую-то жидкость, которая не дает свертываться крови, и переваривают живые ткани тела жертвы. Их и поглощают. За особое устройство рта миноги отнесены к надклассу бесчелюстных животных, некогда широко распространенных на Земле. Из их многочисленной братии до наших дней дожили только миноги и миксины, которых ученые объединяют в особый класс круглоротых животных. Так что к рыбам, как думают хозяйки, охотно покупающие осенью деликатесный продукт, они прямого отношения не имеют. У большинства миног детство длится гораздо дольше, чем последующая взрослая жизнь. Икру родители откладывают в ручьях, речках и в крайнем случае — в озерах. Крошечные личинки — их называют пескоройками — зарываются в донный ил, которым и питаются. После четырех-пяти лет такой спокойной жизни у личинки начинаются серьезные перестройки организма, и пескоройка превращается во взрослое животное. В этот период ее рот приобретает вид воронки и оснащается многочисленными зубами. Все время, пока длится превращение, личинки обходятся совершенно без пищи. Закончив развитие и став, наконец, взрослыми, миноги спешат к морю и ищут подходящую жертву. Теперь они — хищники и на мясной пище быстро растут и жиреют. Уже через год миноги достигают предельной величины и накапливают столько жира, что теряют интерес к еде. Оставшиеся полгода-год жизни они добровольно постятся. Сейчас их заботит только одно — необходимость обзавестись потомством.

На нерест миноги возвращаются в родные ручьи и речки. Более шустрые животные, первыми накопившие необходимое количество жирку, подходят к устьям рек уже в начале лета, но только осенью начинается их массовый ход. Икру животные откладывают в глубоких участках реки с каменистым дном и быстрым течением. Здесь самцы строят гнезда, выкапывая продолговатые ямки овальной формы. Сначала со строительной площадки удаляется галька. Мелкие камушки животные уносят, присосавшись к ним присоской. Более крупные и тяжелые оттаскивают волоком, опираясь о дно хвостом, или отбрасывают резким движением туловища. Затем, присосавшись к какому-нибудь надежному камню, самец сильными движениями извивающегося тела углубляет ямку, выбрасывая оттуда песок, гравий. Все время, пока идет строительство, самка находится тут же, описывая над гнездом плавные круги, но в строительных работах участия не принимает, лишь время от времени нежно касается своего супруга, поощряя его продолжать строительство. Только когда работа подойдет к концу, она присоединяется к самцу, чтобы навести окончательный лоск. Хозяин гнезда с удовольствием принимает знаки внимания своей избранницы и настороженно следит за тем, чтобы поблизости не оказался другой самец. Тогда он бросается на пришельца, присасывается к его телу и выталкивает с занятой территории. Икра откладывается, только когда сооружение гнезда будет полностью закончено. Родители не остаются его охранять. От длительного поста и активной деятельности они обессилели, им хочется спрятаться в спокойное тихое местечко, и, забившись под камни, взрослые миноги вскоре погибают. Круглоротые животные — первые в ряду хордовых, которые обзавелись головным мозгом, причем мозгом удивительно сложно устроенным. В нем есть все те отделы, из которых состоит и мозг человека. Правда, они еще плохо развиты, да и весь мозг меньше спичечной головки, но все же это мозг, который должен сделать их достаточно умными. Сложное поведение во время нереста вроде бы подтверждает это предположение. Однако экзамен в лаборатории разочаровал ученых. Способностью обучаться миноги почти не отличались от земляных червей и ланцетников. Настоящие условные рефлексы у них не вырабатываются. Миноги способны приобретать полезные навыки, но образуются они с большим трудом, а сохраняются очень недолго. Почему, обзаведясь головным мозгом, миноги остались малоразвитыми животными? Пока объяснить этот парадокс не удалось. Не исключено, что время для экзамена миногам было выбрано не слишком удачно. Ловят их в реках, когда миноги заходят туда на нерест. В лабораторный зоопарк они попадают осенью и живут там до весны. В это время даже на воле у миног голова не болит ни о чем, кроме нереста. Как уже говорилось, осенью они забывают даже о еде.

В младших классах

Выбор профессии

В предыдущей главе мы познакомились с наименее способными учениками. Невольно бросается в глаза огромная разница между тем, что они умеют делать сами и чему их удалось научить в лаборатории. К тому же оказалось, что эти на первый взгляд примитивные создания владеют очень сложными навыками. Инфузории умудряются сортировать мелкие частички, взвешенные в воде, отправляя в «рот» съедобные и выбрасывая остальное. Гидра способна ловить и убивать мелких животных. Земляные черви — рыть норки и затаскивать туда различные предметы. А миноги сооружают на дне водоемов гнезда для своей икры, выполняя большой объем работ. Причем все эти сложные навыки у них врожденные. Никаких усилий для их приобретения примитивные животные не делали. А научиться чему-нибудь сверх того, что они уже умеют, им трудно. Приобретаемые ими совсем простые, да к тому же еще и непрочные, навыки не идут ни в какое сравнение с очень сложным врожденным поведением. Теперь нам предстоит встретиться с более развитыми существами, чье поведение еще значительно совершеннее. Со стороны может даже показаться, что они знают все, что им может пригодиться в жизни, и больше им ничему учиться не надо. Давайте выясним, насколько сложным может быть врожденное поведение, и попробуем разобраться, могут ли эти существа обойтись без дополнительного обучения. Некоторые насекомые: муравьи, термиты, пчелы, осы — живут большими сообществами — семьями. Уклад их жизни столь удивителен и совершенен, что ученые прошлых столетий считали такие семьи своеобразными государствами, управляемыми мудрыми правителями. Современных зоологов больше поражает четкое распределение обязанностей между совместно живущими насекомыми. Обычно члены семьи делятся на несколько отдельных каст, а представители каждой касты в свою очередь могут делиться на группы по профессиональному признаку в соответствии с выполняемыми обязанностями. В семьях медоносных пчел три касты: самки, или царицы, весь смысл жизни которых в беспрерывном откладывании яичек, самцы-трутни, обеспечивающие оплодотворение отложенных яичек, и рабочие, на плечи которых возложены все строительные и хозяйственные заботы: добывание корма, выращивание и воспитание подрастающего поколения, обслуживание самцов и самок, — в общем, абсолютно все заботы, вплоть до создания микроклимата в собственном доме. Если приглядеться к жизни пчелиного улья, сразу бросается в глаза, что каждая рабочая пчела имеет свои вполне определенные обязанности. Одни целый день трудятся на строительстве сот, другие «нянчат» личинок, третьи — с раннего утра снуют от цветка к цветку, собирая нектар и пыльцу. Как выбирает пчела себе профессию? Как осуществляется в семьях профориентация? Кто и как готовит молодых специалистов? В семьях, где всего три касты, профессия рабочих особей зависит только от их возраста. Специально учиться им не приходится. Родители не проявляют никакой заботы о воспитании своих детей, да и не могут ничему научить, так как сами совершенно ничего не умеют делать. Рабочим пчелам ни одной специальностью овладевать не приходится. Профессиональные навыки у них врожденные. Они получают их в наследство в виде химических инструкций, записанных на хромосомах ядра половых клеток, из которых произошли.

Е. М. Крепс (1899–1985)

Академик Герой Социалистического Труда Евгений Михайлович Крепс — советский физиолог и биохимик, ученик И. П. Павлова и Л. А. Орбели, много сделавший для развития физиологии высшей нервной деятельности, эволюционной физиологии и эволюционной биохимии, физиологии водолазных работ и подводного дела.

В семье медоносных пчел самые молоденькие труженицы заняты малоквалифицированной деятельностью. Они остаются работать в «роддоме», наводя порядок в старых, уже бывших в употреблении, ячейках сот, то есть чистят колыбельки, из которых сами недавно вывелись. Уже на четвертый день жизни им доверяют кормление взрослых личинок пергой. Так называется пчелиный «хлеб», приготовленный из консервированной цветочной пыльцы. Затем пчелы становятся настоящими кормилицами: На восьмой день жизни у них развиваются железы, вырабатывающие особую питательную жидкость — пчелиное молочко, которым кормят совсем молоденьких личинок и матку. Когда молочные железы прекратят свою функцию, пчела становится кладовщицей. Теперь она целый день дежурит у летка, принимает от сборщиц доставленную в улей пищу и заботливо складывает ее в свободные ячейки, подготавливая для консервирования. Этим трудом пчелы занимаются около недели, а затем переходят в сферу бытового обслуживания, работая дворниками, подметальщиками, поломойками, мусорщиками. Наиболее способные поступают в химчистку, приводя в порядок «одежду» других пчел, особенно сборщиц цветочного нектара, которые, странствуя по свету, всегда могут перепачкаться. Когда у рабочих пчел полностью разовьются восковые железы, они становятся строителями, участвуя в возведении сот. Весь первый период своей жизни рабочие пчелы находятся безвыходно в родном улье. Их жало еще не имеет яда, а появляться невооруженным в этом полном опасности мире крайне рискованно. Только когда у пчелы, наконец, разовьются ядовитые железы, ее рабочее место переносится поближе к летку. В это время она служит в вооруженной охране улья, присматриваясь через его узкую дверь к огромному и страшному миру. Самая последняя профессия — сборщика нектара и пыльцы. Теперь до своего последнего часа пчела будет снабжать пищей свою большую семью. Эта многообразная деятельность пчелы развертывается всего лишь на протяжении шести недель. Очень короткая, но какая богатая событиями жизнь. Тот же принцип распределения обязанностей существует и в семьях других общественных насекомых. В летний солнечный день остановитесь у лесного муравейника. За маленькими тружениками можно наблюдать часами. Поражает их деловитость и организованность. Вон небольшой муравьишка тащит на купол муравейника сухую еловую хвоинку, видимо, собирается заняться ремонтными работами. У подножия муравьиного дома другой муравей атаковал жука. Жертва отчаянно защищается, но на помощь охотнику уже спешат товарищи. Там десяток муравьев волокут довольно большую гусеницу…В наиболее развитых семьях муравьев может быть до десяти «каст». Жизненный уклад такого муравейника чрезвычайно сложен. Давайте сначала познакомимся с семьями попроще, например с муравьями-жнецами. Живут эти насекомые в степях и пустынях нашей страны и Северной Африки и питаются исключительно семенами различных растений. В семьях жнецов пять каст. Кроме самцов и цариц существуют мелкие рабочие муравьи, крупные рабочие — их называют «солдатами» — и муравьи промежуточного размера. Как и у пчел, у всех рабочих муравьев смена профессий осуществляется в совершенно определенной последовательности, но продолжительность работы на каждой должности и сроки перехода на новую работу у каждой «касты» свои. Сначала молодые муравьи работают «по дому» домработницами и няньками, затем превращаются в домостроителей и под конец становятся «фуражирами», доставляя в гнездо пищу. Солдаты первыми двумя профессиями занимаются очень недолго и вскоре целиком специализируются на добывании пищи. Мелкие рабочие, напротив, много времени отдают домашним профессиям, а в фуражиров переквалифицируются только в глубокой старости, если, конечно, доживут до этого возраста.

У фейдоле, относящихся к числу самых крохотных муравьев, два вида рабочих, мелкие и большеголовые солдаты. У них, наоборот, маленькие муравьишки быстро разделываются с домашними профессиями, а остаток жизни посвящают добыванию «хлеба насущного». Солдаты, как правило, на всю жизнь привязаны к дому. Главная их обязанность — охранять гнездо, а в свободное от вахт время перетирать своими огромными челюстями принесенные фуражирами зерна. Хотя самки общественных насекомых чрезвычайно плодовиты, рабочих рук часто все-таки не хватает. Для того чтобы из отложенного «царицей» яичка вырастить нового рабочего муравья, требуется затратить много труда и много времени. Некоторые виды муравьев сумели найти выход из этого затруднительного положения, превратившись в рабовладельцев. В наших лесах услугами рабов пользуются рыжие лесные муравьи, кроваво-красные муравьи и пахучие муравьи-древоточцы. Они нападают на более слабые гнезда своих соседей, захватывают и переносят к себе их личинок и куколок. Иногда «царицы» единолично покоряют целые муравьиные семьи. Молодая самка рыжих лесных муравьев, проведав каким-то образом, что семья бурого лесного муравья осталась без «царицы», проникает в гнездо и захватывает в нем власть. Поработив бурых рабочих муравьев, она эксплуатирует их, возложив на своих «рабов» все заботы о собственном потомстве. Самка волосистого желтого муравья, проникнув в гнездо черного садового, без лишних церемоний убивает черную «царицу» и занимает ее место. Наконец, у эпимирм и анергатесов вообще не бывает собственных рабочих особей. Они всю жизнь пользуются услугами порабощенных муравьев. Такая семья существует лишь два года, пока не умрет в гнезде последний раб. Ни рядовые захватчики, ни новая «царица» ничему новому не учат порабощенных рабочих муравьев. Они и в семье захватчиков выполняют ту же работу, что была возложена на них в родном доме. Механизм смены профессий у пчел и муравьев в первом приближении ясен. Он запрограммирован генетически и осуществляется примерно так же, как рост и развитие любого организма. Гораздо загадочнее существование «каст». Очень интересно выяснить, чем определяется, к какой из трех «каст» будет относиться пчела или к какой из десяти «каст» — муравей, выросшие из отложенного «царицей» яйца. Это заранее предопределено и зависит только от условий их жизни, главным образом от питания. Рабочие пчелы по своему происхождению такие же самки, как и пчелиная матка. Только владычицу улья от рождения до самой смерти кормят исключительно пчелиным молочком, да еще добавляют туда какие-то специальные стимулирующие вещества. Поэтому она и становится маткой. Эта полноценная, калорийная и богато витаминизированная пища обеспечивает ей нормальное развитие и половое созревание. Остальные личинки получают молочко только первые три дня жизни и, лишенные стимулятора, на всю жизнь остаются недоразвитыми. Впрочем, и для рабочей пчелы не все еще потеряно. Если на девятый-десятый день ее жизни — как раз в тот период, когда у рабочих пчел наиболее интенсивно функционируют молочные железки, — в улье не окажется личинок, нуждающихся в молочке, и его некуда будет девать, рабочая пчела преображается. Видимо, ее организм, используя собственное молочко, несколько наверстывает в развитии, и она приобретает способность откладывать яички. Правда, из этих неоплодотворенных яичек развиваются только трутни. Процесс создания «каст» в более совершенных семьях значительно сложнее. У некоторых видов термитов мелкие рабочие нянчатся с детворой, а крупные фуражиры и охраняющие их солдаты странствуют в поисках корма. Их личинкам уже заранее известно, кто кем будет, став взрослым. Решают судьбу молодежи взрослые термиты. Если пищи вокруг много и фуражиры добывают продовольствие в достаточных количествах, царицы откладывают много яиц, а это значит, что семье скоро потребуется большое количество нянек, и они действительно появляются заблаговременно. Способ выращивания нянек прост. Личинки на полноценной пище быстро развиваются, взрослеют и начинают работать совсем крошками, когда им, как говорится, от горшка два вершка. Так на всю жизнь и остаются они мелкими рабочими термитами, няньками, поломойками, строителями. Солдат и крупных фуражиров начинают выращивать, если ощущается нехватка продовольствия. Когда корма становится так мало, что даже самцы и самки голодают, они начинают выделять особое вещество, которое няньки переносят личинкам. Это химический приказ расти большими и скорее отправляться на поиски корма. Однако приказ будет понят личинкой только в том случае, если его доведут до ее сведения на сорок пятый — шестидесятый день после предпоследней линьки. Теперь все дело в корме. Если личинок кормить досыта, то уже через две недели на свет появятся когорты крупных фуражиров и солдат, если впроголодь — пополнение в армию придет лишь через три месяца. Новобранцы, влившиеся в ряды солдат и фуражиров, могут вскоре завалить термитник кормом. Такую возможность важно предвидеть заранее. Поэтому солдаты тоже выделяют специальное вещество, являющееся приказом об отмене очередного набора. Каждый термит выделяет этого вещества очень мало. Поэтому приказ может вступить в силу, только когда солдат станет достаточно много и они общими усилиями доведут его до всеобщего сведения. Интересно, что личинкам и этот приказ будет понятен лишь на сорок пятый — шестидесятый день после предпоследней линьки. Оказывается, стать солдатом не так уж просто. Когда ученые в лаборатории изучают умственные способности животных, они не забывают поинтересоваться, какого пола их подопечные, так как нередко бывает, что в этом отношении самцы и самки далеко не одинаковы. У муравьев, пчел и термитов, вероятно, умнее «женщины». В их семьях все рабочие «касты» — строители, фуражиры, солдаты — являются существами женского пола. Напротив, мужская половина муравьиного племени особыми талантами не блещет. Правда, мы не знаем, действительно ли они глупы или просто не имеют возможности проявить свой ум, так как им отведена пассивная роль бездельников. Недаром у многих видов муравьев лишних самцов принято безжалостно убивать.

Рабочие «касты» общественных насекомых комплектуются одними «женщинами», правда немного недоразвитыми. Полноценные «женщины» по своим психическим способностям им не уступают, если условия жизни дают им возможность проявлять свои таланты. У многих видов муравьев и пчел самкам-основательницам приходится самостоятельно, без чьей либо помощи строить новый дом и выкармливать первое поколение детей. Безусловно, будущие «царицы», в одиночку закладывающие основу новой семьи, должны многое уметь и обладать незаурядным «умом».

Производственная учеба

До сих пор у нас разговор шел о том, могут ли примитивные животные учиться, какие знания они способны приобрести и сколько времени их хранят. Мы убедились, что могут. Не очень многому, но все-таки кое-чему научиться в состоянии. Кроме того, мы узнали, что все без исключения животные, и в первую очередь именно примитивные существа, появляются на свет с огромным багажом знаний и самых необходимых им навыков. Невольно возникает вопрос: стоит ли столь образованным животным еще чему-нибудь дополнительно учиться? Есть ли смысл тратить на учебу силы и время? Еще недавно зоологи считали, что насекомые действуют как автоматы по полученным в наследство программам поведения и отклониться от них — научиться чему-нибудь новенькому — не способны. Да и зачем им учиться, рассуждали ученые. Их жизнь так непродолжительна, что на обучение и времени тратить не стоит. Даже если и успеешь за свою короткую жизнь научиться чему-нибудь полезному, вряд ли представится возможность применить свои знания на практике. А жизнь насекомых действительно коротка. Поденка, став взрослой, живет всего несколько часов. В крайнем случае, сутки. Тут действительно не до учебы, успеть бы подыскать подходящее местечко, чтобы отложить яички и обеспечить процветание рода. Поденка — крайний случай. Но и у большинства других насекомых век невелик. Из яиц бабочки-крапивницы, которых можно встретить даже в центре больших городов, если на пустырях сохранились куртинки крапивы, вскоре выведутся крохотные червячки и всего за несколько недель станут толстыми, хорошо упитанными гусеницами, а затем окуклятся и превратятся в красивых бабочек, век которых тоже короток. Детство — самая пора для учебы, но для чего им учиться. У гусеницы совсем другая жизнь, чем у красавицы бабочки, и чему бы она ни научилась, живя на листе крапивы, взрослой бабочке это вряд ли когда-нибудь пригодится. Крапивой она интересуется только для того, чтобы отложить здесь яички, и навещать своих детей не будет. А значит, и бабочке учиться не обязательно: чему бы она ни научилась, передать свои знания потомству она не сможет. Какой смысл крапивнице тратить время на обучение, если ни ей, ни детям пользы от этого не будет? Но природа — мудрый творец. И оказалось, что все без исключения насекомые не только способны, но действительно все время чему-нибудь учатся. Если поденку, присевшую на лист кувшинки, невдалеке от воткнутого в землю красного флажка, чтобы отложить здесь яички, несколько раз грубо согнать, она быстро запомнит, что тут ей угрожает опасность, и станет выбирать место подальше от всяких флажков и ярких предметов. Среди насекомых есть свои интеллигенты. Это — муравьи, пчелы, термиты. Они не только получают по наследству от родителей гораздо больше знаний, чем другие насекомые, но и относятся к самым прилежным ученикам. Муравьи учатся постоянно, а попав в неожиданную ситуацию, умеют принимать разумные решения. Обучение для муравья совершенно необходимо. Если бы рабочие муравьи систематически не повышали свою «квалификацию», муравьиной семье вряд ли бы хорошо жилось. И ничего удивительного здесь нет. Среди насекомых муравьи являются долгожителями. Царицы некоторых видов муравьев живут до двадцати лет, а рабочие муравьи — до семи лет. Прямой расчет еще смолоду приобретать опыт. Он может пригодиться и под старость. А самое главное, муравьи живут огромными семьями. Любой муравей, научившись чему-то новенькому, может тут же обучить двух-трех своих младших сестричек, а те, в свою очередь, обучить муравьишек следующего поколения. Так «открытие» одного муравья может стать всеобщим достоянием и передаваться из поколения в поколение. А учиться у старших особенно легко. У муравьев чрезвычайно сильно развит инстинкт подражания. Они с удовольствием повторяют все, что делают их опытные товарищи, можно сказать, обезьянничают. Чтобы успешно учиться, нужно обладать хорошей памятью. Муравьи на нее не жалуются. Активные фуражиры, ведущие самостоятельный поиск пищи, хорошо знают свой охотничий участок и отлично помнят дорогу домой. Если муравьиную тропу перегородить замысловатым лабиринтом, фуражиры, поблуждав в его закоулках, в конце концов находят проход и затем помнят путь в лабиринте не меньше четырех дней, даже если все это время из-за плохой погоды им пришлось безвылазно сидеть дома. По способности находить дорогу в лабиринте можно узнать, какие виды муравьев более умные. У ученых особенно популярен лабиринт, составленный из стеклянных цилиндров, так как он достаточно сложен, а сквозь его прозрачные стенки удобно наблюдать за поведением насекомых. Для постройки лабиринта берут пять-шесть цилиндров разного размера. На земляной манеж кладется приманка и последовательно, накрывается всеми цилиндрами, начиная с самого маленького и кончая самым большим. В земле под стенкой каждого цилиндра устраивают норку, чтобы муравьи могли под него проникнуть. Входы в норки соседних цилиндров располагаются далеко друг от друга на противоположных сторонах цилиндров, и муравьям приходится побегать, чтобы разобраться в устройстве лабиринта и добраться до пищи. Для прыткого степного муравья, действующего на своей кормовой территории в одиночку, одолеть такой лабиринт не представляет большого труда. Любой фуражир, заметив сквозь прозрачные стенки соблазнительную приманку, непременно доберется до нее. Из двадцати — сорока луговых муравьев за первые четыре часа самостоятельно найти дорогу к приманке способны лишь два-три, но позже, используя опыт более одаренных фуражиров, этому научатся еще восемь — десять. У муравьев мирмика и лазиусов в глубь лабиринта тоже проникает самостоятельно всего два-три фуражира, но уже через полчаса-час они приводят себе на помощь до двухсот носильщиков. Выходит, что прыткие степные муравьи — самые умные, а среди луговых муравьев умных всего десять — пятнадцать процентов. Остальные ни сами справиться с трудной проблемой, ни научиться от других выполнению сложных программ не в состоянии. У муравьев развита не только зрительная память. Они обладают развитым чувством времени и широко этим пользуются. Если невдалеке от кормовой дороги строго в определенное время выставлять кормушку, то фуражиры очень быстро запомнят время появления пищи и будут точно в срок собираться на этом участке. Уже после того как их перестанут подкармливать, муравьи будут приходить сюда еще не менее пяти дней, точно соблюдая урочное время.

Некоторые виды муравьев занимаются скотоводством. Они обзаводятся стадами крохотных коровок — тлей, пасут их, охраняют от врагов, строят им хлевики, осенью укрывают от холода, а летом доят. В теплую устойчивую погоду коровки выделяют падь — сладенькую водичку, которая очень нравится муравьям. Когда удойность коровок сильно возрастает, муравьи-фуражиры не успевают собирать и уносить домой всю выдоенную падь. В этот период им совершенно необходима помощь. Опытные фуражиры вербуют молодежь и обучают ее своей профессии. Работа учителя тяжела в прямом значении этого слова, так как процесс обучения протекает весьма своеобразно. Муравьи не владеют речью. Наставник не может объяснить своему подопечному, что от него требуется. Он просто взваливает ученика себе на плечи и тащит его в колонию тлей. Там ученик познакомится с муравьиными «коровками», напьется до отвала вкусной пади и, наполнив зобик, вместе с товарищами побежит домой. На обратном пути ученику нужно хорошенько запомнить дорогу. Теперь он может самостоятельно вернуться на пастбище тлей и приступить к выполнению повседневных обязанностей фуражира. Одного урока бывает вполне достаточно. А если ученик не обнаружил больших способностей, его принесут в колонию тлей и второй, и третий раз. С глупыми муравьями приходится повозиться. Овладение навыками фуражира-дояра происходит благодаря выработке у молодого муравья условных рефлексов. Нервная система общественных насекомых по своему устройству напоминает нервную систему дождевых червей. Только у муравьев и пчел надглоточный ганглий, куда стекается информация от органов чувств — глаз, органов обоняния, осязания, вкуса, — устроен гораздо сложнее. Вот почему у них отличная память и легко образуются различные навыки. Насекомые не умеют делать записи, чертить планы, изготовлять карту местности. Все накопленные знания им приходится держать в голове. Хорошо заучив дорогу в колонию тлей, молодой фуражир запомнит ее на всю жизнь, и даже длинная холодная зима не вытравит из его памяти этих воспоминаний. За зиму окружающая местность может сильно измениться, но фуражиры все равно найдут колонию и восстановят к ней дорогу. Поражает память муравьев. Они строят свои дома так основательно, что их потомки живут здесь десятилетия, иногда сто — двести лет. Сохраняется не только сам муравейник, но его подземные галереи и разветвленные наземные дороги. Чтобы содержать в порядке такое большое хозяйство, надо помнить все подземные переходы, все перекрестки наземных дорог. Живя большой семьей, совместно воспитывая детей, совместно выполняя общественные работы, они имеют возможность учиться друг у друга и воспитывать подрастающее поколение. Семья лесных муравьев, живущая в большом и ухоженном доме, на самом деле не является единым коллективом, как могло бы показаться случайному наблюдателю. Обычно в гнезде от двух до двенадцати колонн — самостоятельных групп муравьев. Они имеют в подземных этажах собственные помещения, где выращивают свою смену, а снаружи — свою охраняемую территорию с сетью кормовых дорог и тропинок, с собственными стадами тлей. У рыжих лесных муравьев каждый фуражир, вступая в должность, прикрепляется к одной из периферийных охраняемых территорий. Это его рабочее место. Продвижение по службе состоит в том, что фуражир переходит на участки, все ближе и ближе расположенные от муравейника, и, наконец, получает пост наблюдателя на куполе своего дома. Теперь его задача — бдительно охранять муравейник, а если нападет враг, мобилизовать его обитателей на защиту родного очага. За годы своей службы такой муравей должен хорошо изучить общественное хозяйство, познакомиться с охраняемой территорией, с отдельными охотничьими участками и находящимися там колониями тлей, с сетью муравьиных дорог и тропинок. Эти сведения он будет крепко хранить в своей памяти. Если фуражиры все до одного вдруг погибнут, а в наши дни такие случаи иногда происходят во время обработки леса ядохимикатами, катастрофы не произойдёт. Часть нянек и строительных рабочих переквалифицируется в фуражиров, а наблюдатели спустятся с купола и покажут новым, еще неопытным снабженцам кормовые участки, дороги и тропинки, колонии тлей. Гораздо труднее придется муравьиной семье, если вместе с фуражирами погибнут и наблюдатели. Новой смене фуражиров придется заново осваивать территорию, при этом неизбежно часть участков, часть дорог и тропинок, многие колонии тлей будут безвозвратно потеряны. Муравьи живут долго. За это время живые справочники накапливают массу полезной информации. Эти знания приносят муравьиной семье огромную пользу. Поздней осенью муравьиные дороги укрывает толстый слой опавшей листвы и хвои. Под толщей мусора трудно заметить дорожное полотно. Кажется, что дорога безвозвратно погибла, но к следующему лету ее полностью восстановят. Ученых всегда удивляло чрезвычайное постоянство кормовых дорог, неукоснительно возобновляемых весной на протяжении многих лет. Это одна из заслуг живых справочников. Часть накопленных знаний они успевают передать своим более молодым товарищам. Благодаря умудренным знаниями воспитателям, обучение молодого поколения значительно упрощается, а полученные ими знания оказываются куда более полными, навыки более ценными, чем они могли бы их приобрести самостоятельно, не перенимая друг у друга.

Экзаменуются рыбы

В Черном море, как, вероятно, и в других теплых морях, существует удивительный способ любительского лова рыбы «на самодур». Рыбака, привыкшего к осторожным и капризным пресноводным рыбам, прямо оторопь берет, когда он впервые попадает на морскую рыбалку. Снасть, иными словами, сам «самодур» представляет собою длинную леску, к одному концу которой на коротких поводках прикреплено четыре-пять крючков. Больше ничего не требуется — ни удилища, ни наживки. Рыбак выезжает на глубокое место, опускает крючки в воду, а другой конец лески наматывает себе на палец. Сидит в лодке и время от времени подергивает леску, пока не почувствует, что она потяжелела. Тогда тащит. И что же вы думаете, вытаскивает рыбку, да иногда не одну, а сразу две-три. Правда, рыба в рот пустых крючков, как правило, не берет, а зацепляется за них брюхом, жабрами, даже хвостом. И все равно кажется, что нужно быть совсем глупым, чтобы попасться на такую откровенно опасную снасть, да еще не сулящую никаких благ. Может быть, действительно, рыбы очень глупые существа. Попробуем разобраться. Главный критерий ума — способность учиться. Рыбы — прилежные ученики. У них легко вырабатываются различные навыки. В этом каждый сам может убедиться. У себя дома многие держат тропических рыбок. За два-три дня легко удается научить обитателей аквариума подплывать к стеклу, если сначала слегка стучать по нему пальцем, а затем бросать туда немного вкусного корма. После пятнадцати — двадцати подобных процедур рыбешки, услышав призыв, будут бросать все свои рыбьи дела и спешить в условленное место, надеясь получить за прилежание порцию червячков. Навыки, приобретаемые пчелами, муравьями и рыбами, не похожи на те, которые вырабатываются у совсем примитивных животных. По своей сложности, по длительности сохранения они резко отличаются от реакций привыкания и от суммационных рефлексов. Высокое совершенство нервной системы этих животных позволило им вырабатывать приспособительные реакции нового типа. Их называют условными рефлексами. Именно этот тип рефлексов открыл и изучал И. П. Павлов на собаках. Название дано не случайно. Образование, сохранение или устранение этих рефлексов происходит лишь при соблюдении специальных условий. Для возникновения условных рефлексов необходимо, чтобы действие двух определенных раздражителей несколько раз совпало во времени. Один из них — необходимо, чтобы он действовал первым, — не должен представлять для животного никакого особого значения, ни пугать его, ни вызывать у него пищевую реакцию. В остальном абсолютно безразлично, что это будет за раздражитель. Им может оказаться какой-нибудь звук, вид любого предмета или другой зрительный раздражитель, любой запах, тепло или холод, прикосновение к коже и так далее. Второй раздражитель, напротив, должен вызывать какую-то врожденную реакцию, какой-то безусловный рефлекс. Это может быть пищевая или оборонительная реакции. После нескольких сочетаний таких раздражителей первый из них, ранее для животного совершенно безразличный раздражитель, начинает вызывать ту же реакцию, что и безусловный. Именно таким способом я выработал у обитателей своего аквариума пищевой условный рефлекс. Первый раздражитель, постукивание по стеклу, был сначала абсолютно безразличен для рыб. Но после того как он пятнадцать — двадцать раз совпал с действием пищевого раздражителя — обычного рыбьего корма, — постукивание приобрело способность вызывать пищевую реакцию, заставляя рыб спешить к месту кормления. Такой раздражитель называют условным. Даже у муравьев и рыб условные рефлексы сохраняются очень долго, а у высших животных — практически всю жизнь. А если хоть изредка осуществляется тренировка условного рефлекса, он и рыбам способен служить неограниченно долго. Однако, когда изменяются условия, приведшие к образованию условного рефлекса, если вслед за действием условного раздражителя больше не следует безусловный, рефлекс разрушается. У рыб условные рефлексы легко образуются и без нашей помощи. Мои рыбки сразу же выплывают из всех углов, как только я оказываюсь возле аквариума, хотя их к этому специально никто не приучал. Они твердо знают, что с пустыми руками я к ним не подхожу. Другое дело, если у аквариума столпилась детвора. Малышам больше нравится постучать по стеклу, попугать обитателей аквариума, и рыбки заранее прячутся. Это тоже условный рефлекс, только рефлекс не пищевой, а оборонительный. Известно много видов условных рефлексов. Их названия подчеркивают какую-то одну особенность реакции, выработанной так, что каждому сразу понятно, о чем идет речь. Чаще всего название дается в соответствии с тем, какую реакцию осуществляет животное. Пищевой условный рефлекс, когда рыбка подплывает к месту кормления, а если она спешит спрятаться в гуще подводных растений, говорят, что у нее образовался оборонительный условный рефлекс. При изучении умственных способностей рыб часто прибегают к выработке и пищевых, и оборонительных условных рефлексов. Обычно для испытуемых придумывают задачу чуть-чуть сложнее, чем умение быстро явиться к месту кормления или поспешно удрать. Ученые нашей страны любят заставлять рыб хватать ртом бусинку. Если в воду опустить привязанный на тонкую ниточку небольшой красный шарик, он обязательно заинтересует рыбок. Вообще красный цвет их привлекает. Рыбка непременно схватит шарик ртом, чтобы попробовать на вкус, и, дернув за нитку, попытается унести его с собой, чтобы где-нибудь в сторонке спокойно разобраться, съедобная это вещь или нет. Условный рефлекс вырабатывают на свет или на звонок. Пока рыбка подплывет к бусинке, горит свет, а как только бусинка окажется во рту у рыбки, бросают ей червяка. Одной-двух процедур достаточно, чтобы рыбка стала беспрерывно хватать бусинку, но если выработку рефлекса продолжить, она в конце концов заметит, что червяка дают, пока горит свет. Теперь, как только лампочка загорится, рыбка будет поспешно бросаться к бусинке, а в остальное время не будет обращать на нее никакого внимания. Она запомнила связь между светом, бусинкой и червяком, а это и означает, что у нее выработался пищевой рефлекс на свет. Рыбы способны решать и более сложные задачи. В аквариум к пескарю опускают сразу три бусинки, а снаружи к стеклу против каждой из них прикрепляют по простенькой картинке, например треугольник черного цвета, такой же квадрат и круг. Пескарь, конечно, тотчас заинтересуется бусинками, а экспериментатор внимательно следит за его действиями. Если собираются выработать условный рефлекс на круг, то, как только рыбка подплывет к этой картинке и схватит висящую напротив нее бусинку, ей кидают червяка. Картинки во время опыта постоянно меняют местами, и скоро пескарь поймет, что червяка можно получить, только дернув за бусинку, висящую против круга. Теперь другими картинками и другими бусинками он интересоваться не будет. У него выработался пищевой условный рефлекс на изображение круга. Этот опыт убедил ученых, что рыбы способны различать картинки и хорошо их запоминают. Для выработки оборонительного условного рефлекса аквариум разгораживают перегородкой на две части. В перегородке оставляют отверстие, чтобы рыба имела возможность перемещаться из одной его части в другую. Иногда на отверстие в перегородке навешивают дверцу, которую рыба может легко открыть, толкнув носом. Выработка рефлекса производится по обычной схеме. Включается условный раздражитель, например звонок, а потом на мгновение включают электрический ток и продолжают подстегивать рыбку током, пока она не догадается открыть дверцу в перегородке и перейти в другую часть аквариума. После нескольких повторений этой процедуры рыбка поймет, что вскоре после начала звучания звонка ее ожидают весьма неприятные и болезненные воздействия, и, не ожидая, пока они начнутся, поспешно уплывает за перегородку. Условные оборонительные рефлексы часто вырабатываются быстрее и сохраняются гораздо дольше пищевых. В этой главе мы познакомились с животными, у которых хорошо вырабатываются условные рефлексы. По своему умственному развитию животные примерно одинаковы. Правда, одни из них, а именно общественные насекомые, являются высшими представителями своей ветви животного царства, высшим звеном в развитии членистоногих. Среди членистоногих нет умнее, чем пчелы, осы, муравьи и термиты. Другое дело — рыбы. Они стоят на самых первых ступеньках развития своей ветви — позвоночных животных. Среди них они самые примитивные, малоразвитые существа.

И муравьи, и рыбы способны учиться, умеют замечать закономерности окружающего мира. Их обучение, знакомство с различными явлениями природы протекает путем образования простых условных рефлексов. Для них это единственный способ познать мир. Все накопленные знания хранятся в их мозгу в виде зрительных, звуковых, обонятельных и вкусовых образов, то есть как бы дубликатов (или копий) тех впечатлений, которые сложились в момент восприятия соответствующих раздражителей. Загорелся над аквариумом свет — и оживил в мозгу животного образ бусинки, образ собственных двигательных реакций, образ червяка. Повинуясь этой цепочке образов, рыбка подплывает к бусинке, хватает ее и ждет положенного вознаграждения. Особенность знаний, приобретаемых животными благодаря образованию простых условных рефлексов, состоит в том, что они могут заметить лишь те закономерности окружающего мира, которые имеют для них непосредственное значение. Пескарь, безусловно, запомнит, что вслед за вспышкой света при определенных условиях может появиться вкусная пища, а вслед за звучанием звонка почувствуешь боль, если немедленно не уберешься в другое помещение. Для моих домашних рыбок совершенно безразлично, в чем я бываю одет, когда подхожу к их аквариуму, так как это не связано с какими-то особыми выгодами или с неприятностями, и они не обращают внимания на мою одежду. А вот моя собака мгновенно оживляется, как только я подхожу к вешалке и беру пальто. Она давно заметила, что в пальто я выхожу на улицу, и каждый раз надеется, что ее возьмут на прогулку. Условные рефлексы легко образуются и долго сохраняются, даже если их не тренируют, но так же легко могут быть уничтожены, разрушены. И это не дефект, а большое достоинство условных рефлексов. Благодаря тому, что существует возможность вносить изменения в выработанные рефлексы и даже их уничтожать, знания, полученные животным, все время уточняются, совершенствуются. Перестали экспериментаторы вслед за вспышкой света бросать в аквариум червяков, смотришь, через несколько дней карась перестал хватать бусинку. Реакция стала бесполезной, за нее перестали давать вознаграждение, и условный рефлекс, как говорят ученые, угас. Перестали пескарю давать червяка, когда он дергает за бусинку, висящую против круга, и условный рефлекс вскоре угаснет. Стали давать корм, когда он хватает бусинку, висящую против квадрата, и у рыбки вырабатывается новый условный рефлекс. С раннего детства и до самой старости у животного могут образовываться все новые и новые условные рефлексы, а ставшие ненужными угашаются. Благодаря этому все время накапливаются знания, уточняются и шлифуются. Они очень нужны животным, помогая находить пищу, спасаться от врагов, — в общем, выжить.

Актеры и зрители

Когда землю пригреет весеннее солнышко, а на карнизах наших городских домов повиснут сосульки, у многих животных начинается страдная пора, они спешат обзавестись потомством. К общему оживлению присоединяются и некоторые рыбы, почувствовав в глубине своих водоемов приближение теплого времени года. Азовские судаки откладывают икру в мелководных, хорошо прогреваемых солнцем Кубанских лиманах. Ранним весенним утром на родном нерестилище, где они сами когда-то выклюнулись из икринки, появляются стаи самцов. Всю дорогу рыбы держались сплоченно, плыли одной дружной стаей, а здесь, в лимане, теряют интерес друг к другу. Прошел час-полтора, и стая распалась. Каждый судак облюбовал себе местечко на дне, расчистил его от всякого мусора и построил на подготовленной стройплощадке гнездо из корней подводных растений. Среди рыб немало весьма заботливых родителей. Может пройти несколько дней, прежде чем на нерестилище появятся самки. Женская половина судаков более легкомысленна и пренебрегает своими родительскими обязанностями. Заботы о потомстве они не проявляют, отложат икру в подготовленные самцами гнезда — и как ни в чем не бывало отправляются гулять обратно в море. Охранять икру остаются отцы, но когда из нее вылупятся судачата, самцы тоже покидают гнезда, не уделив малькам никакого внимания. И если в отличие от крокодилов не пообедают своими же отпрысками, то вовсе не из каких-то этических соображений, а только потому, что уж очень мелки. С такой мелюзгой не стоит и связываться. Все рыбы так или иначе заботятся о своей икре. Они никогда не начнут икрометания, пока не подыщут удобного для нерестилища места. Многие, как и судаки, строят гнезда и остаются их стеречь, охраняя от хищников, иногда обмахивают плавниками, усиливая движение воды и помогая доставке кислорода. У рыб чаще всего этим занимаются самцы. Самки все ресурсы своего тела вкладывают в создание икры и после нереста больше самцов нуждаются в отдыхе и хорошем питании. На этом у большинства рыб кончается забота о потомстве. Лишь немногие из них занимаются воспитанием мальков. Вот почему у рыб нет обязательных программ обучения, которые непременно должны пройти все без исключения молодые животные: дети вместе с родителями обычно не живут, им негде проходить курс обучения. Среди рыб много любителей жить компаниями. Иногда это бывают маленькие группки, всего из трех — пяти рыб, но бывают и колоссальные стаи, которые растягиваются в море на десятки километров. Число членов такой стаи огромно. Живя компаниями, рыбам выгодно учиться друг у друга, и они, действительно, умеют присматриваться к своим товарищам. Благодаря тому, что у рыб возник совершенно новый способ образования условных рефлексов — выработка их путем подражания, — они имеют возможность обмениваться опытом. Обычно образование условных рефлексов осуществляется при одном непременном условии: на животное должны действовать последовательно два раздражителя — условный и безусловный. Условным может стать любой раздражитель, лишь бы он отчетливо воспринимался животным, а безусловный должен вызывать какой-нибудь рефлекс. Поэтому в качестве безусловного чаще всего используют пищу или болевое воздействие. Во время выработки подражательных условных рефлексов безусловный раздражитель может на животное непосредственно не действовать. Ему не дают пищу, ему не доставляют неприятности, не раздражают электрическим током, вообще не причиняют боли. Передача опыта с помощью образования подражательных условных рефлексов широко используется в рыбьих стаях. Насколько она эффективна, удалось убедиться в лаборатории. Аквариум с рыбками разделили прозрачным стеклом на две части. В одну половину опустили на отдельных ниточках три бусинки и стали обучать оставшихся там рыб дергать за ту, против которой помещали нарисованный желтый квадратик, и не дотрагиваться до тех, около которых находились другие картинки. За правильное поведение их поощряли пищей. После того как обучение закончилось и рыбки успешно «сдали экзамен», их удалили из аквариума и, вынув разделительное стекло, устроили «контрольную работу» для рыб-зрителей, находившихся во время обучения за прозрачной перегородкой. И хотя вторая партия рыб ничему специально не обучалась и присутствовала во время эксперимента лишь в качестве простых наблюдателей, ее члены обнаружили умение выполнить поставленную задачу и получили вполне приличные оценки. Возможность образования подражательных условных рефлексов имеет для стайных животных и, конечно, для рыб огромное значение. Рыбы начинают обмен опытом с самого раннего детства. Если лишить их этой возможности, может возникнуть трагическая ситуация. Трагическая не только для самих рыб, но и для людей. Те рыбешки, которым в детстве не приходилось серьезно учиться, не умеют толком спасаться от врагов и, случается, массами гибнут, а мы ведь заинтересованы, чтобы реки и озера кишели рыбой. Многие рыбы, которых для нашего стола вылавливают в реках, озерах и даже в морях, вылупляются из икринок не на природных нерестилищах, а на рыбозаводах. Только так в наши дни удается добиться, чтобы рыбьи запасы не скудели. В нашей стране функционируют десятки рыборазводных заводов. На них в специальные инкубаторы закладывается икра ценных пород рыб. Здесь на заводе из нее вылупляются личинки. Рыбьим малькам дают возможность подрасти, окрепнуть, иногда даже возмужать, а затем выпускают их в природные водоемы, где рыба растет на естественных кормах и без дополнительных затрат набирает нужный вес. Остается ее выловить и отправить в магазин. Значение рыбозаводов заключается в том, что в природе огромное количество икры погибает, а рыбоводы выводят во много раз больше личинок, чем их выклюнулось бы в озере. Одно плохо — рыбьи мальки, проведя раннее детство в «тепличных» условиях, не получают никакого образования. Попав в природный водоем, никто из них толком не знает, кого им надо бояться. Никто не может подать своим товарищам надлежащий пример. И вообще мальки из рыбьего инкубатора бояться никого не умеют. Малыши учатся узнавать опасных животных, когда видят других рыб в зубах хищника и ощущают запах их крови. Позднее обучение проходит медленно и дорого обходится рыбам. Подражательными условными рефлексами первыми начали пользоваться рыбы. Новшество оказалось столь удачным, что их взяли на вооружение все животные, в том числе самые развитые и умные. Маленькую обезьянку мать, кроме молока, специально ничем не кормит. Малышу предстоит самому узнать, что в лесу для обезьян является съедобным. Обезьяньи малыши, как и маленькие дети, все тянут в рот. Так они узнают, что вкусно. Малыши далеко от матерей не отходят и внимательно следят за тем, что едят старшие. Иногда отнимают у своих мам кусочки пищи чуть ли не изо рта или рвут плоды с одной ветки. Пока они еще малы, им такая фамильярность легко прощается. У других членов стаи, а тем более у вожака, брать пищу не полагается, но поглядывать на то, что едят умные старые обезьяны, полезно. Если малыш увидит в руках у вожака какой-то новый плод, он его постарается получше запомнить, хотя хозяин стаи даже понюхать лакомство, конечно, не разрешит. Однако совершенно ясно, что столь мудрый и всеми уважаемый член обезьяньего коллектива что попало есть не станет. Поэтому молодая обезьянка даже много месяцев спустя, натолкнувшись на заветный плод, использует все свое умение, чтобы его добыть. Одного урока у вожака достаточно, чтобы все малыши обезьяньего стада могли воспользоваться опытом взрослых. Молодые животные пользуются подражанием в первую очередь для того, чтобы узнать, кого следует бояться и что полагается есть. У слонов принято в знак дружеского расположения совать хобот друг другу в рот. Маленькие слонята так выражают свои чувства взрослым членам стаи, а заодно узнают, чем лакомятся старшие. Начиная с высших насекомых и рыб, животные становятся достаточно прилежными учениками. Ученым понятно, с чем связаны их способности к обучению. У всех позвоночных животных есть головной мозг, и даже у рыб он устроен сложнее, чем у миноги. Понятен и способ, которым они приобретают знания. Низшие животные до всего доходят сами. У них не бывает учителей. Их никто и ничему специально не учит. Подавляющее большинство условных рефлексов, то есть основную сумму знаний об окружающем мире, низшие животные приобретают в результате непосредственного и самостоятельного контакта со средой, в крайнем случае путем подражания.

Плечо друга

Две опытные охотничьи лайки, даже впервые объединенные в пару, умеют остановить хозяина тайги — медведя и удержать его на месте до подхода охотников. Собаки работают так слаженно, что со стороны кажется, будто они заранее договорились о том, как будут вести схватку с медведем, и действуют по заранее намеченному плану. Они все время стараются держаться сзади зверя, но стоит мишке обернуться и попытаться схватить одну из них, как другая собака кусает его за ляжки. На самом деле каждая собака действует по индивидуальной программе и нисколько не старается согласовать свои действия с товарищем, но внимательно следит за действиями медведя и не упустит случая на него напасть, если он в этот момент занят другой. Конечно, когда умные собаки систематически охотятся вместе, у них вырабатываются специальные приемы взаимодействия и они ими широко пользуются. На охоте такая пара значительно надежнее, чем собаки, впервые оказавшиеся вместе. Совершенно очевидно, что для всех животных, живущих стадами или семьями, важно постоянное взаимодействие друг с другом и строгое распределение обязанностей между членами коллектива. Действительно, в сообществах животных постоянно наблюдаются различные формы взаимопомощи. На первый взгляд они кажутся проявлением высокого психического развития, способностью животных оценить трудности, вставшие перед их товарищами, и сознательно прийти им на выручку. Однако мы видели, что даже у таких высокоразвитых существ, как собаки, в основе взаимодействия не желание оказать содействие, а всего лишь охотничий инстинкт. Никакого сознательного стремления помочь другому, особенно незнакомому псу, у собак не бывает. Зверовая собака, увидя медведя, просто не в состоянии удержаться и не напасть на него. Лишь при частых совместных охотах в эту инстинктивную канву могут вплетаться условно-рефлекторные реакции, выработавшиеся в процессе взаимодействия. Их по праву можно считать сознательными элементами охотничьих действий. Давайте снова вернемся к существам более примитивным, чем рыбы, и посмотрим, как там у них обстоят дела с взаимопомощью. Мы еще не раз будем прибегать к этому приему. Именно так поступают ученые. Каждую функцию они изучают в сравнительном ряду животных разного уровня развития от самых примитивных до самых развитых. Это позволяет узнать, как данная функция возникла, как она развивалась и совершенствовалась, и глубже понять ее физиологические (и психофизиологические) механизмы у человека. Чаще всего особенности взаимодействия и распределение обязанностей между членами коллектива у животных заранее предопределены, от «личных» склонностей и вкусов не зависят и свидетельствовать об их большом уме не могут. У муравьев среди представителей одной «касты» обязанности распределяются в соответствии с их способностями. Среди них попадаются смелые и агрессивные или робкие, трусливые. Одни муравьи активны, подвижны, любознательны, и, не дожидаясь ничьих команд, способны сами придумывать себе занятия. Другие пассивны, не в состоянии проявить инициативы, не могут повести за собой остальных муравьев, организовать их для выполнения какой-нибудь неотложной работы. Активные муравьи становятся фуражирами-разведчиками. Остальные — просто фуражирами. Разведчик — привилегированный член семьи. Никто не требует, чтобы он превратился в носильщика и сам таскал тяжести. Его задача — найти корм и мобилизовать на его доставку пассивных фуражиров. Это он в случае необходимости принимает ответственные решения и привлекает своих товарищей на выполнение неотложных дел. Ученые называют их лидерами. В растительноядных семьях разведчиков мало. Они ищут не отдельные зернышки, а целые плантации растений, у которых созрели семена. У хищных муравьев разведчиков много. Каждую жертву ищут индивидуально, дичь больших скоплений не образует. Пассивные фуражиры выполняют различные работы, в зависимости от того, куда их позовут, то берутся за доставку продовольствия, то отправляются ремонтировать муравейник. Для них больше всего подходит однообразная работа, вот почему именно из их среды формируется контингент доставщиков пади, а у живущего в пустыне бледного бегунка — землекопы, постоянно занятые удалением песка от входа в муравейник.

Какая профессия самая важная? Муравьиной семье в одинаковой степени нужны все профессии. Если специалистов какого-то профиля не хватает, сразу же начинается переподготовка. Охотники, давным-давно работающие за пределами дома, могут снова стать няньками, но так как они уже разучились это делать, а может быть, никогда толком и не умели, обращаются с детьми явно неуклюже и действуют неуверенно. Лишь самая консервативная группа муравьев — фуражиры пади не способны взять на себя выполнение всех многообразных работ в семье, резко изменить свою профессию и квалифицированно выполнять новые обязанности. В своем большом доме члены муравьиной семьи тесно между собою общаются, все делают сообща, во всем помогают друг другу. Зато на охотничьем участке, во время сбора семян, у многих видов муравьев помогать друг другу не полагается. Так вести себя предписывает им инстинкт, врожденная программа поведения. Это мешает муравьям учиться друг у друга охотничьим приемам, не позволяет справляться с крупной и сильной добычей. Фуражиры муравьев бегунков рассеяны по обширной территории и сталкиваются там редко. А если встреча все-таки произошла, они сразу сворачивают в разные стороны, всем своим поведением подчеркивая, что общаться не намерены. Когда бегунок находит мертвого жука, стрекозу или крупную бабочку, он не может сдвинуть с места такую тяжесть, но на помощь не рассчитывает. Она не придет. У муравья единственный выход — отгрызть у добычи лапку или голову и хоть что-то принести домой. Только если находка сделана у самого дома, помощь ему будет обеспечена. Крупную добычу, чтобы унести ее по частям, бегунки посещают многократно. Может случиться, что на находку случайно наткнется второй фуражир, тогда можно подсмотреть забавные сценки. Двух бегунков у одной добычи никогда не встретишь. Когда фуражир, вернувшись к своей добыче из очередного похода домой увидит там другого муравья, он терпеливо подождет в сторонке, пока тот с ношей не уйдет прочь, и только теперь отправится за своей долей. Даже столкнувшись со своим товарищем, когда он борется с добычей, бегунок не подойдет к нему и не поможет. Нелепое поведение, и бегунков самыми умными муравьями никак не назовешь. Муравьи-жнецы питаются семенами. Активные фуражиры шныряют по своим участкам и тянут в дом все съедобное. Фуражиры действуют на свой страх и риск и друг другу здесь, на кормовых участках, не помогают. Но вот жнец наткнулся на такие запасы семян, что ему их и за неделю не перетаскать. Тогда он бежит домой за подмогой. В это время из подземных камер на поверхность обычно выходят огромные толпы пассивных фуражиров. Они возбуждены, они готовы стать усердными носильщиками, но не знают, куда приложить свои силы. Удачливый разведчик врывается в эту толпу, совершает несколько кругов среди своих менее активных товарищей и устремляется назад на кормовой участок, а пассивные фуражиры, соскучившись по настоящей работе, толпой валят за ним. У многих лесных муравьев, кроме активных и пассивных, существует группа промежуточных фуражиров. Когда добыча найдена, они бегут в толпе пассивных фуражиров, помогая перетаскивать в гнездо продовольствие. Но вот работа выполнена, все, что найдено, — унесено, и пассивные фуражиры остаются без работы, тогда муравьи промежуточной группы сами отправляются на поиск пищи, но идут не поодиночке, а парами или даже небольшими группами. Правда, странствуя по участку, действуют порознь и друг другу не помогают. Только среди лесных муравьев есть виды, которые всегда охотятся сообща. Наткнувшись на крупное насекомое, одни охотники вцепляются в его ноги и крылья, растягивают их и удерживают жертву на месте, а остальные в это время кусают ее и, подогнув брюшко, впрыскивают в рану свой смертоносный яд. Совместно пойманную добычу всей артелью тащат домой. Интересно, что если ноша легкая, то несколько муравьев, ухватившихся за нее, долго мешают друг другу. Но в конце концов им удается согласовать свои действия, и груз доставляется по назначению. Транспортировка крупногабаритных грузов получается у муравьев легче. Немного потолкавшись, они сдвигают добычу с места. Постепенно слаженность улучшается, и груз начинает двигаться быстрее. Верх согласованности можно наблюдать, когда добыча обнаружена совсем недалеко от гнезда. В этом случае одни муравьи выполняют функцию носильщиков, а другие расширяют ближайший вход, чтобы можно было протащить туда крупный груз. Так слаженно трудиться другие животные, даже мудрые человекообразные обезьяны, совершенно неспособны. На виду у группы шимпанзе под большой камень, который одной обезьяне сдвинуть не под силу, клали лакомство. Обезьяны по очереди пробовали его достать, подолгу не могли смириться с недоступностью приманки, но вместе навалиться всею оравою и общими усилиями перевернуть камень не догадывались. Муравьи на редкость социальные существа. Действовать отдельно от коллектива способны лишь немногие. Если муравью приходится трудиться в гнезде в одиночку, рыть подземный ход или подбирать мусор, он это делает вяло, неохотно. Когда трудится целая группа, работа спорится, все действуют быстро, энергично. Удалось измерить мощность, развиваемую одним муравьем при переносе крупных насекомых, и мощность того же муравья во время коллективной транспортировки груза. Оказалось, что в коллективе мощность фуражира на двадцать семь процентов выше, чем у одиночки! То, с чем, действуя порознь, справятся лишь пять муравьев, легко одолеют четыре фуражира, взявшись за дело сообща. Еще один пример удивительной муравьиной взаимопомощи. Обитателей одного муравейника научили тянуть за одну из двух нитей. Если выбор был правильным, у кормушки открывалась шторка и труженик получал доступ к сахарному сиропу. Часто можно было видеть, как за нитку тянул один муравей, а сиропом лакомился другой. Может быть, опытные труженики таким образом учат зеленую молодежь, а может быть, кормят вернувшегося из дальней командировки усталого товарища? Те же порядки в семьях позвоночных животных. У хищных птиц в период выкармливания птенцов оба родителя усердно охотятся. Однако у многих видов самки и бьют дичь, и кормят ею своих птенцов, разрывая добычу на мелкие части. Самцы же только летают на охоту, а убитую дичь приносят и кладут на край гнезда или передают самке в воздухе. Научиться рвать ее на части и кормить своих детей они не в состоянии, хотя постоянно видят, как это делает их супруга. Если самка почему-либо погибает, выводок обречен на голодную смерть, так как отец по-прежнему будет только охотиться и даже не сделает попытки накормить голодных детей, а они сами разделать добычу еще не в состоянии. Во многих птичьих семьях распределение обязанностей весьма строго. У кряковых уток высиживают яйца и воспитывают детей только самки. В семьях других птиц роль самца в выращивании и воспитании потомства несомненна, но все же мать играет ведущую роль. Дело в том, что самку к насиживанию стимулирует уже один вид яиц. Для большинства самцов сам по себе этот стимул недостаточен, он должен быть усилен видом насиживающей самки. Если супруга погибнет, самец один высиживать, как правило, не станет. Даже выкормить малышей одному самцу обычно не под силу. Иногда роль отца более значительна. Самец птицы носорога замуровывает «вою супругу в дупле, где она проводит около ста дней. Мать, а затем и вылупившиеся из яиц птенцы полностью зависят от самца, от его усердия и пунктуальности. Ведь он один имеет возможность добывать пищу. В семье африканских страусов две — пять самок и только один самец. Одна из самок старшая, любимая. Она помогает самцу следить за порядком в семье. Когда самец сочтет, что настала пора обзавестись потомством, он выскребает в песке небольшую ямку и ложится в нее. Это сигнал самкам, что пора класть яйца, и они не заставляют себя просить, разбрасывая их вокруг самца. Заботливый отец закатывает яйца в гнездо и усердно насиживает. Старшая жена, она обычно и по возрасту самая старшая, в период брачных игр и откладывания яиц старается ничем не обнаружить свою ревность. Но как только кладка заканчивается, она становится совершенно нетерпимой и выгоняет прочь младших членов гарема. Таким образом, в страусиной семье самец является родным отцом для всех страусят, а страусиха большинству из них приходится всего лишь приемной матерью. Обычно в Африке так жарко, что согревать яйца нужно разве что ночью. Эту функцию полностью берет на себя самец, не сходя с гнезда от обеда до завтрака следующего дня. И так больше сорока суток. Самка прикрывает яйца своим телом в самую жару, чтобы уберечь их от перегрева и высыхания. Вылупившихся страусят водит отец. Если семья подверглась нападению, самец обычно старается собрать и увести детей, а страусиха вступает в бой и, если силы неравны, гибнет. Нередко лишь один член семьи имеет профессиональную подготовку и высокую квалификацию. Несколько самцов сорных джунгливых кур, обитающих на Филиппинах, объединившись, сообща строят один общий большой инкубатор. У других сорных кур отец строит инкубатор в одиночку, сооружая из земли, гниющих растений и песка холм до пятнадцати метров в диаметре и до четырех — шести метров в высоту. По масштабам птицы — это египетская пирамида. Мокрые листья под слоем земли гниют и так нагревают инкубатор, что строителям время от времени приходится разрывать вершину, предотвращая перегревание, чтобы из яиц вместо цыплят не получилась яичница. Самцы по одиннадцать — шестнадцать часов в сутки трудятся в течение шести-семи месяцев, поддерживая постоянную температуру внутри агрегата, строго следя, чтобы яйца не охладились или невзначай не спеклись. Самка никакого участия в создании инкубатора не принимает. Она приходит к самцу раз в четыре дня лишь для того, чтобы отложить очередное яйцо и немного пообщаться с отцом будущих детей. Мать не увидит своего ребенка, когда он через шестьдесят три дня вылупится из яйца, и ничего не будет знать о его дальнейшей судьбе. Отцы, целиком поглощенные вопросами управления инкубатором, на детей тоже не обращают никакого внимания. Когда птенец разобьет яичную скорлупу, ему понадобится от двух до пятнадцати часов, чтобы выбраться из-под груды земли и песка. Отец и не подумает прийти ему на помощь. Недаром птенцы сорных кур имеют рекордно длинный период развития. Это позволяет им появляться на свет вполне сформировавшимися и самостоятельными существами. Только что выбравшиеся из инкубатора малыши отлично бегают, умеют отыскивать корм, а через сутки уже и летают. Итак, в сообществах животных между их членами существует строгое распределение обязанностей. Оно всегда врожденное и зависит только от пола и возраста животных, а вовсе не от их личных склонностей. Самец птицы носорога, замурованный вместе с яйцами в дупле, не станет их высиживать. В свою очередь самке, оставшейся на свободе, не придет в голову накормить самца, хотя она, может быть, уже десять раз видела, как это делал супруг. И удивительно не то, что разделение функций врожденное, а то, что обучение, выработка условных рефлексов не способны изменить существующее предопределение, обеспечить переквалификацию узких специалистов.

Среднее образование

Вундеркинды

В ноябре даже на юге становится прохладно. Днем, если светит солнце, на Кубани бывает тепло, но чуть стемнеет, температура быстро падает, поднимается холодный ветер, а ночью случаются даже заморозки. В ноябре погода неустойчива. Ясные солнечные дни внезапно сменяются пасмурными и туманными. Теплый морской воздух приносит тучи, начинаются нудные затяжные дожди. В один из осенних дней после особенно сильных дождей на берегах Кубанских лиманов иногда удается подсмотреть удивительные события. Вдруг ни с того ни с сего то тут то там начинает шевелиться почва и из земли на поверхность начинают выбираться крохотные черепашки. Сначала они появляются изредка, по одной, потом все чаще и чаще и, как крупные тараканы, ни на секунду не задерживаясь, споро бегут к воде. Скоро весь берег покрывается этими забавными малышами. Они пробираются сквозь разбросанные тут и там кустики травы, обходят камни и крупные коряги… Некоторым, чтобы добраться до воды, приходится форсировать невысокие, но довольно крутые холмики и кочки, небольшие ложбинки и канавки. Никакие препятствия их не останавливают: черепашата бегут прямо к воде. Откуда узнают только что выклюнувшиеся из яиц молодые черепашки, что им пора выбираться на поверхность? Как они определяют, в каком направлении им следует бежать, чтобы поскорее скрыться в воде. И вообще, как узнают малыши, что им следует делать, где добывать корм, как и от кого прятаться? Мать их этому научить не могла. В начале лета она закопала в чуть влажный песок свои пятнадцать — двадцать яиц и, не оглядываясь, поспешила назад в водоем. Дальнейшая судьба детей ее не волновала. Она даже не пришла удостовериться, что развитие яиц идет нормально, что кладку не раскопала лисица или вечно голодный нахальный шакал. Мир животных, с нашей человеческой точки зрения, устроен удивительно. Все низшие существа: медузы и морские звезды, всевозможные черви, моллюски, насекомые, раки и рыбы, лягушки, черепахи, крокодилы, слоны, дельфины и даже обезьяны — рождаются на свет с набором готовых знаний, необходимых им в жизни. Знания передаются по наследству от родителей точно так же, как размер и форма тела, цвет шерсти или рисунок на крыльях бабочек. В крохотном мозгу насекомых и раков заложены десятки сложных программ поведения на все случаи жизни. Все эти знания и умения закодированы в клетках их нервной системы. Много, удивительно много сведений получают животные в наследство. Объем информации, загодя заложенный в их мозг, порою весьма значителен. Недаром раньше ученые предполагали, что большинству животных просто нечему учиться. Это, конечно, было ошибкой. Чем совершеннее нервная система животных, чем больше и сложнее устроен их мозг, тем больше сведений приходится им приобретать в течение жизни, тем прилежнее приходится учиться. Низшие животные отличаются от высших не только объемом знаний, которыми им приходится овладевать, но, что очень важно, способом обучения. У низших животных редко бывают настоящие учителя. Все, чему они учатся, им приходится усваивать самостоятельно. Дело в том, что примитивные животные обычно не живут семьями. Взрослые «опытные» животные просто не имеют возможности передавать накопленные знания молодому поколению. Это обстоятельство очень своеобразно отразилось на эволюции животных нашей планеты.

Л. Г. Воронин (1908–1983)

Член-корреспондент АН СССР и АПН СССР Леонид Григорьевич Воронин, — советский физиолог, ученик Л. А. Орбели, был директором Сухумской медико-биологической станции, директором Института высшей нервной деятельности АН СССР, а затем многие годы возглавлял кафедру физиологии высшей нервной деятельности МГУ. Внес существенный вклад в развитие эволюционной физиологии высшей нервной деятельности.

Проделав длинный путь развития от примитивных одноклеточных организмов до крокодилов и черепах, животные несчетное количество раз меняли внешний облик и приобретали всевозможные приспособления для жизни в воде и на суше. Вместе с другими органами тела менялся и их мозг. От беспорядочно разбросанной группы нервных клеток, какой является нервная система даже современных актиний, до большого и хорошо развитого мозга крокодилов — дистанция огромного размера. У каждого вида животных формировались и закладывались в мозг свои особые программы поведения. В процессе эволюции их было создано несметное количество. Лишь одна функция мозга — способность обучаться — совершенствовалась очень медленно. Она не могла серьезно отразиться на дальнейшей эволюции живых организмов. Каким бы полезнейшим навыкам ни научилось животное, вид в целом от этого мало выигрывал. Ведь, погибая в старости, низшие животные ни с кем не могут поделиться своими знаниями. Все изменилось, когда на земле появились теплокровные животные: птицы и млекопитающие. Их дети требовали систематического ухода. Малышей надо было постоянно согревать и систематически кормить. Поневоле пришлось жить семьями. Теперь дети могли учиться у пап и мам, у старших сестер и братьев, а накопленный опыт мог передаваться из поколения в поколение. Но для того чтобы успешно учиться и накапливать опыт, нужно было иметь хороший мозг. И у высших животных именно мозг стал совершенствоваться невиданно быстрыми темпами — от крохотного, плохо развитого мозга землеройки до сложно устроенного большого мозга дельфина, шимпанзе, наконец, человека. Маленькие дети многих теплокровных животных совершенно беспомощные существа. Только что родившийся лисенок или вылупившийся из яйца скворчонок еще ничего не могут и ничего не умеют. Однако постепенно малыши мужают. У них появляется немало полезных навыков, и становится хорошо заметно, что они начинают правильно ориентироваться в окружающей обстановке, то есть приобретают кое-какие знания. Невольно возникает представление, что маленькие животные в детстве старательно учатся. Это действительно так, но у совсем юных животных огромное количество особенно бросающихся в глаза знаний и навыков являются врожденными. Просто они проявляются не сразу после рождения, а лишь на определенной стадии развития детенышей, и этим создается ложное представление, что малыши стали более умелыми благодаря обучению. Некоторые навыки развиваются так постепенно, что вводят в заблуждение даже ученых. В конце мая, в июне первые выводки птенцов начинают покидать гнезда. В это время в скверах и пригородных рощах постоянно попадаются глупые воробышки, с трудом перепархивающие по низким кустикам дроздята, молоденькие скворцы. Первые дни после вылета из гнезда птенцы этих птиц летают плохо. Они с трудом перелетают расстояния в пять — десять метров, с трудом взлетают с земли, а такие фигуры высшего пилотажа, как точное «приземление» на тоненькую веточку, для них практически невыполнимы. Они обычно промахиваются или, случайно зацепившись, не могут сохранить равновесие и в конце концов падают вниз, в траву. Птенцы летают так плохо, что не представляет особого труда поймать неумелого летуна.

Во многих книгах, написанных любителями птиц, можно прочитать о том, как родители учат летать молодых. Еще недавно и ученые думали, что большинству птиц требуется хотя бы несколько дней, чтобы научиться владеть своими крыльями. Однако некоторые птицы, вроде стрижей, выпадали из общего правила. У стрижей очень длинные крылья и маленькие ножки. Даже взрослые птицы не способны взлететь с ровной поверхности земли и не умеют перепархивать с ветки на ветку. Если бы их птенцам пришлось учиться летать, вряд ли это кончилось бы для них благополучно. И действительно, стрижата свободно обходятся без предварительной подготовки. Достаточно возмужав, они в один прекрасный день выбрасываются из гнезда и, отлично владея крыльями, скрываются в бескрайнем небе. Обратно в гнездо они уже не вернутся. Курс школьного воспитания стрижи проходят в гнезде, а высшее образование им, по-видимому, не требуется. Пример стрижей не давал ученым покоя. Они решили проверить, не могут ли и другие птицы хорошо летать без предварительного обучения. Для этого они разделили голубят одного возраста на две партии. На одних натянули тесные одежки — детские чулочки, прорезав в них дырки, для головы и лапок. В таком обмундировании голубята не только что летать, крыльями двигать не могли. Других оставили свободными. Когда вольные голубята завершили курс обучения и полностью овладели летным мастерством, со второй партии молодых птиц сняли чулочки. Оказалось, что голубята обеих групп летали одинаково хорошо: и те, что жили свободно и могли с раннего детства делать попытки подняться в воздух, и те, что провели детство в тесных одежках. Правда, чтобы противостоять ветру или выполнять сложные виражи, следуя за стариками, необходимо хорошо потренироваться. Таким вещам приходится учиться, но это уже курс высшего пилотажа. Мы уже убедились, что все животные учатся, но учеба учебе рознь. Одни учатся от случая к случаю и получают поверхностные, разрозненные знания. Другим приходится проходить обязательный курс обучения. Для многих животных, как и для детей нашей страны, курс среднего образования обязателен. Каждый птенец и детеныш, где бы они ни родились, обязательно его проходят. Высшим животным, чтобы хорошо приспособиться к жизни, нужно приобрести немало знаний. В младших классах все животные учатся узнавать своих родителей. Казалось бы, такие знания выгоднее получать по наследству, чтобы дети заранее знали их голоса, чтобы они появлялись на свет прямо с «портретом» своей мамы в мозгу. Ничего необычного в этом не было бы, только такой путь рискован. Случись, что мать перепачкалась какой-нибудь грязью, получила травму, немного меняющую ее внешний вид, или «охрипла», и у нее изменился голос, — и новорожденные дети, не узнавшие в ней свою мать, обречены на гибель. Особенно важно запомнить родителей птенцам колониальных видов птиц. Если юным сорокам на первых порах достаточно уметь отличать взрослых сорок от ястребов, ворон, грачей, галок и скворцов, то птенцу чайки нужно научиться узнавать именно своих родителей среди десятков или даже сотен тысяч таких же взрослых чаек, живущих в одной колонии. Малыши американской грязной чайки уже к четвертому дню жизни запоминают голоса папы и мамы. Это позволяет им с пятого дня после вылупления отлучаться с гнездового участка, а то и вовсе его покидать. Теперь они уже не боятся потеряться. В старших классах школы птенцам придется познакомиться с членами своей стаи и запомнить, кто и каким влиянием и уважением пользуется. Уверяю вас, что научиться узнавать голос своих родителей среди многих тысяч очень похожих голосов других чаек или отличать утку-мать от десятка очень похожих на нее уток не так-то просто. Люди вряд ли справились бы с подобной задачей. Недаром природа постаралась облегчить малышам процесс обучения. Их мозг устроен так, что для многих навыков существуют определенные периоды, когда они усваиваются прямо молниеносно. В это время малыши учатся как настоящие вундеркинды. Цыплята, утята, гусята сразу после вылупления из яйца способны активно двигаться. Естественно, им, чтобы не потеряться, нужно спешно запомнить, как выглядит мать. Только что вылупившиеся малыши имеют врожденное умение бежать вслед за любым двигающимся объектом. Первый подвижный предмет, встретившийся им в жизни, они постараются запомнить и считают его своей матерью. Особенно легко запоминание происходит через десять — пятнадцать часов после вылупления, а потом эта способность постепенно утрачивается. Очень интересная особенность раннего обучения состоит в том, что, если благоприятный период упущен, если цыплят сразу после вылупления отобрать от матери и вернуть обратно через несколько дней, они теперь не признают ее своей матерью. Любая попытка приучить к матери будет бесполезна. А если цыплята уже запомнили какой-то случайный движущийся предмет и считают его своей матерью, то переучить их тем более невозможно. Заставьте их первые сутки после вылупления из яйца провести с уткой, они потом с курицей не захотят и знаться.

В природе, конечно, путаницы не происходит. Дети обычно первой видят родную мать. Вот как это бывает у небольших уток-гоголей. Свое гнездо утка устраивает в дуплах больших деревьев примерно на высоте пятнадцати метров от земли. Когда из яиц вылупятся утята, мать летит на ближайший водоем. Отдыхает там, кормится, в общем, проводит несколько часов, а затем возвращается к гнезду и начинает носиться перед отверстием дупла, издавая призывные крики. Услышав голос матери, утята выглядывают из гнезда и, обнаружив в воздухе что-то двигающееся, бросаются вниз. Летать они, конечно, еще не умеют, и скоро все утята оказываются на земле у подножия дерева. Убедившись, что дети покинули дупло, мать опускается на землю и, немного походив вокруг малышей, чтобы приучить их к своему виду, направляется к водоему. Утята бегут вслед за ней. Иногда им приходится совершить длинный путь в полтора-два километра. Дальняя дорога опасна, зато позволяет первую программу обучения закончить за один урок. По дороге к озеру утята запоминают мать. Детенышам таких животных, как антилопы, козы, бараны, верблюды, которые вскоре после рождения способны ходить и бегать, тоже нужно быстро запомнить мать. У морских свинок это лучше всего происходит на шестой-седьмой день после рождения, а еще через месяц эта способность полностью утрачивается. У детенышей копытных животных и у морских свинок период обучения растянут совсем не потому, что они глупее птиц. Просто они длительное время способны питаться только материнским молоком, поэтому прожить самостоятельно эти несколько дней они не могут. Вот природа и оставила им некоторый резерв времени, чтобы случайно осиротевший малыш мог попытаться обзавестись приемной матерью. У каждого высшего животного есть немало умений и знаний, которые они могут приобрести, только став вундеркиндами, то есть в особый чувствительный период своей жизни. Человекообразные обезьяны — шимпанзе каждый день с приближением темноты высоко в кронах деревьев строят себе на ночь гнездо. Это не прихоть: в массивном гнезде из свежесорванных веток гораздо теплее, чем в ночном лесу. Малыши приобретают строительные навыки в первые два года жизни. Шимпанзята, отловленные для зоопарка совсем юными, никогда не научатся возводить для себя жилье, даже если потом вернутся на волю и смогут наблюдать, как это делают члены обезьяньего стада. Мы, люди, тоже не исключение. В нашей жизни есть свой критический период, когда каждый становится вундеркиндом. Если маленького ребенка изолировать от взрослых так, чтобы он даже голоса человеческого не слышал, став взрослым, этот человек овладеть речью уже не сможет. Для этого природой предназначены первые шесть лет нашей жизни. Птицы очень много знаний получают по наследству без специального обучения. Однако всего предусмотреть природа оказалась не в состоянии. Грачи, галки, сороки, вороны широко расселились по всему земному шару. Они живут и в жарких странах, и в умеренных, и в достаточно холодных. В разных местах нашей планеты у них различные соседи. Как узнать, кто из них друг, а кто враг? Молодые особи многих видов птиц боятся всего живого и двигающегося и только постепенно узнают, кого им не следует бояться. Напротив, молодые галки ни перед кем не испытывают страха. Первые дни после вылета из гнезда родители внимательно следят за безопасностью галчат. Если в небе появляется ястреб или за забором крадется кошка, родители издают особый скрежещущий звук — сигнал опасности. Одного урока бывает достаточно, чтобы молодые птицы запомнили на всю жизнь, что и ястреба и кошку нужно остерегаться. Иногда знания, полученные в самом раннем, младенческом возрасте, оказываются необходимы только вполне взрослым существам. Кукушонок обязательно должен вылупиться раньше своих приемных сестер и братьев. Ему необходимо на всю жизнь запомнить, как выглядят яйца в гнезде его приемных родителей. Именно в такие гнезда взрослая кукушка будет подбрасывать свои яйца. Они по цвету и рисунку обязательно должны напоминать яйца приемных родителей, иначе их выбросят вон. У каждого вида животных своя программа обучения, и они ее неукоснительно выполняют. Неучей среди животных не бывает. Природа жестока к недорослям и ротозеям. Детеныши, не получившие необходимых знаний, не в состоянии приспособиться к жизни и погибают еще в ранней юности.

Школа взрослых

Взрослым животным тоже всю жизнь приходится что-то заучивать, что-то запоминать, чему-то учиться. Вернемся опять к насекомым и сравним их память с памятью высших животных. Осы-бембексы живут поодиночке. Когда наступает лето, самка где-нибудь на голой, лишенной растительности поляне роет в сыпучем песке глубокую норку. В глубине у ее конца оса выкапывает боковой отнорок. Затем ловит муху, приносит ее в норку, кладет на спину, отгибает крыло и у его основания прикрепляет яичко. Когда из него выведется личинка, слабенькая малютка сразу сможет дотянуться до шеи жертвы, единственного уязвимого места на теле мухи, и, съев первый завтрак, подкрепит свои слабеющие силы. Если оса-мать что-нибудь перепутает и сделает не так, яичко, не прикрытое крылом, засохнет или личинка, вылупившаяся в неположенном месте, не сможет найти шею и умрет от голода.

Когда первая муха будет съедена, заботливая мать принесет следующую. Чтобы выкормить личинку, нужно шестьдесят мух или пятнадцать крупных слепней. Каждый раз, принеся очередную жертву, мать будет засыпать песком вход в норку, чтобы ее никто не заметил и не обидел живущую там личинку. Рыть норку и заботиться о детях никто осу не учит. Все эти программы поведения от рождения заложены в ее мозгу. Одного только там нет и быть не может — сведений о местоположении вырытой норки. Оса сама должна запомнить место на лесной поляне, где она соорудила жилье для личинки, научиться находить дорогу к нему. Очень немногому приходится учиться осе, но эти знания ей совершенно необходимы. Без них ей не вырастить личинки, а, следовательно, род бембексов давно бы перевелся. Ученым интересно было выяснить, что и как запоминают бембексы? Оказалось, что у них блестящая зрительная память, да к тому же они способны делать обобщения. Опыты производили прямо на лесной поляне. Пока оса-мать охотилась на мух, с песчаной площадки на опушке соснового леса, где она вырыла норку, в радиусе метра от ее входа, убрали все предметы: веточки, камушки, шишки, сухие листья деревьев. Вскоре вернулась хозяйка норки, но, сделав круг над участком, не села, а продолжала кружиться над ним, узнавая и не узнавая окружающую местность. Несколько раз оса улетала далеко от гнезда, но затем возвращалась назад. Наконец, видимо убедившись, что ошибки не произошло, опустилась на землю и долго бродила по расчищенной территории, а входа в норку так и не нашла. При отсутствии исчезнувших ориентиров сделать это было невозможно. Опыты убедили ученых, что бембексы находят норку с помощью зрения, пользуясь наземными ориентирами. Ни обоняние, ни слух не помогают поискам. Ни запах личинки, ни звуки не проникают наружу через толщу песка. В следующий раз характер эксперимента изменили. Пока другая оса заканчивала внутреннюю отделку своей норки, к ее входу положили сосновую шишку, а чуть поодаль от нее коричневатый камушек, сходного с ней размера и похожий на нее по форме. Когда работы под землей были завершены, оса сделала несколько кругов над гнездовым участком, чтобы лучше запомнить местность, и отправилась на охоту. В ее отсутствие шишку и камушек поменяли местами: камушек положили ко входу в порку, а шишку на его место. Вернувшись с добычей, хозяйка норки уверенно опустилась недалеко от шишки и начала возле нее упорно искать вход. Это значит, что оса умеет различать похожие предметы и не путает их, возвратившись с охоты. У другой осы вокруг входа в норку выложили кольцо из шишек. Когда оса улетела на охоту, шишки переложили треугольником, а поодаль из камушков выложили круг. Куда прилетела оса? Прямо к кругу из камушков. Мы уже убедились, что бембексы ни в коем случае не спутают шишку с камушком, но, оказывается, ориентируются не на сами предметы, а, главным образом, на их взаимное расположение. Выходит, что для них важны узоры, создаваемые разбросанными вокруг предметами, а чем они составлены, не имеет значения. В этом можно уже усмотреть известный элемент обобщения. Школа взрослых открыта для всех. Любой букашке может потребоваться краткосрочный курс обучения. Молодой муравей должен запомнить, заучить запах своей семьи. Без этого он не сможет найти дороги в муравейник и, оставшись один, погибнет. Пчеле необходимо хорошо изучить местность вокруг собственного улья, иначе сборщицы меда, иногда улетающие за взятком на значительные расстояния, рискуют не найти дороги домой. Много, очень много приходится запоминать их маленьким головам. В предыдущей главе я уже рассказывал, что дети вынуждены запомнить, как выглядят их родители, как звучат голоса папы и мамы и на что похожи их индивидуальные запахи. Родителям тоже полагается запомнить своих детей. Американские грязные чайки, обзаведясь потомством, первое время не очень приглядываются к своим малышам. Они хорошо помнят, где находится их гнездо. А совсем маленькие птенцы уйти из гнезда еще не могут. Однако о возрасте своих детей они имеют достаточно точное представление. Если пятидневных птенцов одного гнезда заменить пятидневными птенцами из другой семьи, родители не заметят подмены. Но если вместо шестидневных малышей подложить в гнездо только что вылупившихся птенчиков, взрослые чайки их заклюют или просто выбросят вон. Они сразу сообразят, что это чужие дети, ведь их собственные были гораздо старше.

Нет большого смысла запоминать совсем маленьких птенцов. Дети растут и быстро меняются. Если на пятый-шестой день после появления собственных детей на гнездовой участок грязной чайки забредет какой-нибудь птенец, хозяева участка по его поведению догадаются, что он чужой. На участке соседей чужак будет чувствовать себя неуверенно, при появлении взрослых чаек станет приседать. Такие манеры выдают пришельца. Только с седьмого дня родители начинают узнавать своих детей, но не по голосу, а по внешнему виду и походке. В более тесных колониях крачек с красивым названием «черные морские ласточки» птенцы гораздо чаще забредают на чужие участки. Родителям невольно приходится торопиться. Они запоминают, как выглядят их дети уже на пятый день. Хохлатые ласточки живут еще скученнее, и родители знают «в лицо» своих детей уже на второй день, а королевские ласточки способны даже запомнить, как выглядят отложенные ими яйца, и без труда отличают их от яиц своих соседей! Зато глупая крачка, гнездящаяся на деревьях, где малыши не могут уйти из дома, узнает своих детей только на четырнадцатый — двадцатый день, недаром ее называют глупой, а пингвины Адели — на двадцать первый. Именно в этот период птенцы покидают гнезда, а раньше взрослым пингвинам не обязательно знать, на что похожи их дети. У копытных животных мамам необходимо запомнить своих детей в первый день их жизни. Когда к нам на север приходит весна, на африканских равнинах начинается массовый отел в стадах антилоп-гну. Новорожденные телята — лакомая и легкая добыча для любого хищника. В этот период все кровожадное зверье следует за стадами гну. Матерый лев, леопард или охотник может распугать большое стадо. В суматохе бегства малышам нетрудно и потеряться. Когда все успокоится, телята с отчаянным мычанием бродят по степи в поисках своих матерей. Если им не везет, отчаявшиеся малыши уже через несколько часов начинают приставать к любой самке. Но их попытки всегда безрезультатны. Даже если они встретят антилопу, потерявшую своего детеныша, она не только не усыновит чужого ребенка, но даже не покормит его молоком. Гну-мать ищет только своего ребенка. В повседневном поведении знания и навыки, полученные в наследство от родителей, причудливым образом переплетаются со знаниями, добытыми собственным трудом, с навыками, отработанными в длительных упражнениях. Среди птиц немало искусных строителей. Интересно, что возводить гнезда их никто не учит. Весной, вернувшись на родину, молодые птицы, впервые создающие семью, подыскивают подходящее место и уверенно принимаются за дело. Обычно они успешно заканчивают постройку, однако зоологи заметили, что к старости птицы становятся более искусными строителями. Следовательно, систематическая тренировка не пропадает для них даром. Специально проведенное исследование подтвердило, что искусными строителями могут быть только птицы, имеющие общее хорошее развитие. Канарейка или щеглиха, выросшие в тесных клетках с гладкими горизонтально расположенными жердочками, остаются до старости никудышными работниками. Если такие птички пробуют возвести гнездо, у них ничего не получается. Постройка больше всего напоминает груду беспорядочно набросанного материала и, при попытке птичек забраться в нее, обычно разваливается. Если же птички живут в просторной вольере, где вместо жердочек находятся маленькие деревца или кустики, по шершавым неровным веткам которых они могут прыгать, лазать, подвешиваться к ним вниз головой, у них все мышцы оказываются гармонично развиты, и поэтому с постройкой гнезда трудностей не возникает. Выходит, что самое сложное — архитектурные знания — птицы получают по наследству, а конкретные строительные навыки они приобретают собственным трудом.

Иногда обстоятельства жизни складываются так, что животному совершенно необходимо пройти дополнительный сверхпрограммный курс обучения. Насекомым приходится учиться, когда с ними происходит что-нибудь непредвиденное. Тараканы — страшные чистюли, хотя вызывают у нас справедливую брезгливость. Даже самый неряшливый из них тратит на свой туалет и прихорашивание времени больше любой завзятой модницы. Свои антенны-усики они чистят всегда передними лапками. Эта реакция врожденная. Однако, если нашему усачу в жестоких тараканьих баталиях случится лишиться передних ног, он некоторое время будет вынужден ходить с грязными усами, но постепенно научится приводить их в порядок с помощью второй пары лапок. Полный курс обучения занимает у таракана двенадцать дней.

Аттестат зрелости

Животные нередко обходятся без учителей. «Школа взрослых» работает чаще всего по системе «заочного обучения». Зато с детьми систематически проводят практические занятия. Учителями обычно бывают родители или близкие родичи. У наших бурых медведей таким учителем, разумеется, в дополнение к родной матери, бывает медвежонок в возрасте двух с половиной лет, которому уже полагается вести самостоятельный образ жизни. Действительно, такого взрослого самостоятельного зверя в компании с медведицей можно встретить только в том случае, если у нее есть еще несколько совсем маленьких и очень шаловливых малышей. Воспитателями бывают только старшие братья. Они настолько старательно выполняют свои обязанности, что это сразу бросается в глаза. Недаром в народе такую няньку-воспитателя зовут пестуном, от старославянского слова «пестовать» — «опекать», «заботиться». В семье слонов уходом за малышами и обучением маленьких глупых слонят охотно занимаются их старшие сестры. Они опекают младших и постепенно берут на себя все заботы о них. Когда слонята немного подрастают, матери теряют к ним интерес, в особенности если у них появляется новый детеныш. В первый год жизни он требует очень много внимания. В это время слонихи бывают ревнивы и своим сестрам или старшим дочерям нянчиться с малышом не разрешают. У китов няньками бывают взрослые бездетные самки, видимо, родные тетки новорожденных китят. Они опекают своих племянников, пока те бывают еще беспомощными, так что их вряд ли следует считать воспитателями. Птенцов фламинго водит старая бездетная самка. Днем, когда родители улетают кормиться, малыши остаются на попечении такой птицы. Собрав огромную ораву, нянька ведет свой детский сад в наиболее безопасное место и целый день опекает молодняк, а вечером гонит стаю птенцов на гнездовье, куда возвращаются родители, чтобы покормить детей. У фламинго нянька лишь некоторым воспитанникам приходится теткой, бабушкой, прабабушкой, а для большинства из них она чужая. Она просто не может быть в непосредственном родстве с таким количеством птенцов. Для получения аттестата зрелости необходимо пройти два основных курса и несколько вспомогательных. Одна из главных задач обучения — научить малыша добывать корм. Этот цикл занимает у животных несколько недель, месяцев и даже лет. Орлы-беркуты сначала кормят своих птенцов только печенью убитых животных, да и ту мать поначалу рвет на мелкие кусочки. Когда птенец подрастет, ему приносят целую печень зайца. Помучившись немного и убедившись, что целиком ее не проглотить, он начинает вспоминать, как орудовала его мать, и пробует самостоятельно повторить эту процедуру. Еще немного позже мать принесет в гнездо полностью обглоданный скелет зайца, внутри которого останется одна печень. Это первый урок по извлечению печени из тела животного. На другом уроке птенцу будет предложено найти печень среди других внутренностей. На следующем — извлечь печень из целой тушки. Затем мать перейдет к обучению разделывания свежеубитой добычи. Птенцу необходимо привыкнуть к более грубой пище — обычному мясу.

Вторая важная часть пищевой программы начинается, когда птенец уже хорошо летает. Теперь родители берут его с собой на охоту. Сначала он — простой зритель, принимающий участие лишь в разделке добычи. Затем ему поручают добить обессилевшую дичь, потом — поймать раненого, но еще способного передвигаться зверька. Позже настанет время экзамена. Мать или отец высмотрят молодого и неопытного зайчонка. Они заставят его побегать по степи, но сами не нападают, предоставляя право сделать это молодому орлу. Если ему это сразу не удается, родители будут снова и снова снижаться к земле, выгоняя затаившегося под кустом зверька. Так будет продолжаться, пока ученик не покажет, на что он способен. Вот теперь экзамен на аттестат зрелости сдан. Но чтобы стать первоклассным охотником, орлу придется еще совершенствоваться и совершенствоваться. Чомги, обучая птенцов ловить рыбу, подбрасывают им уже немного помятых мальков. Если малыши не хватают их тотчас, родители дают рыбешке немного отплыть, снова ее ловят и опять бросают птенцам, пока те не поймут, что от них требуется. В курсе «добыча пропитания» могут быть очень сложные программы. Важной частью меню дарвиновских вьюрков являются личинки насекомых, живущих в гнилой древесине. Внимательно прислушавшись к звукам, исходящим из старой, трухлявой ветки, птица начинает проделывать отверстие в коре, пока не вскроет ход личинки-древоточца. Затем вьюрок отыскивает остренькую палочку или отламывает от соседнего кактуса подходящую иглу и, ловко орудуя ею в ходе, проделанном личинкой, накалывает хозяйку или выгоняет ее наружу. Птенцы вьюрков с раннего детства любят «играть» с острыми палочками, шарят ими в щелях, но добыть личинку — дело сложное. Этому нужно долго учиться, наблюдая за родителями. Сначала нужно уметь отличить мягкие травинки от твердых палочек, острые от тупых, короткие от длинных. Затем наступает время научиться изготовлению и усовершенствованию орудий охоты. Иглу от кактуса нужно отломить. Слишком длинную палочку — укоротить. Когда все эти навыки птенец отработает, остается овладеть самой техникой охоты. Второй важнейший курс — обучение технике безопасности. Каждый звереныш должен знать, кого ему надо бояться, какие опасности его могут подстерегать и как нужно себя вести, чтобы избежать неприятностей. Самку калана иногда называют морской выдрой. Она знакомит своего детеныша со всеми опасными для него существами. Она объясняет ученику, что от одних врагов нужно искать спасение на дне океана, от других — в густых зарослях морских водорослей — ламинарий, от третьих — на мелководье или даже на прибрежных скалах. Молодой туренок, кочуя с родным стадом по занимаемому им участку, узнает, что следует опасаться и волка, и барса, и особенно человека. Он изучит тропинки, по которым следует убегать от врагов, места, где можно перескочить через пропасть, запомнит отстойники — высокие отвесные скалы, где можно пережидать опасность. Кроме общей программы обучения многим животным полагается проходить спецкурсы. Новорожденный детеныш калана утонуть не может, он просто легче воды. Но ему следует уметь лежать на спине, переворачиваться на животик, позже — забираться матери на грудь. Еще совсем маленьким он должен уметь набрать полные легкие воздуха, когда мать в минуту опасности решит нырнуть с ним на дно. Затем ему предстоит научиться передвигаться, сначала по поверхности воды, а потом самостоятельно нырять.

У детеныша серого кита другие проблемы. Как это ни покажется странным, но новорожденный китенок совершенно не умеет плавать. Брошенный на произвол судьбы, он будет судорожно работать своим хвостом, но от этого только скорее станет погружаться на дно. Мать и нянька должны постоянно поддерживать его и внимательно следить, чтобы он не набрал в легкие морской воды. Серые киты давно бы перестали существовать, если бы на земле исчезли тихие, заброшенные человеком морские лагуны, хорошо защищенные от океанской волны. Только в этих спокойных заливах китихи могут благополучно вынянчить своих детенышей. К сожалению, даже в самой хорошей школе овладеть всем объемом знаний ученики не успевают. Каждому школяру приходится немало поработать и самостоятельно, выполняя «домашние задания». Молодой бельчонок разгрызет любой орех, но сделает это неумело и провозится с ним долго. Однако уже после нескольких упражнений юная белка будет это делать так же быстро и ловко, как и ее мать. Детеныши, живущие вместе с родителями, систематически учатся, проходя обязательные курсы обучения, и даже сдают экзамены. Объем приобретаемых ими знаний зависит от их усердия и, что еще важнее, от того, насколько широко образованы их родители. Чем больше знают и умеют отец и мать, тем более знающими, более приспособленными к жизни окажутся их дети. Это значит, что у них будет больше шансов выжить, чем у детей менее умелых родителей. Став взрослыми, они в свою очередь передадут своим детям все знания, полученные в детстве от матери и отца, а также все то, чему научатся позже. Неудивительно, что в борьбе за существование чаще выживают представители «высокообразованных» династий, а династии менее способных, менее умелых животных погибают, не оставив потомства. Выходит, что для животных, живущих семьями, прямой расчет хорошо учиться и очень важно иметь отлично устроенный мозг. У низших животных он совершенствовался медленно. В устройстве мозга у представителей различных классов низших позвоночных животных — круглоротых, рыб, земноводных и пресмыкающихся — не очень существенные отличия. Зато в процессе эволюции класса млекопитающих он развивался бурными темпами. Мозг ежа и землеройки еще похож на мозг черепахи. Мозг кролика, кошки, собаки значительно сложнее. А устройство мозга дельфинов и обезьян, особенно человекообразных, уже близко к человеческому. Вот как оказалось выгодно жить семьями и стадами. Возможность учиться у старших создала благоприятные условия для быстрого совершенствования мозга высших животных.

Заочное обучение

Цирк любят все. В каком бы городе ни шло цирковое представление, в кассах никогда не остается нераспроданных билетов. Разнообразие номеров в цирковых программах столь велико, что они способны удовлетворить вкусы любого зрителя. Но особенно единодушно оживляются трибуны, когда на манеже появляются дрессированные животные. И действительно, кого могут оставить равнодушными медведи за рулем автомобиля, прыгающие через горящий обруч тигры или танцующие слоны. Дрессировщики свято хранят свои профессиональные тайны, но больших секретов в их мастерстве нет. Любая дрессировка — это выработка у животных разнообразных условных рефлексов. Каждый, у кого дома живет кошка, собака или канарейка, невольно становится дрессировщиком. Условные рефлексы у домашних животных на первый взгляд не похожи на обычные. Понаблюдайте, как ведет себя на прогулке воспитанная собака. Она спокойно идет рядом с хозяином, не натягивает поводок, не бросается за пробежавшей мимо кошкой. Если хозяин пустил ее побегать, она тотчас возвращается на его зов, по команде садится, ложится, подает голос и безукоризненно выполняет много других команд. При этом хозяин редко вознаграждает своего любимца конфеткой или ломтиком сыра, но собака не перестает его слушаться. Почему же так получается? Мы ведь помним, что условные рефлексы угасают, если их перестают подкреплять. Каждый, кому приходилось иметь дело с собаками, знает, что их можно многому научить, не поощряя лакомством и не пользуясь плеткой. Это, конечно, не означает, что у собак условные рефлексы вырабатываются вовсе без подкрепления. Просто им для домашних животных может служить не только пища или боль. В этой главе будет рассказано о том, как в этом случае образуются условные рефлексы. Собака, попав в наш дом, видимо, воспринимает семью своих хозяев, как таких же, как она, собак, только почему-то передвигающихся на двух ногах. Она отлично разбирается, кто в нашей «стае» является вожаком, какое место в ней занимает ее непосредственный хозяин и какое отведено ей. Еще с детства она усваивает, что с хозяином спорить бесполезно и самое благоразумное — ему подчиниться. Собака прекрасно понимает, когда хозяин ею доволен, а когда на нее сердится. Его похвала, сказанная ласковым голосом, ласковое поглаживание, почесывание за ухом, другие формы поощрения, вполне заменяют такой вид подкрепления, как пища, а выговор, сделанный строгим голосом, действует не хуже удара хлыстом. Многие дрессировщики любят прибегать к болевому воздействию, для закрепления нужного навыка. Действительно, нередко достаточно всего одного подкрепления, чтобы образовался прочный оборонительный условный рефлекс. Он будет безукоризненно осуществляться на протяжении многих дней, недель или даже месяцев, и в этот период применять болевое воздействие больше не придется. В данном случае рефлекс тоже каждый раз получает подкрепление, но подкрепление совершенно особое. Давайте разберемся, что здесь служит подкреплением. В лабораториях у собак в качестве оборонительных условных рефлексов чаще всего вырабатывают отдергивание лапы. Перед началом опыта к собачьей ноге прикрепляют электроды и специальный рычажок. При выработке условного рефлекса сначала включается условный раздражитель, например гудок, а спустя две-три секунды электрический ток, конечно, не слишком сильный. Под воздействием электрического раздражения собака начинает дергать лапой, двигая рычажок, к которому привязана. Когда она поднимает рычажок достаточно высоко, электрический ток автоматически отключается, но стоит лишь лапке с рычажком чуть-чуть опуститься, ток тотчас включается снова. Если одной процедуры оказывается недостаточно, ее повторяют столько раз, сколько требуется, чтобы собака, услышав гудок, высоко поднимала лапу и держала ее поднятой до тех пор, пока звучание гудка не прекратится. Отвечая на раздражитель условно-рефлекторной реакцией, собака избавляет себя от электричества. Недаром этот вид оборонительных рефлексов называют избегательным. Осуществляя четкую оборонительную реакцию, животному удается избегнуть неприятного воздействия. Избавление от боли и служит подкреплением. Если бы собаку все время подхлестывали ударами электрического тока, несмотря на осуществление ею условного рефлекса, то не было бы смысла поднимать лапу. В таких условиях условный рефлекс не вырабатывается, а у животного может даже развиться невроз — особое заболевание головного мозга. Существует много видов условных рефлексов, вырабатывающихся с помощью не совсем обычного подкрепления. К их числу относятся так называемые условные рефлексы второго порядка. От обычных условных рефлексов (от условных рефлексов первого порядка) они отличаются тем, что образуются без непосредственного участия безусловных рефлексов. Вместо пищи и болевого воздействия в этом случае используют условные раздражители, способные вызвать четкий условный рефлекс. Например, если хотят выработать у нашей собаки оборонительный условный рефлекс второго порядка на свет, то поступают следующим образом: сначала включают свет, а через две-три секунды к нему присоединяют гудок. На гудок у нас уже выработан условный рефлекс, и естественно, что собака тотчас поднимет лапу. Если, продолжая тренировать условный рефлекс на гудок, время от времени проводить сочетания света и гудка, то образуется оборонительный условный рефлекс второго порядка: наша собака будет теперь поднимать лапу на вспышку света. Используя в качестве подкрепления условный раздражитель второго порядка, у собак можно выработать условный рефлекс третьего порядка, а у обезьян, имеющих более развитый мозг, удается образовать условные рефлексы четвертого, пятого, даже двадцатого порядка. Образование условных рефлексов второго и более высоких порядков возможно лишь у животных с совершенным мозгом. Вот почему у пчелы может быть образован, да и то с большим трудом, только условный рефлекс второго порядка, а у шимпанзе даже рефлексы высоких порядков вырабатываются легко и быстро. Для животных способность образовывать условные рефлексы второго и более высоких порядков имеет огромное значение. Для того чтобы научиться бояться волка, чтобы вид его, голос и запах вызывали у зайца оборонительный рефлекс — бегство или затаивание, — нет необходимости, чтобы волк каждый раз причинял ему боль, хватая за загривок. В этом случае гораздо практичнее заочное обучение, то есть выработка условных рефлексов второго порядка. Их образование связано с меньшим риском, чем условных рефлексов первого порядка, а эффект они обеспечивают такой же. Дрессировщики, подготавливая цирковой номер, кроме простых условных рефлексов, широко пользуются выработкой условных рефлексов второго порядка. Без них многие трюки и целые цирковые программы осуществить оказалось бы невозможно. Когда готовят для сцены какой-нибудь трюк, пользуются двумя приемами: или дрессировщик терпеливо ждет, когда животное само совершит нужное ему движение, или побуждает его совершить это движение и сейчас же дает за это лакомство. После нескольких подкреплений рефлекс становится прочным. Можно обоими способами научить медведя стоять на задних лапах. Косолапые мишки и сами любят принимать вертикальную позу. Посидев часок-другой около его клетки, нетрудно дождаться, когда он встанет на дыбы, или, подняв высоко пряник, заставить за ним потянуться. Смотришь, за один-два дня можно научить делать это по команде. Трудней заставить животное выполнять такие движения, которые ему несвойственны. Приходится идти на хитрость или прибегать к силе. В старину на базарах и ярмарках не обходилось без выступлений цыган с дрессированным медведем. Самый обычный номер — пляшущий медведь. Процедура обучения известна. Сначала Топтыгина учили стоять на задних ногах, затем, потянув за вставленное в нос кольцо, заставляли ходить и каждый шаг, естественно, поощряли пищевыми подачками. На следующем этапе нагревали лист железа, накрывали его стареньким половичком и заводили на него четвероногого артиста. Железо жгло пятки, мишка невольно переминался с ноги на ногу и получал за это мед. Немного терпения, и он запоминал, что на половичке следует переминаться с ноги на ногу, если желаешь полакомиться медом. Номер с танцующим медведем был готов. Примерно так же в наши дни учат медведей езде на велосипеде. Сначала заставляют молодого мишку встать на задние ноги, затем сзади подставляют табуретку и требуют, чтобы мишка оперся о нее крестцом, и тотчас подкармливают. Да ученик и сам чувствует, что так он держится устойчивее. Теперь его нетрудно заставить и сесть на табуретку, а когда он с ней достаточно освоится — и на седло неподвижно закрепленного велосипеда. На следующем уроке мишку учат ставить ноги на надежно закрепленные педали. Если он сам не догадывается это сделать, ставят насильно. Потом таким же образом учат нажимать на педали, затем ехать, придерживая велосипед, чтобы косолапый артист не упал, пока ученик не научится сам балансировать. Наконец, учат пользоваться рулем и ехать в нужном направлении. Сходным способом подготавливают многие номера, но, к сожалению, он не может быть применим во всех случаях дрессировки. Голуби легко поддаются обучению, пока оно идет на земле. Для воздушных трюков нужны особые приемы. Предположим, дрессировщик хочет, чтобы птица вылетела из-под купола цирка, перекувырнулась в воздухе над центром арены и улетела через открытую дверь в цирковую конюшню. Специально обучать голубя технике кувыркания не приходится. Представителям некоторых пород голубей этот навык передается по наследству. Задача только в том, чтобы придумать, как объяснить птице, чего от нее ждут: куда ей следует лететь, в каком месте нужно перекувырнуться и что делать дальше. Вот если бы тренер мог летать вместе со своим учеником под куполом цирка и после каждого кувыркания протягивать на ладони лакомство. Тогда обучение не требовало бы серьезного труда, но летающих дрессировщиков не бывает.

Для пернатых артистов существуют специальные приемы тренировки. Сначала дрессировщик садится рядом с голубем, берет в зубы свисток и четыре-пять раз в минуту подает сигнал, каждый раз давая после него ученику пшеничное зернышко. Процедура не сложная, голубь быстро запомнит, что вслед за свистком немедленно появляется корм. Однако тренер не торопится и повторяет уроки, пока голубь не научится по свистку бросать все дела и спешить за угощением. Теперь можно приступать к тренировке на арене. Дрессировщик усаживается внизу, а ассистент несет голубя наверх. Когда ученик, немного полетав, спускается вниз, его каждый раз возвращают под купол, пока он в конце концов не перевернется. Тогда немедленно раздается знакомый свисток, и проголодавшаяся птица сломя голову летит за вознаграждением. Тренировка продолжается до тех пор, пока голубь не заметит, что свисток звучит, только когда он перекувыркивается в воздухе, и теперь при каждом полете выполняет эту фигуру. Однако на следующих уроках свисток звучит, только когда птица кувыркается над ареной или недалеко от нее, затем только в том случае, если фигура выполнена над центром арены. В следующий раз дрессировщик садится в дверях, и голубь летит за кормом туда. Еще несколько подобных уроков, и воздушный акробат готов для выступления — у него образовался условный рефлекс второго порядка. При прохождении курса «среднего образования» родители и другие учителя молодых несмышленых животных широко используют метод образования у учеников условных рефлексов второго порядка. Этот «педагогический» прием обеспечивает усвоение молодыми животными обязательных программ обучения. Умение образовывать условный рефлекс второго порядка — важное приобретение мозга. Позволяя животным обучаться «заочно», оно значительно упростило педагогический процесс и обеспечивает значительное увеличение объема приобретаемых животными знаний.

Клевать или нет?

Мы уже имели возможность убедиться, что низшие животные прекрасно осведомлены, какой пищей им следует питаться. Детеныши высших животных такими талантами не наделены. Им приходится учиться по внешнему виду отличать вкусную и полезную пищу от вещей несъедобных или ядовитых. А теперь попробуем разобраться, нужно ли учиться узнавать предметы, отличать шарик от кубика, длинную палочку от короткой, красный цвет от зеленого. И как животные учатся на глаз определять расстояние до заинтересовавших их предметов. Для выяснения этого вопроса лучше всего подходят только что вылупившиеся из яйца цыплята. С одной стороны, эти желторотики — вполне самостоятельные существа, а значит, годятся для серьезного исследования. С другой стороны — ученые могут быть уверены, что, находясь в яйце, за стенкой из непрозрачной скорлупы, они не могли тренировать свое зрение. Значит, цыплята или должны появляться на свет с умением «узнавать» предметы, или можно будет понаблюдать, как они этому учатся. Только что выклюнувшийся в инкубаторе цыпленок, едва успев обсохнуть и согреться, начинает клевать мелко нарубленный яичный желток. Если за малышом понаблюдать внимательно, можно заметить, что новорожденный делает это далеко не идеально. Иногда он промахивается, а в тех случаях, когда попадает в желток, ему не всегда удается подхватить порцию пищи. В общем, цыплята справляются со своей работой не лучшим образом. Но, если вспомнить, как трудно и долго учатся пользоваться ложкой человеческие детеныши, становится совершенно очевидно, что способность клевать у цыплят врожденная. Ну хорошо, клевать цыплята умеют от рождения; но могут ли по внешнему виду отличить кусочек желтка, крошки хлеба от песчинок и других несъедобных предметов? Ученые решили выяснить, как птенцы решают, что годится в пищу, а что клевать не стоит. Сотню инкубаторных цыплят выпустили на манеж, на стенках которого были нарисованы четыре картинки: кружок, овал, пирамидка и звездочка. В стенки манежа были встроены специальные чувствительные датчики. Когда цыпленок клевал картинку, датчик посылал электрический сигнал, а счетчик, спрятанный за стенкой, подсчитывал число клевков. Голодные цыплята не заставили себя просить, они действительно клевали картинки, однако относились к ним избирательно. Некоторые картинки их привлекали особенно сильно, а другие они клевали лишь изредка. Каждый желторотик клюнул овал и кружочек по двести — триста раз, в то время как пирамидку и звездочку — всего двадцать — двадцать пять раз! Значит, малыши действительно знают заранее, какую форму должна иметь пища. Еще отчетливее способность различать форму предметов выявилась, когда картинки заменили маленькими фигурками: шариком, эллипсоидом, пирамидкой и звездочкой. Эту колючку малыши предпочитали вообще не трогать!

Ученые называют зрение дистантным видом органов чувств. Чтобы определить с помощью осязания, что за предмет находится у нас в кармане, его необходимо взять в руку, ощупать, то есть вступить с ним в непосредственный контакт. Чтобы почувствовать вкус, пищу нужно положить себе на язык. А зрение позволяет нам узнавать предметы, находясь от них иногда на значительном расстоянии. Преимущества зрения этим не исчерпываются. Оно позволяет нам тем же бесконтактным способом определять местоположение в пространстве любого интересующего нас предмета и оценивать расстояние до него. Еще недавно считали, что умению определять расстояние на глаз нужно учиться. Предполагали, что, когда ребенок тянет руку к заинтересовавшему его предмету или бежит через комнату, чтобы им завладеть, зрительные впечатления сравниваются с мышечными ощущениями в протянутой руке или в мышцах ног, отмеряющих шагами ширину комнаты. Ученые были уверены, что только постоянные упражнения приводят к тому, что маленький человек в конце концов научится точно определять на глаз любое расстояние. Долго не удавалось придумать эксперимент, чтобы проверить это предположение. Помогли крысы. Новорожденных крысят сто дней выращивали без света. Им разрешали бегать, лазать, резвиться, но в полной темноте. Детеныши других животных темноту переносят с трудом. Без света рецепторы глаз и зрительные системы мозга развиваются плохо. Выращенные в темноте животные на всю жизнь остаются подслеповатыми. Но для крысят отсутствие света не опасно. Они и в естественных условиях первые месяцы жизни проводят в глубоких норах, в подземельях, в других укрытиях, куда свет не проникает. Крысенка, как и любое другое животное, не спросишь, что он видит. Об этом можно судить только по его поведению. Как и другие грызуны, крысята появляются на свет слепыми и совсем беспомощными. К тому времени, когда у них откроются глаза, они еще и ползать толком не способны. По поведению такого беспомощного существа невозможно понять, правильно он оценивает расстояние или делать это еще не умеет. Вот почему опыт решено было провести на вполне развитых стодневных животных. А чтобы они не могли за это время научиться зрительной оценке расстояний, их с рождения выдерживали в темноте. Эксперименты преследовали цель — выяснить, способны ли животные совершать прицельные прыжки. Молодых крыс, впервые оказавшихся в освещенном помещении, сажали на небольшую платформу. На расстоянии двух-трех сантиметров от нее находилась другая платформа, где крысу ждала вкусно пахнувшая пища. Животные без труда перепрыгивали с платформы на платформу и каждый раз получали за это вознаграждение. Убедившись, что крысы поняли задание, ученые раздвинули платформы на значительное расстояние и снимали на кинопленку поведение животных. Кинокадры подтвердили, что прыжки крысят оставались точными. Ни одно животное не промахнулось, не свалилось на пол, не шлепнулось в центре платформы, где лежало угощение, и не повисло на ее краю. Это означало, что крысы точно оценивали расстояние между платформами и правильно соизмеряли свои усилия, чтобы осуществить прицельный прыжок. И все это они сумели сделать с первого раза без предварительной тренировки. Один эксперимент не делает погоды. Обычно в процессе исследования используют разные методы и разных животных. Очень интересные результаты были получены в опытах с цыплятами. Их не приходится неделями выдерживать в темноте, дожидаясь, пока они подрастут и возмужают, что очень удобно. Схватить с пола зернышко можно, лишь подойдя к нему на определенное расстояние, а затем точно соразмерив движение головы и шеи, иначе неизбежен промах. Наблюдения говорили о том, что и у цыплят способность определять расстояние — врожденная. Правда, оставались некоторые сомнения, а вдруг цыплята невероятно способные ученики, схватывающие все на лету и уже через несколько минут овладевающие умением определять расстояние на глаз, а нам кажется, будто эта способность у них врожденная. Чтобы разобраться в этом вопросе, большой партии цыплят надели очки, в которых все предметы должны были казаться ближе. Зернышко, лежащее в пяти — семи сантиметрах от цыпленка, они должны были видеть на полтора-два сантиметра ближе. Другой партии надели очки, удаляющие изображение. В них зерно, лежащее у ног, должно было казаться на полтора-два сантиметра дальше. Выпущенные на манеж, где был рассыпан корм, цыплята принялись клевать. Однако усилия пропадали даром. Никому из них не удалось схватить ни хлебной крошки, ни просяного зерна. Клювики цыплят первой партии стукали перед лежащими на полу зернами, а малышей второй группы — позади них. Ничего неожиданного здесь не было. Удивительным было другое: и через день, и через три, и через неделю «очкарики» не научились правильно определять расстояние и склевывать норм. Если бы цыплят не кормили искусственно, они умерли бы с голоду, так ничему и не научившись. Этот эксперимент показал, что умение точно оценивать расстояние у цыплят врожденное, не требует усовершенствования и не поддается никакой коррекции. В отличие от цыплят человек легко привыкает к таким искажающим очкам и уже через полчаса перестает ошибаться. Аналогичные результаты были получены еще в одном эксперименте. Давно известно, что молодые животные боятся высоты, а раз боятся, значит, умеют, хотя бы приблизительно, оценить расстояние до земли. Реакцию новорожденных животных изучали в специальном манеже. Он представляет собою большой лист толстого стекла, легко выдерживающий тяжесть животного, укрепленный в горизонтальном положении на высоте одного-полутора метров от пола. Поперек стекла стелится узкий коврик, образующий дорожку, на которую помещают подопытных животных. С одной стороны от дорожки снизу на стекло рисунком вверх наклеиваются обои. Со стороны кажется, что эта половина стекла лежит на чем-то твердом. С другой стороны дорожки обои наклеивали прямо на пол. Взрослому человеку совершенно ясно, что здесь стекло нависает над небольшой пропастью глубиною в один-полтора метра. С помощью стеклянного манежа изучили поведение молодых птиц, зверят и даже детей, еще не научившихся ходить. Оказалось, что цыплята, крысята, котята, ягнята, львята, тигрята, детеныши ягуара, снежного барса, различных обезьян, щенки гиен, слонята, а также младенцы сходят (или сползают) с дорожки только в «мелкую» сторону, а на «глубокую» забредать избегают. Значит, они верно оценивают расстояние до пола, а инстинкт им подсказывает, что падение с такой высоты приятных ощущений не доставит. Даже трехдневные детеныши обезьян явно испытывали волнение, когда экспериментаторы их помещали прямо на стекло с «глубокой» стороны манежа. Только водяные черепахи и утки не боялись высоты, да это и неудивительно. Иначе они не решались бы с берега войти в прозрачную воду. Многочисленные эксперименты, выполненные на самых различных животных, убедили ученых, что основные зрительные реакции, из которых складывается умение видеть окружающий мир таким, каков он есть, в действительности врожденны как для животных, так и для человека. Причем низшие животные, как и цыплята, не могут путем обучения внести изменение в свои зрительные ощущения. Головастики наших северных лягушек — вегетарианцы. Однако расставшись с хвостом и выйдя на берег маленькими лягушатами, они без всякой подготовки становятся хищниками. Способы охоты и охотничье «оружие» у всех одинаково. Это язык. Снаряд не слишком дальнобойный, но зато весьма удобный. Лягушки, увидев подходящую дичь, выстреливают в нее своим языком. Он вылетает изо рта с такой скоростью, что увидеть это человеческим глазом невозможно, приклеивается к добыче и почти так же быстро втягивается обратно в рот. Чтобы стрелять из «лягушачьего ружья», как и из любого другого, нужно обладать хорошим глазомером. Юные лягушата нигде не учатся охотничьим приемам. С первых дней жизни на берегу они успешно добывают дичь и от голода, как правило, не страдают. Глаз у лягушки, как и у других позвоночных животных, устроен так, что изображение летящей над головой мухи попадает на зрительные рецепторы его нижней части. Мозг, анализируя полученную информацию, «понимает», что предмет, чье изображение оказалось на этом участке сетчатки, может находиться только над головой, и дает команду выстрелить туда языком. Напротив, изображение червяка, ползущего по земле перед животным, попадет на рецепторы верхней части глаза. Мозг, анализируя эту информацию, знает, что предмет должен находиться внизу, и язык выстреливает именно туда. Ученым захотелось узнать, может ли мозг лягушки перестроиться, будет ли способен научиться по-новому оценивать информацию, поступающую от глаз. Лягушку трудно научить пользоваться очками. Поэтому вместо того чтобы оснастить ее глаза призмами, переворачивающими изображение, лягушек прооперировали. Каждый глаз повернули в орбите на 180° и в таком положении подшили. Вполне понятно, что лягушки теперь неправильно оценивали информацию и при виде летящей над головой мухи упорно стреляли языком вниз, а при виде ползущего по земле червяка — вверх. Удивительным было то, что и через год и через пять лет лягушки так и не смогли научиться пользоваться своими перевернутыми глазами. Для человека внесение подобных искажений в процесс зрительного восприятия не опасно. Человеку можно надеть такие очки, что весь мир он увидит вверх ногами. Впервые их рискнул испытать на себе английский психолог Д. Стрэттон. В течение всего эксперимента он носил очки, не снимая. Сначала Стрэттон видел все в перевернутом виде, и жизнь была невыносимой. Ученый шагу не мог ступить, пройти по комнате, не наткнувшись на мебель, не опрокинув что-нибудь по дороге. Но уже к вечеру второго дня он начал лучше ориентироваться. На четвертый день зрение стало переучиваться, хотя временами он еще видел окружающее неправильно. На пятый день ученый уже мог гулять в саду, а на седьмой любоваться красивыми пейзажами. После нескольких дней ношения очков эффект переворачивания исчез и мир стал выглядеть как прежде. Эффект переучивания оказался настолько полным, что очки не мешали пользоваться автомобилем, ездить на велосипеде, играть в теннис. Видимо, никто из животных привыкнуть к переворачивающим очкам не в состоянии. Цыплята не научились правильно воспринимать расположение окружающих предметов даже после месячного ношения очков. А они всего на 7° сдвигали изображение в сторону. Только обезьяны приспосабливались к жизни в перевернутых очках, но при этом теряли свою обычную жизнерадостность. Видимо, переучивание у них никогда не бывает полным. Значит, учиться видеть не нужно. И для животных, и для человека эта способность является врожденной. Но только человек путем тренировки может научиться правильно воспринимать мир, если глаза начнут посылать в мозг искаженную информацию. Зрение для человека является ведущей системой сбора информации. С его помощью мозг учится правильно понимать информацию других органов чувств. О ведущей роли зрения поведал оригинальный эксперимент. В маленькой камере, стоящей на столе, дно затянуто непрозрачной материей. В центре на материю помещают металлический диск диаметром три сантиметра. В камеру можно заглянуть только через уменьшающую линзу, и благодаря этому диск кажется значительно меньше, чем на самом деле. Испытуемому позволяют оценить размер диска на ощупь, исследуя его рукой снизу через ткань дна камеры. И вот что странно: ни у кого из испытуемых величина диска не вызвала недоумения. При ощупывании рукой все воспринимали его таким же маленьким, каким он казался через уменьшающую линзу. В другом эксперименте в камеру помещали металлический квадрат, а уменьшающую линзу заменили цилиндрическим оптическим устройством, благодаря чему квадрат казался испытуемому длинным прямоугольником. И в этом случае ощупывание квадрата рукой не изменило оценки: он воспринимался как продолговатый прямоугольник. Оказывается, когда различные органы чувств снабжают нас противоречивой информацией, мы верим показаниям зрения. Не это ли свойство нашего мозга мы невольно подчеркиваем, когда говорим, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Зрение настолько доминирует над остальными органами чувств, что с его помощью нетрудно переучить осязание. Для этого испытуемому дают возможность в течение тридцати минут смотреть через уменьшающую линзу на квадраты различной величины и ощупывать их рукой через ткань. За полчаса рука и мозг привыкают воспринимать металлические фигурки значительно более мелкими, чем они есть на самом деле. Затем испытуемому показывают образец и просят на ощупь, не глядя на них, найти квадраты такой же величины. Обычно отобранными оказываются более крупные фигуры, чем использованный эталон. Даже у человека зрение с первых дней нашей жизни является главным поставщиком информации об окружающем мире, и мозгу не приходится учиться ее понимать. Новорожденным детям от семи дней и старше с помощью специального проектора так показывали различные картины, что изображение предметов повисало в пространстве между ребенком и экраном, где в действительности ничего не было. Обычно малыши тянулись к предмету, пытались его схватить и обнаруживали явные признаки неудовольствия, когда им это не удавалось. В других случаях вместо изображения предмета малышу показывали изображение чего-то текучего, неопределенного, какой-то цветной водопад. В этих случаях дети хотя и тянулись к изображению, но попытки схватить его не проявляли. Они демонстрировали ученым разное отношение к увиденным предметам, способность на глаз, без предварительного обучения, отличать телесно весомые, осязаемые вещи от чего-то такого, что в руки взять нельзя. Головастики, цыплята, крысы, а затем и дети убедили ученых, что мозгу нет необходимости учиться воспринимать зрительную информацию. Эти способности и животным, и людям передаются по наследству. Напротив, пользоваться осязанием без предварительного обучения невозможно. Почему такая разница? Очень просто! Глаз — древнее приобретение. Способность воспринимать свет возникла еще у одноклеточных животных. За миллионы лет эволюции умение анализировать зрительную информацию прочно закрепилось за мозгом и теперь передается от родителей к детям по наследству. А рука возникла совсем недавно. До человека ею владели лишь обезьяны. Лошадиным копытом и даже собачьей лапой предмет не ощупаешь. Строгие правила обработки осязательной информации еще окончательно не сложились, и мозгу каждого индивидуума этому приходится обучаться персонально.

В старших классах

Трудный выбор

И в лаборатории, и в природе условные рефлексы вырабатываются обычно на достаточно определенные, конкретные раздражители. Гораздо проще выработать у собаки пищевой рефлекс на звук определенного колокольчика, гудка или свистка, чем научить ее на любой, абсолютно на любой, звук, каким бы он ни был и где бы ни раздавался, опрометью бежать к кормушке. Животные способны различать раздражители по любому конкретному признаку. Ученые давно убедились, что они умеют сравнивать самые различные раздражители и замечают, что одни предметы больше, а другие меньше, одни движутся быстрее, другие медленнее, одни звуки громче, а другие тише. Детям в возрасте трех-четырех лет подобные наблюдения помогают освоить такие понятия, как «больше», «громче», «тяжелее», «холоднее» или «медленнее». А способны ли животные сформировать подобные понятия и пользоваться ими? Оказалось, что им совсем не безразлично, как раздражители относятся друг к другу по величине, силе, громкости, яркости, тяжести, продолжительности, скорости и так далее. Они обращают на это внимание и делают из своих наблюдений определенные выводы. Убедил в этом ученых простой опыт. Собак помещали в камеру, где находилось несколько кормушек. Время от времени над кормушками появляются два круга, большой и маленький. Те кормушки, над которыми возникал большой круг, всегда оставались пустыми, а там, где оказывался маленький, — был корм. Этот круг каждый раз появлялся над новой кормушкой, но собака в конце концов понимала, что нужно бежать туда, где круг поменьше, и никогда не ошибалась.

А. И. Карамян (1908)

Член-корреспондент АН СССР и АН АрмССР, заведующий лабораторией эволюции центральной нервной системы в Институте эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова АН СССР Арташес Иванович Карамян — советский физиолог, ученик и последователь Л. А. Орбели, внес существенный вклад в развитие эволюционной физиологии центральной нервной системы.

Тогда опыт усложнили. Большие круги убрали, а маленькие, те, что раньше сигнализировали о наличии в кормушке корма, продолжали использовать в паре с новыми совсем крохотными кружочками. Куда теперь побежит собака? Туда, где появился крохотный кружочек. Ведь у нее выработался рефлекс — пища там, где самый маленький круг. Ученые называют такие реакции рефлексом на отношение раздражителей. Представления «больше» и «меньше» применимы, конечно, не только к кругам. Это очевидно даже для животных. Если круги заменить квадратами, ромбами, треугольниками, объемными фигурами, четко различающимися по размеру, им не придется объяснять, что к чему. Собаки сами догадаются, что корм нужно искать в той кормушке, где фигура маленькая. Иногда при переходе от кругов к шарам или тем более к кубикам животные теряются. Они ведь мыслят очень конкретно. Способность делать обобщения у них развита недостаточно сильно. Тогда они относятся к очередному заданию как к совсем новой задаче и в конце концов с ней справляются. Решив три-четыре подобные задачи, животное поймет, что корм следует искать не возле маленького круга, шара или пирамидки, а возле любой маленькой фигуры, и следующая задача уже не вызовет затруднений. Улавливание соотношений между раздражителями по величине, яркости, тяжести или по другому признаку означает способность формирования одного из видов элементарных абстракций. Когда ученые впервые занялись исследованиями в этой области, у них не было уверенности, что собаки справятся с подобной задачей. Они думали, что способностью к образованию условных рефлексов на отношение раздражителей могут обладать лишь наиболее развитые животные. Вопреки ожиданию оказалось, что этот вид условных рефлексов без особого труда вырабатывается не только у обезьян и собак, но и у низших млекопитающих, вроде морских свинок и мышей, у птиц, ящериц, черепах и даже у рыб. Как теперь выяснилось, рефлекс на отношение раздражителей имеет весьма простой механизм. В этом нет ничего удивительного. Такие «понятия», как «больше» или «меньше», «доступны пониманию» даже самых простых технических устройств. Обыкновенные чашечные весы четко реагируют опусканием вниз чаши с более тяжелым грузом. Видимо, и в мозгу существуют какие-то приспособления для сравнения раздражителей по присущим им важнейшим признакам. Животным постоянно приходится что-то сравнивать. Это умение имеет в их жизни большое значение.

Неприметная добавка

Загадки мозга трудно разгадывать. Далеко не сразу удается разобраться, что в его работе особенно важно, а что имеет второстепенное значение, какие формы деятельности даются ему легко, а какие требуют напряжения всех его сил. Ученым казалось, что способность животных улавливать, как по величине, тяжести, громкости и другим показателям, как соотносятся раздражители друг с другом должна свидетельствовать о высоком развитии мозга, а выяснилось, что с этим легко справляются даже рыбы. Зато нередко в работе мозга обнаруживают такие способности, которые на первый взгляд не могут существенно улучшить его работу, а в действительности переводят мозговую деятельность на новый, более высокий уровень. Таким незаметным усовершенствованием является способность к образованию ассоциаций. Последние годы жизни И. П. Павлова больше всего интересовали самые сложные формы условно-рефлекторной деятельности, особенности работы мозга человекообразных обезьян. Он приступил и к непосредственному изучению здорового и больного мозга человека. К началу XX века психологи уже накопили много сведений о человеческой психике, но Павлову хотелось знать больше. Психология — это наука, изучающая различные проявления психической деятельности мозга, а физиологов интересуют мозговые механизмы этой деятельности. Психологи в подобные вопросы не вникают. Одно из важнейших психических явлений, давно привлекавшее внимание ученых, — ассоциации. Этим термином называют связи, возникающие у человека между идеями, представлениями, чувствами. Ассоциации проявляются в том, что одна идея, определенное представление или чувство дают толчок к возникновению у человека связанных с ними идей, представлений и чувств. Пример простейшей ассоциации — связь между вспышкой молнии и последующим раскатом грома. Когда разражается гроза, каждый из нас вслед за очередной молнией невольно начинает прислушиваться, ожидая, когда раздастся гром. Психологи чаще всего изучают ассоциации между словами. Испытуемому читают специально подготовленный набор слов или коротких предложений и просят на каждое из них отвечать первым пришедшим в голову словом. Так ученые узнают, какие ассоциации между словами существуют у испытуемого. У каждого человека собственный набор ассоциаций, однако многие из них настолько универсальны, что присущи любому человеку. В этом каждый может убедиться сам. Попросите вашего товарища быстро, не задумываясь, ответить любым словом на десять — пятнадцать слов и фраз. На слово «сено» он почти наверняка ответит — «солома», а на фразу «лучший друг человека» — «собака».

Ассоциации очень напоминают условные рефлексы. Ивану Петровичу хотелось думать, что они легко образуются и у животных, но он не знал, как это проверить. У человека нетрудно выяснить, вызывает ли у него вспышка молнии представление о том, что вслед за ней должен последовать удар грома. Человек о возникающих у него ассоциациях расскажет сам. Но как спросить об этом собаку? Очень долго физиологи не могли придумать способа для изучения ассоциаций, но в конце концов проблема была решена. И. П. Павлов поручил исследование двум своим старейшим и надежным сотрудникам. Они должны были выяснить, возникают ли у собак ассоциации и как они образуются. Исследователи решили, что ассоциации следует вырабатывать примерно так же, как условные рефлексы. В камере, где находилась собака, на пять секунд вспыхивал свет, а затем начинал гудеть гудок. Или использовались другие раздражители: сначала звучал звонок, потом начинала действовать касалка, особый приборчик, предназначенный для раздражения кожи. Каждую пару раздражителей применяли тридцать раз. Предполагалось, что этого вполне достаточно, чтобы возникла ассоциация. Но как убедиться, что она образовалась? Для этого нашелся простой способ. Проведя тридцать сочетаний света и гудка, ученые затем вырабатывали на гудок обычный пищевой рефлекс. Повторяю, рефлекс вырабатывали на гудок, но выяснилось, что и свет, который никогда пищей не подкреплялся, теперь тоже начинал вызывать у собаки пищевую реакцию. Это свидетельствовало о том, что ассоциация между светом и гудком образовалась. Когда исследование было закончено, исполнители опубликовали его результаты. Статья, появившаяся в научном журнале, называлась «Условный рефлекс как ассоциация». В ней исследователи доказывали, что между условными рефлексами и ассоциациями нет существенных различий. Единственное их отличие состоит в том, что условные рефлексы образуются при сочетании малозначащего для животного и безусловного раздражителей, а ассоциации возникают при сочетании любых, в том числе малозначащих раздражителей, не вызывающих ни пищевой, ни оборонительной реакции. Образование у животных ассоциаций изучено пока недостаточно. Слишком трудоемкими оказались такие исследования. Однако удалось выяснить, что они образуются только у высших животных, у птиц и млекопитающих, у которых хорошо развиты большие полушария головного мозга. Может показаться, что новая способность мозга никаких дополнительных преимуществ ему не дает. Однако на поверку это маленькое, трудно заметное усовершенствование мозга, оборачивается большими выгодами. Ассоциации позволяют животным накапливать знания о мире, в котором они живут. В связи с образованием условных рефлексов животные познают самые важные для них закономерности: что может годиться в пищу, как ее добыть, чего следует остерегаться, как следует себя вести, чтобы избежать опасности. Ассоциации дают возможность познавать любые закономерности. В результате их образования у животного складывается картина мира. Конечно, некоторые ассоциации не принесут животному никакой пользы, но большинство когда-нибудь пригодится. У молодой лисицы в начале лета, когда с юга вернутся перелетные птицы, возникают ассоциации между видом и запахом дроздов, особенностями их поведения, их песнями и другими издаваемыми ими звуками. Сначала возникшие ассоциации не сулят лисе никаких выгод: не стоит и пытаться поймать птиц, сидящих на деревьях. Но вот в середине лета знакомые голоса дроздов, их запах вдруг начинают доноситься с земли. Это покинули гнезда птенцы дроздов, еще не научившиеся толком летать. Охота за молодыми несмышленышами может быть очень результативной, а образовавшиеся весной у лисицы ассоциации помогают ей правильно себя вести. Она знает, как выглядит дичь, к которой она подкрадывается, помнит повадки дроздов, и это помогает ей довести охоту до успешного конца. По мере эволюции животных нашей планеты, их поведение совершенствовалось и усложнялось. И каждый раз это было связано с появлением новых механизмов работы мозга. Одним из важнейших усовершенствований мозговой деятельности является способность к образованию ассоциаций — особого вида временных связей. С одной стороны, они помогают животным накапливать всевозможные знания, а с другой — осуществлять сложные формы поведения при образовании ассоциаций между более простыми реакциями, выстраивая из них целые цепи двигательных актов. В основе большинства наиболее сложных видов поведения высших животных, в том числе тех, о которых дальше пойдет речь, лежат условные рефлексы и различные виды ассоциаций. Возникновение способности к образованию ассоциаций является важным этапом развития мозга.

Четверолапые мыслители

Ученые уже довольно давно стали задумываться над вопросом, способны ли животные к различным видам обобщений, способны ли создавать понятия и пользоваться ими. Понятия являются существенным элементом всякого мышления. Вырабатываемые человеком, они закреплены в нашей речи. По существу, любое слово представляет собою понятие. В слове «береза» заложено понятие определенного дерева с характерной кроной и листьями, с семенами, собранными в сережки, с весьма своеобразной корой. Слово «дерево» является понятием более высокого ранга, так как оно включает понятия береза, ель, дуб, пальма, баобаб и всех остальных известных нам древесных растений. Наличие в языке большого числа понятий высших рангов в известной степени характеризует уровень развития данного народа. Многим народностям, населяющим непроходимые джунгли острова Новая Гвинея, слово «дерево» неизвестно. Существуют народы, не сумевшие создать слова «хвост». У каждого животного хвост называется особым словом, у собаки, обезьяны, слона… Жители Океании придумали десятки названий для отдельных разновидностей банана. В этом есть известный резон, так как их используют по-разному, и, значит, различать их необходимо. Зато самого слова «банан» до проникновения европейцев в Океанию они не знали. Поскольку все люди владеют речью, мы очень мало знаем, как формируются понятия без ее участия. А пользуются ли понятиями животные? Разобраться в этом трудно. Долго никому не удавалось изобрести способ, как с этим вопросом подступиться к собаке или обезьяне. Лишь сравнительно недавно такие эксперименты были все-таки поставлены. В одном исследовании обезьяну заставляли сортировать картинки, отбирая карточки с изображением цветов. Чтобы справиться с этой задачей, обезьяна должна была уверенно отличать цветы от рисунков, где были изображены другие части растений. Обезьяна не сразу догадалась, чего от нее добиваются ученые, и постоянно путала картинки, но, когда поняла, дело пошло на лад. Однако сформировала ли она понятие «цветок», ученые так и не сумели выяснить. Животное могло решить задачу, руководствуясь набором простых правил, например ориентируясь на цвет рисунка. Но вот сформулировать достаточно четкие правила обезьяна смогла самостоятельно, без подсказки со стороны исследователей. В другом эксперименте обезьяна должна была отобрать три изображения насекомых среди картинок со сходными по размеру и цвету рисунками увядших листьев, плодов, веток, цветов и других частей растений. Здесь, пожалуй, уже было основание говорить о том, что обезьяна выработала и пользовалась понятием. Самые впечатляющие способности по формированию понятий, как ни странно, продемонстрировали голуби. Их обучили стучать клювом по фотографии, если на ней были изображены люди. Трудно предположить, что для четкого выполнения задания голуби сумели придумать какие-то особые необычные правила. Дело в том, что в эксперименте использовалось много самых разных фотографий. Изображенные на них люди находились в разных местах фотографии, были изображены в разных позах, в разнообразной одежде или обнаженными, являлись представителями различных рас, то есть имели белую, черную или желтую кожу, были разного возраста, в том числе использовались изображения стариков и детей. Какой критерий, кроме наличия или отсутствия людей, мог бы подойти для классификации фотографий? Сами ученые не смогли придумать никакого способа, каким образом их можно сортировать, не пользуясь понятием «человек». Выходит, что животные способны создавать понятия, хотя полной уверенности в этом пока нет. Давно замечено, что звери и птицы умеют решать логические задачи. Делают они это двумя способами. Во-первых, используют метод «проб и ошибок». Если уличную бездомную кошку поймать и запереть в тесной клетке, она в присутствии поймавшего ее человека скорее всего забьется в угол. Но как только ее оставят в покое, сразу предпримет попытку выбраться наружу. Она наверняка продемонстрирует огромное упорство. А когда использует весь свой кошачий интеллект, будет попросту бросаться из угла в угол, прыгать на каждый уступ стенок или в бешенстве кататься по полу. Если дверцу можно открыть изнутри, надавив на какую-нибудь задвижку или щеколду, она в конце концов окажется на воле, случайно дотронувшись носом, лапой, спиной до запора клетки. Произойдет это непреднамеренно, несознательно и, как правило, лишь после того, как кошка совершит десятки, сотни или тысячи самых разных движений, всевозможных проб, оказавшихся ошибочными. Случайно выбравшись на свободу, кошка скорее всего не поймет, как следует открывать дверцу, но какие-то воспоминания у нее останутся. Если ее снова поймать и вернуть назад, она сразу бросится в тот угол, где находится клеточный запор, будет именно здесь искать способ открыть клетку и наверняка обретет свободу значительно быстрее, чем в первый раз. Вряд ли и сейчас ей станет понятно, как отпирается дверка. Оба раза она ее открыла случайно. Если запор сложный, кошку придется много раз лишать свободы, прежде чем она, наконец, научится с ним справляться. Однако и тогда будет заметно, что особого ума она к этому делу не приложила, а просто запомнила то случайное движение, которое в первый раз помогло ей обрести свободу, и механически его повторяет. Например, щеколду удобнее открыть, надавив на нее лапой, но если кошка впервые вырвалась на волю, катаясь по ней спиной, она и потом будет прибегать к этому нелепому приему. В общем, использование метода «проб и ошибок» является попыткой решить логическую задачу, не опираясь на помощь логики.

Решение любой незнакомой задачи животное начнет с использования метода «проб и ошибок». Конечно, оно при этом обращается и к своему опыту. Настойчивые, но случайные попытки не гарантируют успеха. В конце концов может наступить такой момент, когда энергия животного иссякнет. Тогда оно временно прекратит дальнейшие попытки. Вот тут-то и начинается чисто логическая стадия решения задачи. Впервые на это обратил внимание немецкий ученый В. Келер. Свои эксперименты Келер осуществлял на человекообразных обезьянах — шимпанзе. Обезьяне давалась задача — достать гроздь бананов, подвешенную к потолку клетки. Единственная возможность полакомитьсяфруктами — составить из ящиков, находящихся тут же, пирамиду и, забравшись на нее, дотянуться до бананов. Келер описал в своей книге, как озадаченный им шимпанзе, испробовав все пришедшие ему в голову способы, досыта попрыгав и истощившись, притулился в углу клетки и после некоторого «раздумья» поставил ящик на ящик, изловчился, вспрыгнул на шаткое сооружение и шлепнулся на пол с наградой в руке. Келер придумал много замысловатых задач для своих обезьян и в результате пришел к выводу, что животные могут решать такие трудные проблемы путем простого «рассуждения», благодаря «проникновению в сущность проблемы», и для этого им не нужно иметь предварительный опыт или прибегать к методу «проб и ошибок». Все необходимые «пробы» она может сделать «в уме». Решения логических задач по способу своих обезьян Келер назвал «инсайтом», что в переводе на русский язык означает «озарение». Оно наступает в результате обдумывания существующей ситуации. Естественно, животное много раз может прибегнуть к обдумыванию, всякий раз проверяя пришедшие ему в голову идеи, пока проблема не будет решена. Каждый по себе знает, как редко нас озаряют стоящие идеи. Вряд ли озарение посещает животных чаще. Инсайт, способность животных обдумывать возникшую проблему, вызвал бурную реакцию ученых. У Келера нашлись горячие поклонники и безапелляционные противники. Опыты многократно проверялись на самых различных животных и подтвердили, что мозгу животных присущи такие процессы, которые мы с полным основанием можем назвать обдумыванием. Однако, чтобы тебя посетило озарение, нужно иметь богатый опыт. Если маленького шимпанзенка с первых дней жизни воспитывать в такой обстановке, где нет подвижных предметов, которыми обезьяна могла бы манипулировать, брать в руки, перемещать в пространстве, если она не видела, как это делают люди, если она не знает и о том, что ящики могут быть передвинуты, разве ей пришел бы в голову подобный выход из создавшегося положения? Так что же такое озарение? Оказывается, это одна из форм обучения, способность переносить имеющийся опыт или его элементы в новую обстановку и использовать его для решения возникшей задачи, то есть умение воспользоваться накопленными ранее ассоциациями и условными рефлексами в совершенно незнакомой обстановке. Сейчас для изучения озарения чаще других используют задачи с поиском пути в сложном лабиринте. Сначала крысе дают возможность детально ознакомиться с лабиринтом, отыскать из него выход, а потом в очередной раз, перед тем как запустить туда подопытное животное, убирают одну из перегородок, значительно укорачивая и упрощая путь к выходу. Если у крысы есть общее представление о лабиринте и умение применять свои знания, она непременно воспользуется вновь появившимся проходом. Этот способ решения задачи и называют «озарением», даже если, перед тем как свернуть на новую дорогу, крыса не присела и не приложила палец ко лбу. Для того чтобы посетило озарение, необходим не только обширный предшествующий опыт, но и умение им пользоваться. У высокоразвитых животных оно заложено в мозг в виде определенных правил, по которым в высших отделах нервной системы осуществляется обработка информации и принятие решений, то есть выбор условно-рефлекторного акта или целой цепочки ответных реакций. Умение пользоваться своим опытом способно совершенствоваться. Вот отчасти почему бездомные дворняжки, постоянно сталкивающиеся с трудными проблемами, чаще проявляют находчивость и вообще кажутся умнее, чем породистые домашние собаки. То, что умение думать заложено в мозг, раньше некоторыми учеными оспаривалось. Они спрашивали своих противников, а кто же вложил его в мозг животных и человека. Им казалось, что если с этим согласиться, то придется признать и существование бога. Кто же, кроме него, мог это сделать? Это наивные рассуждения. Правила работы мозга отрабатывались на протяжении сотен миллионов лет в процессе эволюции животных. Они закреплены в конструкции мозга, в его биохимии, в особенностях физиологических реакций. Конструкция нервной системы гидры и свойства ее нервных клеток не позволяют вырабатывать условные рефлексы, а мозг рыб устроен так, что образование условных рефлексов максимально облегчено. Способность к выработке условных рефлексов — одно из условий для накопления знаний об окружающем мире, для приобретения самого разнообразного опыта, что и является предпосылкой для возникновения способности думать. И таких приобретений мозг высших животных получил много. Вспомните, что было рассказано о врожденном умении пользоваться зрением. В поведении низших животных, в том числе насекомых, часто встречаются элементы, напоминающие озарение. Конечно, это не настоящее озарение, так как оно строится целиком из врожденных поведенческих реакций и не использует элементы приобретенного опыта. Низшие животные не способны к подобным реакциям. Попробую разъяснить это с помощью простого примера. В период размножения осы-аммофилы роют для своего будущего потомства норки, а потом отправляются на охоту: личинок надо обеспечить запасом пищи. Дичь — крупных гусениц — осы разыскивают, летая над участком, где расположена норка. Найдя и парализовав добычу, маленькая оса волоком тащит свой нелегкий груз и, естественно, выбирает кратчайший путь, хотя «пешком» она здесь раньше никогда не ходила. Если на пути осы соорудить преграду, она выбирает новый путь, который в этой ситуации тоже будет самым коротким. Трудно представить, что аммофила, выбирая дорогу к своей норке, «рассуждает», прикидывая возможные варианты пути, и выбирает кратчайший. Ее поведение полностью основывается на врожденных инстинктивных автоматизированных реакциях. Покидая убежище, оса не только запоминает ближайшие ориентиры, но, что еще важнее, определяет координаты входа в норку относительно солнца, и на протяжении всей охоты ее мозг контролирует каждое перемещение насекомого в пространстве, всякий раз автоматически «вычисляя» новое направление к «дому». Удивительные способности аммофил показывают, что сложнейшие психические функции могут быть генетически заложены в мозг даже весьма примитивных созданий. Можно с уверенностью сказать, что мозговой механизм этих психических функций весьма несложен, хотя бы в силу того, что и сама нервная система ос не обладает особым совершенством. Низшие животные не совсем бесталанные существа. С того момента, когда у них возникает способность к образованию условных рефлексов, одновременно появляется способность делать обобщения и решать простенькие логические задачи. Давайте еще раз вернемся к муравьям и посмотрим, как они ведут себя в сложной обстановке. Около муравейника на высокой ножке установили искусственный цветок — ромашку с необычно длинными — до пятнадцати сантиметров — лепестками из твердой бумаги. Лепестков сделали немного — всего одиннадцать, — и все они располагались в одном секторе цветка. На кончик самого верхнего лепестка наносилась капелька сахарного сиропа. Малым лесным муравьям давали десять минут кормиться на этом лепестке. Затем кончик лепестка отрезали, а каплю сиропа наносили на следующий лепесток и здесь тоже позволяли муравьям кормиться не более десяти минут. Так в течение опыта капля должна была побывать на каждом из одиннадцати лепестков.

В первых четырех опытах муравьи старательно осваивали предложенную им задачу. После каждого переноса капли они искали ее по всей ромашке, но, главным образом, на тех лепестках, где только что кормились. Начиная с пятого опыта поведение муравьев изменилось. Теперь они почти не забегали на лепестки, где раньше лакомились сиропом, а сразу шли на соседний лепесток. Даже после десятидневного перерыва в опыте они не забыли, как нужно искать корм на бумажной ромашке. Трудно сказать, каким правилом пользовались при этом муравьи. Может быть, они запомнили, что корм каждый раз надо искать на соседнем лепестке, а может быть, догадались, что он находится на лепестке, ближайшем к укороченному. Муравьи не раз удивляли ученых, настойчиво требуя, чтобы мы отказались от нашего пренебрежительного отношения к низшим животным. Самые развитые из насекомых способны учиться не хуже некоторых высших позвоночных животных, а может быть, обладают даже зачатками логического мышления. Кто бы мог подумать, что их маленькие головы с крохотным мозгом способны справляться с такой нагрузкой. Мозг по-прежнему остается «черным ящиком». Мы более или менее точно знаем, какая информация туда попадает, по поведению животных можем судить о том, какие мозгом приняты решения, но что происходит там в скоплениях нейронов, в «черном ящике» нашего индивидуального компьютера, труднее всего поддается расшифровке.

Звери-математики

Цирк гудел от детских голосов. Сотни ребячьих глаз внимательно следили за четвероногим артистом. На арене, ярко освещенной сильными прожекторами, суетился мохнатый забавный песик. Он выполнял труднейший номер. Тюлька, так звали собачонку, был математиком, и, судя по достигнутым успехам, математиком выдающимся. Посреди арены на зеленом ковре по кругу были разложены большие картонки с нарисованными на них цифрами. В центре стоял клоун и экзаменовал Тюльку. — Кто хочет задать «профессору» следующую задачу? — кричал он, обращаясь к амфитеатру. — Спроси-ка ты, девочка, вот ты, из третьего ряда, с косичками! На минуту зал затихал, и из третьего ряда неслось — Два прибавить пять. — Отличная задача, — одобрял клоун. — Ну, Тюлька, сосчитай, сколько будет, если к двум прибавить пять. Тюлька садился столбиком, прижав передние лапы к груди, и внимательно слушал хозяина. Его мохнатая голова наклонялась то вправо, то влево. Густые прядичерных волос совсем скрывали глаза, и только розовый язычок от волнения то и дело высовывался изо рта. Получив задание, пес срывался с места и, мелко семеня короткими лапами, трусил вдоль картонок. Обежав два-три раза круг, он уверенно бросался к цифре семь и, схватив ее зубами, тащил клоуну. — Молодец, Тюлька! Правильно сосчитал! — хвалил его хозяин и высоко над головою, чтобы всем было видно, поднимал картонную семерку. — Теперь пусть задаст задачу мальчик из пятого ряда. Отлично! Сосчитай-ка, Тюлька, сколько будет, если от одиннадцати отнять восемь? И песик уверенно тащил клоуну цифру три. Затем выступала Кора. Она сама отвечала на вопросы зрителей. Артист усадил ее на высокий табурет, и из зала посыпалось — Два плюс шесть. — Девять минус пять. — Один плюс три. Клоун повторял задание, а Кора, немного подумав, гавкала в ответ. Зрители всем залом считали вслух, сколько раз четвероногая актриса подавала голос. Кора ни разу не ошиблась. В конце представления дрессировщик объявил последний, самый трудный, номер. Он рассказал, что Кора недавно начала осваивать умножение и деление, и предложил задавать новые задачи. — Шесть разделить на три, — выкрикнули из зала. Теперь Кора задумалась надолго. Клоун несколько раз повторил задание, напоминая артисту, что нужно разделить, а не отнять. И Кора не спутала. Она гавкнула только два раза. Так же успешно справилась она с умножением. Зрители наградили артистов восторженными аплодисментами. Собаки-математики на аренах цирка не редкость. Случается в этом амплуа выступать осликам, слонам, поросятам и другим животным. Некогда большой популярностью пользовался конь, названный Умным Гансом. Он гастролировал по всей Западной Европе. В 1900 году его купил в России немецкий учитель в отставке фон Остен. Новый владелец лошади, несомненно, обладал педагогическим талантом и за короткий срок подготовил большую программу. Умный Ганс «умел» складывать, вычитать, умножать, делить и извлекать квадратный корень даже из суммы двух чисел. Лошади, как известно, лаять не умеют. Носить в зубах картонные таблички Гансу тоже было несподручно. Поэтому конь ответы отстукивал копытом по дощатому настилу сцены. Выступления жеребца произвели в Германии настоящую сенсацию, и не только среди немецких обывателей, но и в научных кругах. Дело дошло до того, что в 1904 году его лично экзаменовал министр просвещения Штудт и остался доволен испытуемым. Всенародная слава, а главное, доход, получаемый от эксплуатации «математических способностей» Ганса, вызвали к артисту повышенный интерес. Скоро у него стали появляться конкуренты из школы, созданной для обучения лошадей купцом Карлом Кралль в Эберфельде. Животные-математики на профессиональной сцене — всего лишь цирковой трюк. На самом деле они, конечно, не только извлекать квадратные корни, но складывать и вычитать и то не умеют. Собаку учат по незаметному для зрителей знаку дрессировщика брать нужную цифру. Песик неторопливо бежит по кругу, и, как только поравняется с нужной цифрой, ему дают команду: «хватай». Недаром для этого номера выбирают маленьких коротколапых собачонок, не способных быстро бегать. Быстроногую артистку сразу не остановишь. Она с разбегу вполне может проскочить нужную цифру. Для подачи сигналов служит специальный свисток или особый приборчик, дающий очень высокие звуки. Человеческое ухо их совершенно не воспринимает, а собаки отлично слышат. Бежит по арене лохматый артист, вдруг свисток. Оглянулся на хозяина — правильно ли я понял? — снова свисток. Значит, правильно. Нужно хватать лежащую перед тобой цифру и нести хозяину. Вот и все! А считать — это обязанность дрессировщика. Зрители же не слышат никаких звуков и думают, что задачи решают собаки. Примерно так же «работают» четвероногие математики, сами отвечающие на вопросы дрессировщика. Фокус с Корой объясняется просто. Повторив задание, клоун поднимал руку, якобы для того, чтобы зрители дружно считали ответы артистки. Кора же выдрессирована подавать голос, как только рука хозяина поднимется выше головы. Так и шло представление. Клоун повторял задание и поднимал руку, Кора гавкала, рука резко опускалась, зрители хором отсчитывали «раз». Затем рука снова поднималась, Кора лаяла, зрители считали. Все это повторялось столько раз, сколько требовалось по заданию. Когда нужное количество было отсчитано, рука дрессировщика как всегда поднималась, только теперь уже не так высоко. Клоун держал ее чуть ниже головы. Зрители этого, конечно, не замечали, а Кора отлично видела и молчала.

Ловкий фокус нередко вводил в заблуждение не только простодушных зрителей цирка. Один американский дрессировщик сумел так ловко обмануть ученых, что его песик по кличке Мунито в 1817 году был избран членом Филадельфийской академии за «овладение» дифференциальным исчислением — одним из разделов высшей математики. Давайте попробуем разобраться, имеют ли звери хотя бы зачатки математических способностей. Выяснить это нелегко. Собаку не спросишь, сколько в комнате людей. Правда, давно известны наблюдения, позволяющие предположить, что некоторые животные умеют считать. Бывалые охотники, например, утверждают, что лебеди отличают четные числа от нечетных. Если пустить на воду стайку лебединых чучел или одомашненных лебедей, то дикие к ним будут подсаживаться только в том случае, если на воде плавает нечетное число подсадных птиц. К стайке из четного числа белогрудых красавцев пролетающие мимо лебединые стайки никогда не подсядут. Может возникнуть вопрос, а нужны ли вообще животным математические способности. Я думаю, должны пригодиться. Например, пчелам подсчет количества лепестков может помочь различать цветы. Изучение пчел подтвердило, что они действительно умеют «считать», во всяком случае, до четырех. Сборщиц меда учили брать корм из стеклянной кормушки, которую ставили на нарисованный треугольник. В кормушку такой же формы, поставленную на четырехугольник, наливали воду. Размер и форму фигур постоянно меняли. Скоро пчелы научились узнавать любой треугольник: простой равнобедренный, равносторонний и треугольник, все стороны и углы которого значительно отличались друг от друга, а следовательно, научились у нарисованных фигур считать углы или стороны. Другую группу пчел научили отличать карточку с двумя нарисованными кружочками от карточек с одним или тремя кружочками. Несмотря на то, что размер кружков и их расположение постоянно менялись, пчелы уже не ошибались. Затем их научили отличать карточки с тремя кружочками от карточек с двумя и четырьмя кружочками. Выходит, пчелы могут считать до четырех: и, может быть, это не предел? На это указывают опыты с обычными комнатными мухами, с которыми всем приходилось не раз сталкиваться, и каждый мог лично убедиться, что они не блещут особым интеллектом. Мухи любят общество друг друга. Свободно летающие в помещении насекомые охотнее присаживаются на сладкие приманки, если на них уже сидят мухи. Во время эксперимента на кормушки с сахарным сиропом помещались черные треугольнички, по размеру соответствующие величине мух. Кормушка с одним треугольничком привлекала мух в полтора, а с четырьмя — в три раза сильнее, чем без треугольничков. На кормушку с четырьмя треугольничками мухи садились в полтора раза чаще, чем с одним. Мухи замечали разницу и в том случае, если на одной кормушке находилось четыре, а на другой три треугольничка. На первую кормушку слеталось на четыре процента мух больше, чем на вторую. По мнению ученых, эти опыты никоим образом не свидетельствуют о способности мух считать, но доказывают, что насекомые в состоянии осуществить количественную оценку типа меньше-больше. Мухи скорее всего сравнивали суммарные площади лежащих на кормушках треугольников. Во всяком случае в контрольных экспериментах они одинаково часто садились на кормушку с четырьмя миниатюрными треугольничками и с одним большим, равным по площади четырем маленьким. Таким образом, результаты проделанных экспериментов хотя и не смогли доказать способности мух оценивать количество своих собратьев, но и не опровергли такую возможность. Птицы гораздо умнее насекомых. Особенно способными считаются скворцы, галки, вороны и попугаи! Ученые давно заметили, что они умеют считать. Каждый вид птиц откладывает определенное количество яиц. Дождавшись, когда самочка снесет последнее яичко, можно его убрать. Птичка обязательно обнаружит пропажу и, чтобы восполнить потерю, отложит еще одно. Если убрать и его, птичка снесет новое. Можно несколько раз подряд убирать яйца, а хозяйка гнезда будет настойчиво добиваться полной кладки. Математические способности птиц вызвали у ученых горячие споры. Одни — оценивали их умение замечать пропажу яиц как способность к счету; другие — утверждали, что птицы просто замечают наличие в гнезде свободного места, ведь размер гнезд строго постоянен. Дело в том, что замечать пропажу способны птицы, откладывающие и три — пять, и двенадцать — пятнадцать яиц. А что птицы умеют считать до пятнадцати, кажется маловероятным. Пришлось организовать специальные исследования, чтобы окончательно разобраться в этом вопросе. Оказалось, что птицы, несомненно, умеют считать. Одним из первых как способный математик прославился ворон Якоб. Перед птицей ставилось несколько коробочек с пищей, на крышках которых было нарисовано различное число кружочков. Затем птице показывали картинку с каким-нибудь количеством черных клякс. Якоб должен был запомнить число клякс на картинке и отыскать коробочку с таким же количеством кружков на крышечке. Только из нее разрешалось брать корм. Удивительные способности обнаружили попугаи. Их удается научить подсчитывать количество съеденной пищи. Перед птицей рассыпается горсточка зерна. Попугая учат брать только четыре, пять или шесть зерен. Уже через несколько дней птицы усваивают задачу и, чтобы избежать наказания, стараются быть очень внимательными и никогда не ошибаются. Сойки сумели справиться с удивительно сложной задачей. Перед птицей выставляется длинный ряд маленьких коробочек, закрытых сверху крышкой. Многие из них пустые. В других находится по одному зерну. Испытуемые должны были одну за другой открывать коробки, и если внутри оказывалось зернышко, могли его съесть. В общей сложности птицам разрешалось съесть пять зерен. Сойки оказались прирожденными математиками, настолько способными, что умудрялись одновременно запомнить четыре программы и безукоризненно выполняли задания: если на коробочках были черные крышки, птицы помнили, что имеют право съесть всего два зерна, под зелеными крышками — три, под красными — четыре, под белыми — пять. Проверьте себя завтра утром, сумели ли вы запомнить птичью программу. Из птиц самым известным математиком стал попугай Жако. Его тоже научили искать корм в коробочках. Специальных программ он не запоминал. Зато Жако умел сосчитать количество зажженных лампочек и ровно столько же брал из коробок зерен. Однажды вместо зажженных лампочек ученый несколько раз дунул в дудочку. Жако без всякого обучения догадался, в чем дело, сумел сосчитать количество гудков и взял из коробочек соответствующее число зерен. Это, безусловно, очень трудная задача. Лампочки горят одновременно и довольно долго. Их сосчитать не так уж и трудно. Гудки звучат друг за другом. Немудрено запутаться, но Жако выполнял задания без ошибок. Постоянно тренируясь в счете, этот попугай стал мировым чемпионом. Он — единственный среди птиц сумел отличить семь от восьми, то есть сосчитать до семи-восьми. Самые способные пернатые математики обычно осваивают счет только до шести-семи. Вот предел возможностей птиц со способностями чуть выше средних!

Математическая одаренность животных пока изучена плохо. Возможно, поэтому она выявлена у очень немногих зверей и птиц. Оказывается, собаки могут не только участвовать в цирковых фокусах, для чего им совсем не обязательно обладать математическими способностями, но действительно умеют вполне прилично считать. Это удалось узнать, непосредственно «заглянув» в собачий мозг. В настоящее время в физиологических лабораториях наиболее распространенным способом выведать тайны мозга является изучение его биоэлектрических реакций. Для этого каждому животному вживляют в мозг по нескольку электродов — тоненьких серебряных или нихромовых проволочек в надежной изоляции. Слабенькие электрические реакции мозга усиливает и записывает на бумаге специальный прибор — осциллограф. Его пять — десять, а то и пятнадцать писчиков вычерчивают на быстро бегущей бумажной ленте замысловатые зигзаги, регистрируя величину электрических потенциалов в том месте мозга, где находятся кончики каждого из электродов. Обычно, когда собака спокойна, писчики вырисовывают вязь мелких неприметных зубчиков. Но вдруг хлопнула дверь, вспыхнул свет. Наконец, просто кошка пробежала перед носом оторопевшего пса, и тотчас писчики отметят увеличение электрической активности мозга, на бумаге возникнут высокие зубцы. Однако пройдет минута-другая, собака успокоится, смирится с присутствием кошки, и электрические реакции ее мозга постепенно войдут в привычное русло. Ученые обычно не ограничиваются изучением электрических реакций спокойного, бездеятельного мозга, а дают ему какую-нибудь психическую нагрузку, серию коротких световых вспышек или звуков и записывают ответные реакции мозга до тех пор, пока животное не привыкнет к новому раздражителю и его мозг не перестанет на него реагировать. Обычно используют длинные серии и совершенно не заботятся о том, чтобы количество вспышек было всегда одинаковым. Когда впервые начали применять короткие серии с постоянным числом раздражителей, ученых ожидал сюрприз. При изучении электрических реакций мозга на короткую серию из пяти одинаковых звуков было обнаружено, что уже после нескольких ее применений только первый звук серии сохранял способность вызывать сильную электрическую реакцию. На второй, третий и четвертый звук электрическая реакция становилась незначительной, писчики осциллографа вырисовывали крохотные зубцы. Собственно, так и должно было произойти, это подмечали и раньше. Неожиданной оказалась реакция на пятый звук. Она опять значительно возрастала. Почему так происходит, ученым пока не понятно. Интересно другое. Если пятый звук всегда вызывает значительную электрическую реакцию, значит, собачий мозг каждый раз подсчитывает звуки. Попробовали применить серии из другого количества раздражителей — тот же результат. Если их было три, писчик на третий звук чертил большой зубец, если десять — на десятый. Значит, собака способна считать, и, смотрите, не до шести-семи, как галки и попугаи, а даже до десяти. В общем, это понятно, собаки должны быть умнее птиц. Самые развитые животные нашей планеты, несомненно, — обезьяны. Американский ученый X. Фестер решил выяснить, какие из них могут получиться математики, способны ли они осуществлять точную количественную оценку окружающих предметов. В его лаборатории жили шимпанзе Деннис, Элизабет и Марджи. Обезьянам было по три года. Для шимпанзе это уже юношеский возраст, самая пора для школьных занятий. Из трех учеников сносные математические способности обнаружились лишь у Денниса и Марджи. Элизабет за систематическую неуспеваемость пришлось сначала оставить «на второй год», а затем и вовсе исключить из школы. Занятия в обезьяньей школе сводились к тому, чтобы научить шимпанзят подсчитывать количество нарисованных предметов: кружочков, треугольников, квадратиков и «записывать» результат подсчета. Почему-то Фестер решил, что десятичная система чисел, которой обычно пользуемся мы, будет слишком сложна для обезьян, и решил обучить их двоичной системе, на которой осуществляют математические операции электронно-счетные машины. В двоичной системе лишь две цифры — 0 и 1,— потому ее и называют двоичной. Первоклассники уже через несколько недель отлично пишут палочки и нолики. Обезьян этому научить трудно. Пришлось прибегнуть к хитрости. Шимпанзят научили зажигать и гасить лампочки. Зажженная лампочка означала единицу, выключенная — ноль. Вот как выглядят числа в двоичной системе и в «записи» обезьян с помощью горящих и выключенных лампочек. На рисунке горящие лампы обозначены светлыми кружочками, выключенные — черными.

В обезьяньей школе было пять классов. В первом классе шимпанзе учились узнавать числа и пользоваться ими. На парте перед обезьяной размещены три группы лампочек, по три лампы в каждой. Выключателей к ним здесь нет, они в кабине экспериментатора. Ученый включает одну, две или три лампочки средней группы, а потом точно такую же комбинацию набирает для одной из боковых групп, а для другой подбирает иную, новую комбинацию. Теперь нажатием ручки общего рубильника ученый подает ток на среднюю группу, и заранее включенные лампочки загораются. Остальные два рубильника у обезьяны на парте. С их помощью она должна подать ток на лампочки правой и левой групп, а когда они зажгутся, сравнить их с лампочками средней группы и выбрать ту, которая с ней совпадает. Она останется гореть, другую обезьяна должна выключить. За правильное решение задачи ученице давали пищу. Чтобы шимпанзе учились прилежнее, их кормили только во время урока: сколько заработают, столько еды и получат. Во втором классе обезьянам объясняли связь между количеством предметов и числом, записанным с помощью двоичной системы. Теперь на парте вместо средней группы лампочек появлялась картинка с нарисованными кружочками, квадратиками или треугольниками. Нажимая на рубильники под боковыми группами, обезьяны зажигали заранее подготовленные комбинации лампочек, то есть как бы записывали два числа, а потом должны были выбрать из них то, которое соответствовало числу предъявленных картинок. В третьем и четвертом классах шимпанзе обучали составлять числа, зажигая и гася каждую лампочку по отдельности. Наконец, в старшем классе их учили считать предметы на картинке и «записывать» их число, составив его, зажигая по отдельности соответственно расположенные лампы.

Шимпанзе считали предметы так, как это делают очень маленькие дети, дотрагиваясь до каждого из них пальцем. Затем, зажигая и гася расположенные на парте лампы, они «записывали» соответствующее число. Обезьяна имела возможность проверить правильность решения. Когда число предметов было «записано», она нажимала еще на один выключатель. Если задача была решена правильно, над картинкой вспыхивала лампочка. Убедившись, что задание выполнено, обезьяна отправлялась получать заработанную порцию пищи. Обучение шимпанзе шло трудно и длилось долго. Однако в результате Деннис и Мардже благополучно закончили пятый класс, научившись считать до семи. Большему их не учили. Весьма вероятно, что они могут сосчитать и гораздо большее число предметов. Таким образом, зачатками математических способностей обладают многие животные. Лабораторные исследования убедили ученых, что они действительно способны производить оценку количества самых различных предметов. Интересно, часто ли им приходится пользоваться своим дарованием, когда они живут в лесу.

Певцы, художники, архитекторы

По мере продвижения вверх по эволюционной лестнице животные нашей планеты умнели. Этот процесс кажется абсолютно закономерным и не вызывает удивления. Действительно: если бы психика животных не совершенствовалась, откуда бы взялась та основа, на которой формировался человеческий ум? И для самих животных умнеть было выгодно, умным легче выжить, чем глупым. Другое дело — развитие художественного вкуса. Кажется, зачем он им. Между тем самые различные животные постоянно демонстрируют нам, что они не чужды пониманию прекрасного. Можно не сомневаться, что многие из них обладают определенными музыкальными способностями, а некоторые обнаруживают задатки художников. Мелодичные, чарующие песни птиц делают нашу северную холодную и неласковую весну по-настоящему праздничным временем года. Было бы, однако, величайшей ошибкой считать, что в них отражен восторг певца перед весенним расцветом природы или его любовью к избраннице. Песни птиц имеют вполне определенное, но куда более прозаическое предназначение. Это широковещательное заявление о претензиях певца на земельную собственность для гнездового участка и недвусмысленное предупреждение возможным соперникам, что владения будут самоотверженно защищаться. Песня — открытая угроза соседям, но как красиво она выражена! Второе предназначение песни — привлечь на занятый участок самку, поддержать контакт с подругой. Если птицы живут в густых зарослях, они могут видеть друг друга, только когда находятся совсем близко. Однако птицы нередко поют и осенью, уже покинув собственную территорию, на пролете, на зимовке и почти круглый год в тесной клетке у какого-нибудь любителя птичьего пенья. Тут уж трудно придумать какой-нибудь иной повод для вокальных упражнений, кроме собственного удовольствия. У каждого вида птиц своя песня, а умение петь врожденное. Однако чем сложнее исполняемая птицей мелодия, тем дольше приходится учиться, чтобы она получалась правильно и красиво. Лучшие певцы, несомненно, дроздовые. Среди этого талантливого семейства на Евразийском континенте наибольшую славу приобрел певчий дрозд и, конечно, соловей, а в Америке — дрозд-отшельник, обитатель горных мексиканских лесов. У этих птиц особенно заметно, насколько песня стариков совершеннее, чем у молодых неопытных самцов. Интересно, что юные певцы выбирают себе для подражания наиболее талантливых исполнителей, прекрасно отличая их песнь от напевов таких же молодых и еще не умелых птиц или вокалистов средней руки. Если двух певцов, опытного и начинающего, содержать в одной комнате, плохой будет совершенствоваться, но никогда не бывает, чтобы хороший певец перенял несовершенную песнь своего молодого соседа. Издавна пение птиц высоко ценилось любителями. Хороших певцов держали дома в клетках. С незапамятных времен существовало искусство обучения певцов. В качестве учителей используют наиболее опытных старых исполнителей и птиц других видов, чьи элементы песни хотят включить в репертуар будущего артиста. В птичьих школах подготавливали молодых птиц для продажи и давали уроки «приходящим» ученикам. В старой России такса за обучение достигала с пяти рублей в час, а хорошие соловьи стоили до двух тысяч рублей. Имеет ли у птиц какое-нибудь значение качество вокального исполнения? Оказывается, имеет. У многих перелетных птиц первыми на север возвращаются самцы. Не теряя времени даром, они занимают гнездовую территорию и коротают время, поджидая прилета самок. Уже давно было замечено, что самки любого возраста, и старые, и молодые, предпочитают старых самцов. Именно у солидных, немолодых кавалеров, а значит, и опытных певцов, быстрее всего образуются пары. Отчасти это происходит потому, что супруги хотя и летели на север порознь, но здесь, дома, вновь восстанавливают семью. А то, что у молодых самцов не сразу появляются подруги, раньше неправильно объясняли тем, что им достаются плохие гнездовые участки и самки не соглашаются жить в такой никудышной усадьбе. Действительно, самки очень осмотрительны и придирчиво относятся к выбору участка. Он должен располагать надежным укрытием для гнезда и обеспечить детей достаточным количеством корма, но все-таки первым критерием при выборе жениха является его песня. Самки охотнее откликаются на призыв самцов с самой красивой песней, и только если его участок или он сам чем-то не понравились, с сожалением прекращают знакомство и отправляются на поиски нового жениха. О высоких вокальных талантах птиц говорит умение некоторых из них петь дуэтом. У нас на Дальнем Востоке в бассейне таежной реки Бикини живет очень редкая и таинственная птица — рыбный филин. Первые сведения о жизни этих удивительных существ добыл ленинградский орнитолог и неутомимый путешественник Ю. В. Пукинский. Весной в сумерки пара рыбных филинов, усевшись где-нибудь по соседству, затягивает унылую мелодию: «худ-ыыы-гуу-уу-гыы-ыы-ыы». Первый и третий «куплет» этой песни поет самец, второй и четвертый — самка. Такой дуэт, когда партнеры поют по очереди, называют антифональным пением. Среди любителей подобных дуэтов наибольшей известностью пользуется полтора десятка видов африканских сорокопутов, из которых особенно приятной, хотя и очень короткой песенкой обладают птицы-колокольчики. Сорокопуты способны образовывать трио, квартеты и даже квинтеты. Дуэт обычно исполняется самцом и самкой, а трио и квартеты включают самцов с соседних участков или взрослых, но еще не отлученных от семьи детей. Хозяева участка не только не возмущены непрошеными подпевалами, а, наоборот, помогают им вклиниться в дуэт. Интересная особенность антифонального пения птиц — очень точное соблюдение интервалов между песнями партнеров. Вокалисты выдерживают их с феноменальной точностью, ошибаясь лишь на три, максимум на пять миллисекунд. Когда образуется поющее трио или квартет, дополнительные партнеры так же строго соблюдают интервалы между партиями, как и основные певцы. Если семейную пару разлучить, та птица, которая осталась на старой территории, поет одна, исполняя обе партии, и тоже соблюдает установленные интервалы. Другие любители дуэтов поют полифонально, то есть одновременно. В этом случае оба партнера исполняют одновременно каждый свою песню, а если она у них одинакова, тогда поют ее в унисон. Интересная особенность дуэтного пения заключается в том, что им увлекаются непременно супруги, причем только тех видов птиц, у которых браки заключаются на всю жизнь. Эти птицы обычно живут в густых зарослях или, как рыбные филины, поют только в темноте. Как ни красиво дуэтное пение, оно предназначается не для услаждения слуха, а для поддержания постоянного контакта между супругами, когда они не могут видеть друг друга. Там, где обитают эти птицы, такая чащоба, что трудно даже обнаружить вторжение на свою территорию соперника, видимо, потому они так охотно соглашаются на образование трио: сразу становишься в курсе, где находится твой сосед. Второе назначение дуэтов — дать партнерам возможность договориться о том, что пора обзаводиться детьми, пора строить дом. В тропиках — а большинство птиц, поющих дуэтом, живет в жарких странах — нет ни весны, ни лета. Ничто не торопит супругов приступить к строительству гнезда, и взаимное обсуждение семейных проблем им нужнее, чем жителям умеренных широт и севера. Сложность и красота птичьего пения дают нам право предполагать, что птицы способны к эстетическому восприятию своих вокальных произведений. Оно основывается на одинаковой с нами положительной оценке гармоничности песен и нелюбви к диссонансам. Среди птиц особенно много певцов, но это не значит, что представители других классов совсем не любят пения. Есть отличные певцы среди насекомых. Звуковые органы лучше всего развиты у представителей отряда прямокрылых, у саранчовых, кузнечиков и сверчков, а также у цикад. Правда, насекомых правильнее считать не певцами, а музыкантами. Саранча «играет на скрипке», используя свои надкрылья как виолончель и водя по ее струнам «смычком» больших прыгательных ног. Кузнечики и сверчки извлекают звуки трением своих крыльев, на которых находятся специальные приспособления. Насколько важна для них возможность музицирования, можно судить по тому, что у некоторых саранчовых большие ноги используются не для прыганья, а только для производства звуков, а у кузнечиков крылья превратились в музыкальный инструмент и больше не годятся для полета. Лучшими музыкантами среди насекомых, несомненно, являются американские зеленые кузнечики, полевые и домовые сверчки. Прекрасным исполнителем является солончаковый сверчок. Его научное название — сверчок сладкозвучный. Шумны и надоедливы концерты цикад, особенно тропических. Многие ругают этих насекомых, называют их назойливыми. Но вот пестициды сделали свое дело, в Крыму по ночам стало тихо, все реже удается услышать пение цикад, а жаль. Прелестная южная ночь потеряла частичку своего очарования. Среди квакш, лягушек и жаб почти нет молчаливых созданий. Безусловно, не все певцы обладают одинаковой музыкальной одаренностью. Весенние концерты наших лягушек многие считают однообразными. Существует и другое мнение. Видный американский герпетолог Арчи Карр утверждает, что песня многих тропических лягушек прелестна, полна оптимизма, скрытого смысла и гораздо выразительнее пения птиц. Возможно, ученый слегка увлекся, однако, действительно, голоса американской жабы и некоторых древесных квакш звучат на редкость мелодично. Они похожи на звон бубенчиков, звуки свирели, звучание флейты. Весело звенит в период размножения голос ателопа Штельцнера. Немало любителей держат дома лягушек ради их песен. Голос японской веслоногой лягушки напоминает пение птиц. Хорошие певцы на рынках Токио стоят немалых денег.

О высоком профессионализме лягушачьего племени говорит умение петь хором, образуя слаженно поющие группы животных. Самцы многих лягушек и жаб в брачный период подстраивают свои «песни» под «песню» соседа по нерестилищу. Солист из числа ложных сверчковых квакш не в состоянии промолчать, если через тридцать — пятьдесят миллисекунд после окончания своего крика услышит крик другого самца, продолжительностью пятьдесят — шестьдесят миллисекунд. На крики другой продолжительности он не отзовется. Аналогичная рефлекторная реакция, потребность ответить песней на песнь другого самца лежит в основе образования дуэтов и хорового пения и у остальных лягушек. Когда два самца пантеровой жабы оказываются по соседству, они согласуют свое пение, образуя сложный дуэт. При этом обычный интервал между песнями-криками каждого самца увеличивается почти вдвое, так как каждый партнер, закончив свою партию, внимательно слушает песню соседа и только после этого исполняет новую «арию». Свистящие квакши образуют дуэты, трио, квартеты и даже пентеты. В группе поющих самцов может иметься запевала. Чтобы песня четырех-пяти лягушек звучала слаженно, каждый певец должен внимательно прислушиваться к партиям партнеров и соблюдать очередность. Сенегальские веслоногие лягушки образуют поющие группы из любого числа животных. В их хоре нет запевалы, ведущего солиста. Каждое животное поет две — восемь секунд. Его песня вызывает немедленный отклик одной или нескольких определенных лягушек. Очередность пения соблюдается строго, в результате в общем хоре каждое животное занимает совершенно определенное место. Среди млекопитающих тоже немало вокалистов. Поют белки, бурундуки, летяги. Любители пения не редкость среди наших домовых мышей. Незабываемо жутка, но по-своему прекрасна песнь волчьей стаи. Однако настоящей песней, вполне сопоставимой с человеческой, обладают лишь гиббоны. У них очень звучный и громкий голос, и они могут производить чистые музыкальные звуки. Ежедневно на рассвете гиббоны предаются хоровому пению. Как только первые солнечные лучи коснутся вершин высоких деревьев, животные просыпаются, потягиваются и поднимаются наверх к солнцу. Рассевшись на самой вершине, подперев подбородки коленями и для надежности ухватившись своими длинными руками за боковые ветви, обезьяны запевают. Вся семья поет одну и ту же песню. Мелодия, начинаясь с ноты ми, переходит в полную октаву и заканчивается длинными трелями. Вся песня звучит в мажорной, ликующей тональности. Постепенно одна за другой откликаются другие семейные группы животных. Общий концерт продолжается полтора-два часа, и, видимо, только голод заставляет животных прекратить пение. У животных отмечена склонность и к другим видам искусства. Среди них встречаются одаренные художники, а тяга к красивому, яркому распространена достаточно широко. Хорошо известно пристрастие врановых птиц к блестящим предметам. Там, где к птицам относятся бережно, не пугают их и не беспокоят, галки, сойки, вороны воруют с террас дачных поселков блестящие ложки, женские украшения и часики. Прирученные птицы становятся бедствием для всего поселка, смело шныряя между людьми и воруя все блестящее, хоть на миг оставшееся без присмотра. Среди млекопитающих особым пристрастием к блестящим предметам отличаются неотомы — американские древесные крысы. Это домовитые существа. Свои замечательные фундаментальные гнезда одни из них устраивают прямо на земле, другие — в кронах деревьев, третьи в манграх, укрепляя их невысоко над водой и вплавь добираясь до берега. Если дом расположен на земле, к нему всегда ведут хорошо утоптанные дорожки, с которых убраны камни и прочий мусор. Занимаясь дорожными работами, древесная крыса не упустит случая поиграть с особенно ярким, заметным камушком, а потом понесет его домой. Она, как наши сороки, тянет в дом все блестящее, броское. Американцы особенно близко познакомились с неотомами, когда в Калифорнии вспыхнула золотая лихорадка. Огромные массы людей, обуянные страстью к наживе, бросили свои дома и переселились ближе к природе в палатки и землянки. Смышленых зверьков золотоискатели не оставили равнодушными. Древесные крысы быстро поняли, что вблизи человека всегда есть чем поживиться. Здесь постоянно валяются пищевые отбросы и много всяких удивительных предметов, которыми можно поиграть и унести к себе в дом. А перерытая вокруг земля давала возможность пособирать красивые камушки. От такого изобилия у зверьков разбегались глаза. Они хватали то один предмет, то другой, переносили их с места на место, а затем бросали, не зная, что взять на память. Сразу все ведь не унесешь! Бурная деятельность неотом, естественно, вызывала удивление и интерес людей. По приискам поползли легенды о том, что, проснувшись утром, некоторые счастливые золотоискатели находили на месте исчезнувшего куска туалетного мыла или другого пустякового предмета крупные золотые самородки, якобы оставленные древесной крысой «в уплату» за похищенное. Я не скажу, где тут кончается вымысел, а где начинается правда. Действительно ли неотомы меняли мыло на золотые самородки? Сейчас этого уже не проверишь. Однако дыма без огня не бывает. Перетаскивая блестящие предметы, древесная крыса действительно могла забыть в палатке золотоискателя кусочек драгоценного металла, заинтересовавшись каким-нибудь другим предметом. В любой легенде всегда есть доля истины. Во всяком случае в народе неотому называют не воровкой, как нашу сороку, а крысой-торговкой. Птицы обладают не только страстью к ярким предметам, но и тонким художественным вкусом. У большинства из них самцы окрашены значительно ярче самок. В период создания семьи расфуфыренные «кавалеры» демонстрируют «дамам» свои роскошные костюмы. Прием, надо сказать, достаточно примитивный, но ведь это птицы с их весьма ограниченным интеллектом. Чем еще, кроме «нарядов», они смогут завлечь своих подруг? И действительно завлекают! Если самца окрасить в тускло-серый цвет, ему придется остаться холостяком, так как самочки не захотят связать свою судьбу с таким неинтересным «мужчиной». К числу немногих птиц, чьи самцы и в брачный период не снимают повседневной одежды, относятся некоторые виды шалашников — удивительных австралийских птиц. В будничном платье им легче избегать врагов, но чем привлечь внимание избранницы, как завоевать ее сердце? И жених строит дворец или, скорее, сказочный шатер, достойный восточной царицы. У каждого из восемнадцати видов шалашников своя конструкция дворца. Он может строиться из воткнутых в землю небольших прутиков, но может быть и достаточно большим. У одних птиц это удлиненное сооружение с двускатной крышей, ориентированное строго по линии север — юг. У других более скромный односкатный навес или круглый шатер. Есть шалашники, которые строят высокие башни до полутора — трех метров в вышину. Для их небольшого роста, равного вороне, это внушительное сооружение. Перед дворцом устраивается парадная площадка, тщательно очищенная от мусора и украшенная яркими цветами, красивыми камушками и раковинами, мертвыми жуками или их яркими надкрыльями, птичьими перьями, яркими ягодами, плодами, шляпками грибов, красивыми листьями и мхами. Когда в Австралии появились европейцы, шалашники получили доступ к таким сокровищам, как пуговицы, бижутерия, яркие обертки конфет, коробки от сигарет, оловянные солдатики и другие детские игрушки. У некоторых видов шалашников принято украшать и крышу своего дворца. Для этого лучше всего подходят цветы. Иногда на крыше сооружается клумба и туда высаживаются орхидеи. Это не только красиво, но и практично, так как увядшие цветы и листья, подгнившие плоды, ягоды и другие испортившиеся украшения хозяину сооружения приходится регулярно заменять, а живая орхидея на несколько лет. Дворец не шалаш, он тоже строится на всю жизнь. Некоторые шалашники «штукатурят» изнутри стенки своего дворца хорошо пережеванной мякотью каких-нибудь плодов. Если птице не попадается сырье достаточно эффектного цвета, то она добавляет в штукатурку немного тщательно измельченного древесного угля. Часто пернатые декораторы работают малярной кистью, самостоятельно изготовленной из кусочка мягкого луба. Тщательно пережевав очередную порцию мякоти, птица берет в клюв свою «кисть» и начинает водить ею по прутикам, образующим стены дворца. Жидкая штукатурка из переполненного рта стекает по кисти, а маляр размазывает ее равномерно по обрабатываемой поверхности. Благодаря тому что составной частью штукатурки является слюна, высыхая, она оказывается достаточно стойкой и косметический ремонт приходится делать не часто. Элементы эстетического восприятия удалось обнаружить и у других животных. Птицам и обезьянам давали рассматривать пары простых картинок — две-три полоски, один или несколько треугольников, квадратов, кружков или окружностей. На одной из картинок изображение было симметричным, выполнено четкими линиями, а его элементы хорошо скомпонованы. На другой картинке симметрия отсутствовала, элементы рисунка были разбросаны в беспорядке или выполнены волнистыми линиями. Галки, вороны, попугаи, низшие и человекообразные обезьяны выбирали рисунки первой категории, и на наш человеческий взгляд казавшиеся более привлекательными. Чтобы закончить рассказ о художественной одаренности животных, стоит рассказать о рисунках обезьян. Что их нетрудно научить пользоваться мелом, углем или карандашом, замечали, видимо, давным-давно. Собственно, и учить их особенно не приходится: просто четверорукие существа с интересом следят за тем, что делают хозяева, и охотно обезьянничают. Об одном из интересных случаев недавно рассказала Стелла Брюер, много занимавшаяся с молодыми шимпанзе. Один из ее совсем юных воспитанников, неоднократно наблюдавший, как Стелла делала ежедневные записи, стал требовать бумагу и без всякого обучения или помощи с ее стороны покрывал целые листы аккуратными строчками мелких завитушек. Работа выполнялась настолько тщательно, что на первый взгляд вполне могла сойти за письмо, написанное на каком-то незнакомом языке. Внимание ученых к рисункам обезьян впервые привлекли исследования Н. Н. Ладыгиной-Котс. Она параллельно изучала и сравнивала развитие маленького шимпанзе Иони и собственного сына. В числе прочих особенностей психики в поле зрения Ладыгиной-Котс оказалось и развитие изобразительных способностей ее воспитанника. Позже аналогичные исследования обезьян и детей были многократно повторены. Они оказались поучительными. Первые этапы развития способности рисовать у детей и человекообразных обезьян имеют удивительное сходство. Самые ранние рисунки с житейской точки зрения не чем иным, как каракулями, не назовешь, но ученые, тщательно их анализируя, прослеживают, как постепенно каракули становятся сложнее и, если можно так сказать, совершеннее. У детей переломный момент развития происходит в три-четыре года, когда малыш впервые делает попытку изобразить человеческое лицо. Первые рисунки Иони представляли собою длинные плавные линии. Постепенно линии становились более четкими, затем обезьянка стала дополнять рисунок короткими линиями, пересекающими длинные под прямым углом. Дети тоже достигают этого этапа после длительного периода небрежных каракулей. До этого момента развитие обезьян и детей идет параллельно, потом рисунки шимпанзе по своему композиционному совершенству начинают обгонять детские. Обезьяны располагают рисунок в центре листа. Если они в начале промахнулись, что, надо сказать, бывает редко, то стараются это исправить в ходе выполнения рисунка. Многие обезьяны заполняют углы листа мелкими значками, соблюдая известную соразмерность, или окружают центральную часть рисунка симметрично расположенными каракулями, которые ученые вежливо называют орнаментом. Насколько обезьяны придирчиво относятся к композиции, можно судить по тому, что, получив лист с простым рисунком в центре, с окружностью, квадратом, треугольником, они их охотно дорисовывают, покрывая мелкими элементами, а от рисунков, где изображение сильно сдвинуто к краю, обычно отказываются. Высшее достижение обезьян — способность нарисовать достаточно правильную окружность, а у детей только с этого момента каракули начинают приобретать вид настоящего рисунка. Разница в способностях невероятно велика, но что-то общее все-таки есть. Способны обезьяны делать рисунки красками, но при этом предпочитают размазывать их прямо пальцами. Орудовать кисточкой для них сложнее. Тридцать лет назад кому-то пришла в голову счастливая мысль устроить выставку картин двух наиболее способных шимпанзе из Лондонского и Балтиморского зоопарков. Интересы участников выставки разошлись: американцы откровенно хотели подзаработать, надеясь, что найдется достаточно толстосумов, которые пожелают приобрести забавные сувениры, поэтому цены на картины своей художницы они назначили немалые. Англичане, напротив, хотели все картины лондонского шимпанзе сохранить и поэтому назначили на них уже совсем несуразную цену, уверенные, что раскошелиться на такую сумму ни у кого не поднимется рука. Неожиданно все картины оказались распроданными, и на Западе начался настоящий бум обезьяньей живописи. Трудно согласиться с хвалебными отзывами искусствоведов, специалистов по абстрактной живописи, зоопсихологов, заполнившими страницы журналов и газет. Безусловно, для познания ранних этапов развития художественного творчества у первобытного человека они представляют определенный интерес. Может быть, именно поэтому истинные ценители и знатоки живописи, такие как Пабло Пикассо, чей авторитет в этих вопросах вряд ли можно оспорить, покупали для своих коллекций работы шимпанзе. Творчество животных продолжается изучаться. Какую бы оценку ни получали произведения обезьян, несомненно, что для них создание «картин» — настоящий творческий процесс. В этом легко убедиться, понаблюдав, как сосредоточенно трудится шимпанзе над созданием своего произведения. Обычно ни лакомство, ни интересная игрушка не способны отвлечь четверорукого художника от его картины. Если процесс рисования прерывают, отбирая от обезьяны недоконченную работу, она злится, а когда через час или два разрешают продолжить работу, начинает с того же самого места, над которым трудилась, когда ее прервали. По мнению зоопсихологов, изучающих творчество обезьян, шимпанзе прекрасно знают, что должно получиться на бумаге. Когда, по мнению художника, картина полностью закончена, обезьяна откладывает рисунок, и воспитателям с большим трудом и далеко не всегда удается заставить ее продолжить над ним работу. Кроме человекообразных обезьян значительных успехов в живописи достигают только южноамериканские капуцины. Особенно прославилась талантом Пи-У, уже взрослой купленная для исследований институтом в Чикаго. Чтобы любознательная обезьянка не разгромила лабораторию, ее приводили из вивария на цепочке и привязывали с таким расчетом, чтобы она ни до чего дотянуться не могла. В перерыве между опытами Пи-У скучала. Случайно она обнаружила, что различные проволочки и железки оставляют на цементном полу отчетливый след. С этого момента она стала художником, так увлекло ее невзначай сделанное открытие. А когда ей дали цветные мелки, стало совершенно очевидным, что ее интересовал не сам процесс появления штриха, а именно создание определенной композиции. С тех пор она подолгу рисовала, создавая на свободной площади пола отдельные фрагменты. Закончив один набросок, обезьяна передвигалась на чистое место, пока на полу не оставалось ни одного свободного участка.

Обезьяны, как и маленькие дети, очень высокого мнения о своем творчестве. Они никогда ничего не исправляют. Свои рисунки им всегда нравятся больше рисунков других обезьян, маленьких детей или картин прославленных художников. Для Пи-У не было большего удовольствия, чем обнаружить утром на полу лаборатории свои вчерашние картины. Она часами могла рассматривать их с разных позиций, осторожно дотрагивалась пальцами до особенно удавшихся штрихов. Собственные картины вызывали у Пи-У вполне определенные ассоциации. Одни изображения она лизала, другие нюхала, третьи — нежно гладила. Художественный вкус обезьян ярко проявляется в стремлении украшать себя. Иногда это на несколько недель становится любимым занятием всей колонии обезьян. Больше всего их привлекают отрезки материи, ленты, веревки и другие длинные и гибкие предметы. Они навешивают их себе на шею и, придерживая подбородком или зубами, прохаживаются перед членами своей стаи, ритмически притопывая ногами, чтобы обратить на себя их внимание, чтобы продемонстрировать неповторимую красоту и изящество своего убранства. Обезьяны часто пользуются украшениями, имеющими сомнительную эстетическую ценность, вроде консервных банок, таскаемых в зубах, или крупных булыжников, водруженных на собственные могучие плечи. Однако неоспоримо — элементами эстетического восприятия они наделены. Художественное творчество, как и другие формы поведения, находится в ведении мозга. Способность к этому виду деятельности, несомненно, свидетельствует о достижении мозгом высокого уровня развития, хотя в чем оно заключается, ученым еще недостаточно ясно.

Потребность общения

Два миллиона языков

В старинной немецкой балладе о крысолове из Гамельна рассказывается, как местный бродячий волшебник, чтобы спасти город от расплодившихся крыс,

«На дивной дудке марш сыграл И прямо в Везер крыс согнал».

Здесь, в волнах реки Везер отвратительные грызуны и погибли все до одного. С доисторических времен широко бытовала вера в существование людей, наделенных фантастической властью над животными. Считалось, что животные, как и мы, умеют между собой говорить на своем, таинственном, языке, но тщательно скрывают это от людей, так как человек, научившийся понимать зверей, сможет ими повелевать. Промелькнули века, и человечество освободилось от наивной веры в чудесное. Сказку теперь никто не воспримет как быль. Давно известно, что умение говорить — привилегия человека. Животные не сумели последовать нашему примеру и не обзавелись развитой речью. А между тем совершенно очевидно, что и животным необходимо общаться между собой, предупредить членов своей стаи об опасности, поделиться информацией о наличии запасов пищи, подозвать отставшего от родителей непослушного отпрыска или потребовать от чужака, чтобы он убрался с занятой территории.

В. Л. Свидерский (1931)

Академик, директор Института эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова АН СССР в Ленинграде Владимир Леонидович Свидерский — советский физиолог, специалист в области физиологии насекомых.

Ученые давно пытаются выяснить, как общаются между собою животные. Оказалось, что они действительно пользуются самыми разнообразными сигналами, особыми для каждого вида животных. За внешнее сходство с человеческой речью сумму используемых ими сигналов называют даже «языком животных». Нужно сказать, что термин выбран весьма неудачно. Называть сигналы языком так же нелепо, как звуки паровозного гудка музыкой. Здесь уже было рассказано, что чарующие песни птиц используются ими для взаимной сигнализации. Язык звуков широко распространен в животном мире. Он очень удобен. Им можно пользоваться в густом лесу, ночью. Звуки распространяются на значительные расстояния. С их помощью можно передать информацию сразу большому числу слушателей. И нет необходимости знать, сколько их тут и где каждый из них находится. На что уж куры — глупые птицы, но и они пользуются звуковым языком. Ученые насчитали в их словаре около тридцати слов. Одних только сигналов, извещающих об опасности, несколько. По сигналу наземной тревоги, круто нарастающему звуку, куры бросаются наутек в противоположную сторону от источника звука. Совсем иначе звучит сигнал воздушной тревоги. Это медленно нарастающий звук. При таком характере звука очень трудно разобраться, откуда он раздается, но в данном случае это значения не имеет. Когда враг грозит сверху, нужно или замереть на месте, в надежде, что тебя не заметят, или юркнуть в ближайшее убежище.

В «языке» зеленых мартышек тридцать шесть звуковых сигналов. Есть у мартышек сигналы воздушной, наземной и даже змеиной тревоги. Обезьяны панически боятся змей, и существование специализированного сигнала, предупреждающего о появлении ядовитых пресмыкающихся, вполне оправдано. Часто сигналы, в том числе и сигналы опасности, не имеют однозначного значения. Животные реагируют на них в соответствии с тем, «мужчина» это или «женщина», каков их возраст и какое они занимают положение в своей стае. Сигнал опасности вожака стаи гиеновых собак молодые животные понимают как приказ спрятаться. Для остальных это призыв к бою. У гамадрилов сигнал тревоги звучит как многократно повторяющееся «ак-ак-ак!». Любой член обезьяньей стаи, услышав сигнал тревоги, повторит его и повернется лицом к опасности, а вожак и другие самцы выйдут вперед, угрожающе шаркая передней лапой. Более резкий одиночный выкрик — сигнал крайней опасности, и все стадо бросается наутек. Молодые животные не способны производить сигналы опасности, которыми пользуются взрослые. Если малютка павиан чего-нибудь испугался или кто-то из членов стаи обидел малыша, тотчас раздается пронзительный плач: «и-ии». Это не сигнал опасности, а просьба защитить, пожалеть. Мать немедленно хватает обиженного, а вожак задает обидчику трепку. Некоторые сигналы опасности животными воспринимаются не как призыв спасаться, а как приказ о мобилизации. По такому сигналу вороны собираются вместе, чтобы сообща расправиться с врагом или изгнать сову с занятой ими территории. Призывы о помощи применяются животными не только, когда им грозит нападение. Крокодилы откладывают яйца в песок недалеко от воды, но так, чтобы кладку не залило случайным половодьем. Развитие зародышей в яйце длится несколько месяцев. Все это время мать поглядывает за гнездом, не уходя от него слишком далеко. Когда развитие яиц закончено и малыши принимаются разрывать яичную оболочку, чтобы выйти на волю, они начинают издавать призывные звуки. В этот момент крокодилиха, отбросив всякую осторожность и забывая об опасности, спешит на помощь детям. Яйца так глубоко зарыты в песок, что, если мать не поможет, малышам самим не выбраться на поверхность. Они погибнут, заживо погребенные в своей собственной младенческой колыбели. Территориальный сигнал содержит прямую угрозу. Он тоже бывает звуковым, но только у таких сильных и бесстрашных хищников, как тигр, которые не боятся ревом выдать свое присутствие, да у мелких птиц, малодоступных для хищников. Маленькие собственники даже не прячутся. Чтобы песня владельца усадьбы была лучше слышна, лесные птицы любят выбирать самое высокое дерево, на нем и поют. Птицы открытых пространств, вроде жаворонка, поют в воздухе над своей территорией. Самец полярной пуночки прилетает на север и занимает гнездовой участок еще задолго до того, как стает снег. Облюбовав валун повыше или особо выдающийся сугроб, птицы распевают с раннего утра и до позднего вечера. Время от времени они высоко взлетают в воздух. Это акробатическое упражнение называют токовым полетом. Оно сделает самца более заметным, чтобы самке не пришлось его долго искать. Дело в том, что, по непонятным причинам, пуночки, обладая достаточно тонким, изощренным слухом, не умеют определять направление источника звука. Территориальный сигнал — только предупреждение. Он не содержит непосредственной угрозы. Для этого существуют особые сигналы. Если на занятый пуночкой участок прилетит другой самец, хозяин имения опустит крылья, распластается по земле и, испустив воинственное «пи-и!», бросится в атаку. Такой же позой самец встречает прилетающих на север месяцем позже самок. Но убедившись, что перед ним представительница слабого пола, отворачивается от нее, широко развернув крылья и хвост, чтобы его черно-белое оперение стало хорошо видно, подавая самке сигнал, что он свой, что он мужчина и не имеет враждебных намерений. Звуковые сигналы тревоги или предупреждения не всегда подаются голосом. Голуби, рябчики, тетерева и многие другие птицы на взлете сильно хлопают крыльями. Это значит, что всем птицам следует разлетаться. Термиты в случае опасности начинают стучать головой о стенку своего глиняного небоскреба. Сигналы ритмичны. Три удара — пауза, три удара — пауза. Каждый термит, прежде чем броситься на помощь своим товарищам, добросовестно отстукает сигнал тревоги. Гремучая змея, почувствовав приближение крупного существа, поднимает кончик хвоста и, вибрируя им, начинает стрекотать погремушкой, предупреждая о своем присутствии. Животным не приходится объяснять, что им грозит, если они прислушаются к предупреждению. Звуковые сигналы часто используются при общении родителей с детьми. Поводов для этого сколько угодно: позвать детей на прогулку, пригласить к обеду, приободрить или успокоить. Часто маленькому птенчику трудно решиться вылететь из гнезда, особенно если он заранее знает, что крылья его не поднимут. Плохо приходится утятам, родители которых устраивают гнезда в дуплах деревьев. Они покидают гнезда задолго до того, как начинают учиться летать. Тогда мать специальными криками подбадривает малышей. Глухарка — заботливая мать. Прогуливаясь с выводком по лесной поляне, она следит, чтобы все глухарята наелись досыта, и всегда начеку, чтобы уберечь детей от опасности. Если ей что-нибудь покажется подозрительным, сейчас же следует сигнал тревоги: «кр-р-ру!». Глухарята подчиняются ему беспрекословно, мгновенно разбегаются в разные стороны, прячутся и замирают. На затаившегося малыша легче невзначай наступить, чем увидеть, но если все-таки птенец обнаружен, его можно взять руками. Глухарята остаются неподвижными до самой последней минуты. Когда опасность минует, перед глухаркой возникает другая проблема: теперь ей необходимо собрать разбежавшихся детей. Для этого используется сигнал отбоя тревоги — ала-ала-ала! — и малыши спешат на голос матери. Общение детей с родителями начинается с первых дней их жизни или даже несколько раньше. Зоологи давно заметили, что птенчики многих птиц, еще находясь в яйце, за день-два до вылупления, начинают попискивать, а мать отвечает им особым звуковым сигналом. Сначала это показалось странным. Птенцы еще не успели познакомиться ни друг с другом, ни с матерью и еще не имеют никаких представлений о внешнем мире. Откуда же они берут темы для бесед? Вскоре, однако, выяснилось, что повод для обмена информацией у них достаточно серьезный. Птенцам нужно договориться о том, когда следует начать расклевывать скорлупу, чтобы вылупиться из яйца всем вместе. Дело в том, что птенчики в гнезде существенно отличаются друг от друга по возрасту. Ведь мать отложила яички не в один день! Голоса старших птенцов и голос матери взбадривают малышей, отставших в развитии. У них повышается обмен веществ, и младшие начинают расти быстрее, догоняя старших.

В гнезде дикой утки бывает восемь — пятнадцать яиц. Мать откладывает по одному яйцу в сутки. Казалось бы, разница в возрасте между младшими и старшими утятами должна быть не меньше недели, но вылупляются утята в течение трех — восьми часов. А в инкубаторе процесс вылупления растягивается на два дня. В нем теплее, чем в гнезде, больше свежего воздуха. Специальное приспособление чаще переворачивает яйца, чем это делает утка. Здесь гораздо комфортабельнее, но утятам не хватает покрякивания утки и задорных голосов соседей — утят. В инкубаторе яички лежат свободно, не касаясь друг друга, и слабенькие голоса утят на таком расстоянии не слышны. Однажды утиные яйца уложили в инкубаторе плотной кучкой и соединили их двусторонней телефонной связью с гнездом дикой утки. Когда в конце инкубационного периода утята в инкубаторе начинали попискивать, им тотчас по телефону отвечала взрослая утка. В результате и в инкубаторе утята вылупились из яиц почти одновременно. Переговоры утят с матерью имеют и другое немаловажное для них значение: они позволяют малышам задолго до появления на свет запомнить ее голос. Чтобы в этом убедиться, ученые провели простой опыт. Пятьдесят выведшихся в инкубаторе утят, никогда не слышавших голоса живой утки, поместили на манеж, где двигались два утиных чучела. Из динамика, встроенного в одно из них, беспрерывно несся голос диктора: «Ко мне, ко мне, ко мне, ко мне…» — а из другого чучела звучал призывный голос настоящей утки. Оказалось, что утята по голосу не способны решить, кто им роднее: двадцать шесть утят присоединились к утке, говорящей человеческим голосом, а двадцать четыре — к чучелу, умевшему крякать. В следующем эксперименте утиные яйца поместили в озвученные инкубаторы. В одном из них беспрерывно звучал призыв: «Ко мне!» — а в другом — кряканье утки. Вылупившиеся здесь утята оказались более единодушными в своих симпатиях. Малыши из первого инкубатора предпочитали чучело с человеческим голосом, а из второго — утку, говорящую на утином языке. Воспитание детей — сложное и трудоемкое дело. Очень важно, чтобы у родителей по этому поводу никаких конфликтов не возникало. Обычно они умеют между собой договориться. Для этого существуют специальные сигналы. Они тоже часто бывают звуковыми. Чайкам приходится далеко улетать на кормежку, и вообще они любят совершать длительные прогулки, но весной никогда не забывают, что их супруг остался на гнезде и сидит там, согревая яйца. Налетавшись вволю, чайка возвращается к гнезду и еще издали посылает партнеру несколько особых криков, а он, понимая, что пришла смена, освобождает место. У подавляющего большинства птиц слух развит очень хорошо. Те из них, что живут в брачный период парами, узнают друг друга по голосу. Когда крачка возвращается к гнезду, она тоже еще издали посылает весточку о своем приближении. Приветственные сигналы у всех крачек одинаковы, но супруги, даже в многоголосом шуме птичьих базаров, узнают друг друга по индивидуальным особенностям голоса, как мы различаем по голосу своих друзей и близких. Таким же тонким слухом обладают пингвины Адели. Отец в гуще антарктической колонии распознает голос своей супруги и прямиком направится к ней. Маленькие пингвинята узнают голоса своих родителей даже в магнитофонной записи и, прослушав ее, приходят в страшное волнение. Чем громче птичьи голоса, тем труднее их спутать. Утки-шилохвости узнают друг друга за триста метров, а маленькие зарянки всего за тридцать. Очень важны для животных пищевые сигналы. Всем, вероятно, доводилось слышать, как петух сзывает кур, обнаружив жирного червяка или что-нибудь такое же лакомое. Попугаи, когда летят парами или стайками над тропическим лесом, ведут себя весьма шумно. Стаи, кормящиеся внизу на деревьях, отвечают им дружным гомоном, приглашая принять участие в трапезе. Точно так же ведут себя стайки наших мелких птиц: чижей, чечеток, щеглов, — с той только разницей, что голоса у них слабенькие и большого шума они не производят. Чайки призыв к еде адресуют всем членам колонии. Если птица нашла немного корма, она ест его молча, стараясь сделать это незаметно, чтобы никто не увидел и не отнял. Когда еды много, чайки не скрытничают. Убедившись, что обед предстоит хороший, еще не насытившись, они начинают подавать сигналы своим подругам, призывая присоединиться к пиршеству. Рябки — птицы сухих степей и пустынь, немного напоминающие голубей. В период размножения они живут парами в укромных уголках пустыни, но на водопой прилетают одновременно и собираются здесь огромными стаями. Ученые думают, что ежедневные встречи необходимы им для обмена информацией об обнаруженных запасах корма, которого так мало в пустыне и его так трудно найти в одиночку. Для птичьих малышей призыв к обеду имеет значение, только если исходит от родителей. Они узнают их по голосу. Цыпленку, чтобы запомнить материнский голос, нужно восемь дней. Если первую неделю жизни цыплят держать отдельно от курицы, благоприятный период будет безвозвратно упущен и малыши уже никогда голос матери запомнить не смогут. Звуковые сигналы очень удобны для стайных животных. Канадские казарки, рассыпавшиеся по лугу в поисках корма, все время переговариваются. Это — «сигналы контакта». Они особенно необходимы в темноте, чтобы птицы не растерялись. Вот почему во время ночного перелета большинство птиц беспрерывно издает определенные звуки. У взрослых виргинских перепелочек сигнал контакта звучит как «боб-уайт». Самка, собирая птенцов, ворчливо покрикивает «келой-ки», и малыши стремительно бегут к ней, на ходу отвечая «уой-ки». Дикие гуси сговариваются между собой, взлететь им или нет. Сначала одна птица подает стайный крик, затем еще несколько. Если его подхватывают все гуси, стая взлетает, но если ответили далеко не все, то птица, первая подавшая сигнал, замолкает и стая остается на земле. Когда пора взлетать, канадские казарки подают сигнал громкими трубными звуками. Команда к взлету может содержать и конкретное указание, куда лететь. Звуковой сигнал галок, который точнее всего имитировать как «кья», означает «летите за мною», а «киаев» — «летите за мной к дому». Назначение звуковых сигналов этим не исчерпывается. Они используются как удостоверения личности, чтобы информировать друг друга, кто к какому виду животных относится или кем является, мужчиной или женщиной. Знатоки птиц легко отличат по песне представителей всех видов пеночек и, пожалуй, будут в затруднении, если птица попадет им в руки. Звуковой «пароль» умеют подавать даже безголосые птицы. Дятлы-самцы весной выстукивают свои призывные трели, пользуясь вместо барабана сухим древесным стволом. Каждый вид дятлов барабанит с определенной частотой. Самка, даже не видя кавалера, точно знает, к родственному ли виду дятлов относится барабанщик, или он чужак. К дятлу другого вида она на свидание не полетит. По ритму песни узнают «своих» кузнечики и сверчки. Они поют с той же целью, что и птицы. Очень трудно узнавать друг друга крохотным плодовым мушкам-дрозофилам. Их на земле очень много, больше двух тысяч видов, и все друг на друга похожи. Знакомство у дрозофил происходит на земле. Самцы не способны сами узнать самку, поэтому часто ошибаются. Чтобы не разминуться со своею суженой, самец у каждой встречной мухи спрашивает, кто она такая. Вопрос он задает, постукивая ее по брюшку передними ножками. Однако самка сразу не отвечает. Тогда самец начинает кружить вокруг нее, все время трепеща крыльями и выставляя их напоказ, то есть предъявляет ей свое удостоверение личности. Самка присматривается к танцору, принюхивается и прислушивается к нему. Видимо, каждый вид дрозофилы имеет свою особую песню. Если самка убеждается, что перед ней «чужой», она начинает громко жужжать, давая понять ему, что он ошибся, и знакомство на этом обрывается.

Обмениваться паролями особенно необходимо лягушкам и жабам. Пол этих животных по внешнему виду определить почти невозможно. Чтобы не возникло путаницы, амфибии обмениваются звуковыми сигналами. Многие наши лягушки в период размножения устраивают настоящие концерты. Как и у птиц, поют только самцы. Весной они первыми спускаются в водоемы, где позже будет происходить нерест, и оглашают окрестности своими истошными голосами. На их призывные крики к воде спускаются самки. «Кавалеры» обхватывают своих «подруг» передними лапками за талию и ждут, когда те начнут откладывать икру. Для самочки опознавательным признаком служит размер талии. Весной ее брюшко наполнено икрой, и она толще любого самца. Все же в разгар нереста возможны ошибки. Самец, почему-либо оставшийся без пары, может обхватить другого самца или уже выметавшую икру самку. Ошибку легко исправить. Обхваченный подает невнимательному самцу специальный звуковой сигнал; и его тотчас же отпускают. Звуковые сигналы животных на членов их семьи или товарищей по стае действуют очень эффективно. В этом легко убедиться. Вот какой эксперимент провели московские физиологи. Они расселили двух давно живших вместе белых крыс. Одну поселили в клетку с дном из металлических прутьев, другую — в обычную клетку. Крысы могли видеть и слышать друг друга. Эксперимент состоял в том, что на металлический пол первой клетки на две минуты в день подавался электрический ток. Естественно, это было очень неприятно, и хозяйка клетки подавала сигналы бедствия. Ежедневные болевые воздействия не прошли для крысы бесследно. Через несколько месяцев у нее появились признаки сердечно-сосудистых нарушений. Однако гораздо хуже чувствовала себя зрительница, вторая крыса, которой никаких неприятностей не причиняли. Уже через месяц она вся облысела, а через три — у нее появились опухоли. Когда человеку не хватает слов, он начинает свою речь дополнять жестами. Ими широко пользуются и животные. Многие их жесты настолько универсальны, что понятны и нам. Протянутая рука шимпанзе с обращенной вверх открытой ладонью означает «дай». Когда тянет ручонку годовалая обезьянка, подкрепляя свою просьбу заискивающей улыбкой, отдаешь ей и вечное перо, и расческу, хотя знаешь, что обратно эти предметы целыми уже не получишь. На бесчисленных островах Индийского океана живут крохотные — размером с трехкопеечную монету — бирюзово-красные крабы-скрипачи. Самочки одеты значительно скромнее, в коричневое платьице, зато сложены удивительно пропорционально. А вот «франты-кавалеры» на редкость разнорукие существа. Левая клешня у них совсем маленькая. Ее предназначение — отправлять в рот комочки ила. Правая клешня огромная, чуть не больше самого краба. Когда во время отлива краб-самец, прогуливающийся по обнаженному илистому дну мангровых зарослей, встречает самку, он начинает своей огромной клешней делать такие радушные жесты, что даже нам, людям, понятно, что краб хочет сказать: «Иди сюда! Иди-ка сюда! Ну иди же сюда скорее!» Для жестикуляции используются не только «руки» и «ноги». Сигнал можно подать, кивнув головой. Опущенный вниз клюв серебристой чайки служит ее детям приглашением к обеду. Малыши тоже умеют объяснить, что они голодны. Юные чайки бесцеремонно хватают родителей за клюв, и те вынуждены их накормить. Беспомощные птенчики наших маленьких птичек, услышав приближение родителей, широко разевают рты, вытягивают хилые шеи и по-старчески трясут головенками, да еще нередко к тому же отчаянно пищат. Такой жест не требует перевода. Всякому ясно — малыши проголодались. Императорские пингвины наделены чувством собственного достоинства и очень вежливы. Когда самец хочет получить для насиживания яйцо, которое самка держит у себя на лапах под складкой кожи, он кланяется супруге в ноги. Поклонившись несколько раз ему в ответ и попев с самцом дуэтом, мать отдает яйцо.

Для приглашения поиграть используется специальный жест-поза. Когда взрослый лев опускается перед малышом, вытягивает вперед лапы и кладет их на землю, это не только призыв к львенку затеять шумную возню, но и гарантия того, что все его последующие действия будут мнимой агрессией, так сказать, сражением понарошку. Собаки и к нам адресуются с подобным призывом. Только при этом весело виляют хвостом. Очень распространены жесты угрозы. На птичьих базарах тесно. Иногда гнезда располагаются так близко друг от друга, что чайка, сидящая на яйцах, может не вставая дотянуться до своей соседки и клюнуть ее. Территории охраняются строго. Если же вторжение произошло, чайки вытягивают шею и испускают протяжный хриплый звук. Это предупреждение. Оно может не подействовать, тогда самец делает второе предупреждение и, приняв вертикальную позу, направляется навстречу захватчику. Этот жест совершенно недвусмысленно предупреждает пришельца, что ему пора убираться, а то драки не избежать. Интересно, что чайки точно знают, к кому адресована угроза. Только эта птица начинает бочком-бочком отступать. Остальные, даже если находятся значительно ближе к рассерженному хозяину, не обращают на его угрозы никакого внимания. Они знают, что их этот скандал не касается. Жестами угрозы пользуются даже амфибии. Многие самки, особенно весной, обзаводятся собственной усадьбой и тщательно ее охраняют. Лягушки-центролениды, живущие в Мексике, при появлении на своем участке самца-агрессора издают специальный громкий клич, а если этого оказалось недостаточно, предупреждают захватчика своеобразными качательными движениями. Говорят, что милого узнаешь по походке. Некоторые животные в важные для них периоды жизни меняют свои манеры. Весной самку и самца обыкновенных чаек очень легко отличить по полету. Самцы на лету резко взмахивают крыльями. Полет самки спокойный, плавный, взмахи крыльев короткие. Подобный сигнал совершенно необходим, он оберегает самку от нападения самцов — хозяев индивидуальных участков, если ей случается попасть на занятую территорию. Рыбы, благодаря особенностям собственного тела, лишены возможности пользоваться отдельными жестами. Для них сигналами служат позы, манера передвижения. Красивые цихлидовые рыбки давно получили прописку в аквариумах любителей. Среди них встречаются виды, у которых принято охранять свою икру и потомство. Мальки дружной стайкой держатся возле родителей, однако запомнить, как они выглядят, даже после многодневного знакомства, не могут. Малыши узнают своих воспитателей исключительно по манерам. Они соберутся стайкой и будут плавать следом за любым медленно и плавно двигающимся предметом. Неподвижное чучело отца не произведет на мальков никакого впечатления. Они на него просто не обратят внимания. Любая быстро плывущая рыба их испугает. В случае необходимости родители определенной позой подают детям сигнал тревоги. Мальки очень внимательны к поведению взрослых. При малейшей опасности крошки замирают на месте и становятся почти незаметными. Весной в период размножения животные для обмена информацией используют танцы. Птицам они помогают лучше узнать друга и скрепить брачные узы. Танец вполне заменяет объяснение в любви. Кому удалось подсмотреть на рассвете балетные упражнения журавлей, никогда не забудет этого зрелища. Начинает обычно самец. Свесив вниз крылья, он отвешивает подруге низкий поклон. Самка отвечает ответным поклоном. Затем начинаются взлеты и подпрыгивания. Птицы принимают весьма странные позы, манерно перебирают ногами. Временами, на минуту прервав менуэт, они раскланиваются друг перед другом и вновь возобновляют танец.

Как форма сигнализации, танцы широко распространены в животном мире. Танцуют даже весьма примитивные существа. Ритуал знакомства самца и самки наших обыкновенных тритонов, происходящий где-нибудь на прогретых солнцем закраинах прудов, напоминает замысловатый вальс. Оба партнера выписывают небольшие круги, делают резкие взмахи хвостами, а самец, кроме того, время от времени становится на голову. Наиболее развитым языком жестов обладают пчелы. Вернувшись в улей с добычей, сборщица рассказывает своим подругам о том, где и что она нашла. Для пчел сигналами служат своеобразные фигуры танца. Если цветущие растения находятся недалеко от улья, сборщица танцует простой круговой танец. Ее подруги, пристроившись к ней сзади, повторяют ее движения и, исполнив два-три па танца, то есть повторив «вслух» полученные указания, отправляются на сбор нектара. Когда цветущие растения находятся далеко от улья, то пчела дает более детальные указания, сообщая о направлении, по которому следует лететь. В этом случае она танцует виляющий танец — восьмерку. Если обмен информацией происходит на прилетной доске у входа в улей, то средняя прямая часть восьмерки составляет с солнцем угол, под которым следует лететь, чтобы найти корм. Чаще, однако, танцы происходят в темноте, внутри улья, да к тому же не на горизонтальной плоскости, а на вертикально расположенных сотах. В этих случаях фигурами танца пчела как бы «рисует» схему полета к «цветущим растениям». Причем у пчел принято (и все сборщицы об этом знают), что условное место солнца наверху сота. Если, совершая танец, пчела пробегает прямую линию восьмерки вверх, нужно лететь по направлению к солнцу, если вниз — от солнца, а если под углом к воображаемой вертикальной линии, следует лететь за кормом под таким же углом к солнцу. Чтобы привлечь внимание своих подруг к прямому отрезку восьмерки, танцовщица, пробегая эту часть пути, виляет брюшком и производит особый звук. Интересно, что виляющий танец дает пчелам указание и о том, как далеко расположен корм. Если за пятнадцать секунд танца пчела делает десять прямолинейных пробегов — до корма пятьсот метров, если шесть — один километр, если один — больше десяти. Ну, а о том, что нашла сборщица, сообщить еще легче, просто она дает попробовать рабочим пчелам собранный ею нектар или пыльцу. Животные охотно пользуются и мимикой. Она у них ничуть не беднее, чем у нас с вами, достаточно выразительна и всем понятна. Ну кто же не догадается, что слегка оскаленные собачьи зубы означают: «Не подходи, кусну!» К сожалению, мимические сигналы не всегда имеют такой универсальный характер. Когда взрослый павиан строит малышу из своего стада довольно страшную и неприятную гримасу, можно подумать, что это сигнал угрозы. Но юный шалун оценивает ее абсолютно правильно, как приглашение поиграть. Мимика человеческого лица нередко дополняется цветовыми эффектами. На лице может вспыхнуть невольный румянец, мы можем густо покраснеть или побледнеть как полотно. У животных и такие сигналы в ходу. Рассерженный хамелеон — цветов миллион в считанные секунды из зеленого перекрасится в черный цвет, как бы предупреждая своего обидчика, что его ничего хорошего не ожидает. Зато весной, встретив самочку, он превращается в миниатюрное северное сияние, быстро-быстро меняя свой цвет, становясь то желтым, то красным, то фиолетовым, как бы говоря своей подруге: «Смотри, какой я красивый и добрый! Иди ко мне, не бойся!» Эффектен язык красок, но пользоваться им не всегда удобно. Чуть стемнело — кончай разговор. Животные нашли выход из этого затруднения, они обзавелись фонариками. Световая сигнализация очень распространена у насекомых тропических стран и у обитателей морских глубин. Огоньки могут быть цветными: красными, зелеными, синими. Нашим северным лесам природа подарила только один живой фонарик. Летом с наступлением сумерек на полянах и в лесной чащобе загораются веселые зеленоватые огоньки, придающие особое очарование ночному лесу. Это фонарики самочки небольшого насекомого — ивановского червячка или, как его чаще называют, — светлячка. Ростом самочка невелика, всего два-три сантиметра, с маленькой головкой и грудью и большим брюшком. Вся она буро-коричневого цвета, за исключением нижней стороны трех последних члеников брюшка. Здесь хитиновая оболочка тела прозрачна. Это стекло фонарика, за которым «горит» огонек. В сумерках самочка забирается на высокий стебелек, зажигает фонарик и так изгибает брюшко, чтобы свет был хорошо виден сверху. Этот сигнал означает: «Я тут! Я тут!» На ее призыв спешат самцы. Они значительно меньше самок, имеют крылья и хорошо летают. Ночью самцы снуют невысоко над землей и сверху высматривают огоньки. Тропические светлячки существенно усовершенствовали световую сигнализацию. У них имеют фонарики и самец и самка, а свет их фонариков прерывистый. В тропическом лесу слишком много светящихся насекомых. Чтобы ориентироваться среди мерцающих живых звездочек и избежать возможной неразберихи, светлячкам пришлось выработать сложную систему сигнализации. Очень интересны обычаи светящихся жуков из Юго-Восточной Азии. Здесь самцы не носятся по ночному лесу в поисках самок. Рассевшись по ветвям где-нибудь на лесной поляне, они все вместе строго одновременно вспыхивают, посылая во мрак ночи сигнал о своем присутствии, и лес озаряется ярким светом, словно кто-то установил в джунглях огромный транспарант вроде тех, что украшают в праздничные дни улицы наших городов. Самкам остается только разыскать компанию кавалеров, определить по частоте вспышек, свои это или «чужие», и выбрать, к кому из них подлететь. Самки тоже могут сообщить о том, к какому виду светлячков они относятся. Обнаружив сигналы самца, самка отвечает на них своими вспышками через строго определенные интервалы. Каждый вид светлячков пользуется собственным особым интервалом. Выходит, что вспышка света, которую посылает самка, означает: «Я здесь», а интервал времени, который потребовался для ответа, ее имя или, вернее, название вида, к которому она относится, и самец никогда не ошибется.

Висит на сосне объявление

Мимика, жесты, световые эффекты и звуковая сигнализация удобны для живой разговорной речи. А как быть, если животные не хотят вступать друг с другом в непосредственный контакт? Что делать, если необходимо повесить объявление? Людей в этом случае выручает умение писать, ну, а животные пользуются пахучими веществами. Запахи надежнее, чем наши обычные объявления. Пахучая метка, оставленная каким-нибудь зверем, обязательно будет замечена. Мимо нее не пройдешь. Запах сам бьет в нос, конечно, если у тебя приличное обоняние. Язык запахов очень широко распространен в животном мире. Кто только на нем не говорит! Для производства пахучих веществ у животных существуют специальные приспособления — особые железки. У антилоп и оленей они находятся около глаз; у индийских слонов — впереди уха; у хищников — около вибрисс — толстых осязательных волос (усов), растущих на морде; у козлов и серн — за рогами; у верблюдов — на шее; у кроликов — под подбородком; у шимпанзе и горилл — под мышками; у даманов — на спине; на подошвах — у соболя; около хвоста — у лисиц; на бедре — у утконоса; на лбу — у летяги. С помощью запахов очень удобно метить занимаемую территорию. На границах своего участка животные ставят пограничные столбы, вернее, превращают в них камни, пни, кусты и деревья. Пахучая метка сохраняется несколько дней.

Собаки, волки, лисицы, шакалы «вешают» свои объявления довольно низко над землей или просто оставляют на земле. Это им очень удобно. Странствуя по незнакомой территории, они и сами постоянно принюхиваются к тому, что у них находится под ногами. Козлы и олени ставят обонятельные метки на деревьях, когда трутся о них головой. Соболь границ участка не помечает, зато метит свои охотничьи тропинки, которыми постоянно пользуется, оставляя здесь свои пахучие следы. Наиболее старательно обозначают занимаемую территорию обжоры бегемоты. Они очень боятся, чтобы соседи не проникли в их владения и не нанесли урон запасам пищи. Поэтому они помечают всю площадь своего участка, равномерно рассеивая по ней помет. Такой способ имеет ряд преимуществ. При столь тщательной маркировке владений посторонний рассеянный бегемот не забредет на чужую территорию, а равномерное распределение удобрений весьма благоприятно сказывается на продуктивности сельскохозяйственных угодий. Запах может выполнять роль удостоверения личности или, вернее, пропуска. Каждая семья общественных насекомых — пчел, ос, муравьев, термитов — имеет свой, только ей свойственный запах. Если муравей или пчела долго странствовали, общались с представителями других семей и «подцепили» чужой запах, домой их стража не пустит. Члены огромной семьи общественных насекомых, живя все вместе в своем тесном доме, невольно пропитываются общим запахом, а вот кролику-самцу приходится специально метить своих детей. Мать сделать этого не может. У крольчих пахучих желез не бывает. Самец сумчатой летяги метит своим запахом самку. Пахучая метка одновременно и обручальное кольцо, и новая «фамилия» по «мужу». Пахучим веществом удобно метить временные тропинки. Если огненный муравей нашел много корма, возвращаясь домой, он время от времени прикасается жалом к земле, оставляя пунктирный пахучий след, по которому побегут за кормом другие муравьи. Чтобы зря не тратить усилий, когда весь корм уже будет собран, дорожные указатели огненных муравьев действуют всего сто секунд. За это время муравей может пробежать лишь сорок сантиметров, но если корма много, к дому движется толпа носильщиков и указатели все время обновляются. Муравьи, живущие в пустынях, и пчелы, посещающие цветы, лишенные запаха, выделяют пахучие вещества прямо в воздух, и над их трассами постоянно висят ароматные облачка, как над оживленными улицами современных городов облачка выхлопных газов бесчисленных машин. Запаховые сигналы помогают многим животным, особенно насекомым, находить друг друга. Самка бабочки-павлиноглазки, задумавшая обзавестись потомством, начинает выделять пахучее вещество. Оно действует, как радиостанция, посылающая радиоволны во всех направлениях. Самцы улавливают ее призывы за десять-одиннадцать километров. Шмели в поисках самки вывешивают пахучие объявления о желании вступить в брак на цветах, а чаще — на листьях кустарников и небольших деревьев (чтобы запах цветка не заглушал шмелиного аромата). Для этого он слегка кусает лист, оставляя на нем каплю пахучего вещества. Самка, наткнувшаяся на брачное объявление, останется на ветке поджидать возвращение жениха. Запах можно использовать и как сигнал тревоги. Обиженный пустынный муравей тотчас же выпустит из челюстей капельку пахучего вещества. Запах за несколько секунд распространится в разные стороны на десять — пятнадцать сантиметров, и все члены муравьиной семьи, оказавшиеся в зоне действия сигнала, тотчас поспешат на помощь. Более дальнодействующий сигнал им не нужен, ведь муравьи не летают и издалека прийти на помощь товарищу все равно не смогут. Сигнал тревоги действует тридцать пять секунд. Пчелы тоже оповещают об опасности с помощью запаха. Когда пчела жалит врага, то вместе с ядом выделяет и особое пахучее вещество, как бы призывая остальных: «Сюда, на помощь!» Вытащить жало назад пчела не может, так как оно имеет двенадцать зубчиков, направленных остриями назад. Она оставляет жало в теле врага вместе со всеми железами, распространяющими запах, сходный с банановым маслом. Создается такая ситуация, как будто пчела снабдила своего обидчика портативным радиопередатчиком, беспрерывно передающим в эфир призыв о помощи. Теперь врагу не скрыться. Куда бы он ни убежал, радиопередатчик продолжает работать. «Услышав» сигнал тревоги, пчелы устремляются на помощь, стараясь ужалить как можно ближе к источнику запаха. Каждый радиопередатчик работает десять минут. Осы, прежде чем ужалить врага, обрызгивают его мелкими капельками яда, поэтому их радиопередатчик кажется более мощным, зато работает не так долго. К обонятельному близок химический язык. Он особенно широко распространен среди общественных насекомых. С его помощью удобно рассылать депеши и письменные приказы всем членам сообщества. Пчелиная матка держит в повиновении всю свою огромную семью с помощью особого вещества, вырабатываемого ее челюстными железками. Рабочие пчелы слизывают с тела матки эти «приказы» и, передавая друг другу, доводят до сведения всей многотысячной пчелиной семьи. В своем послании матка извещает подданных о том, что в улье все обстоит благополучно, и приказывает спокойно заниматься своим делом. Рабочие пчелы подчиняются только химическим приказам. Другие распоряжения матки они просто не понимают и оставляют их без внимания. Если матку, не удаляя из улья, поместить в крохотную клеточку, так чтоб рабочие пчелы не могли до нее дотянуться и достать маточное вещество, улей приходит в сильное беспокойство, которое заканчивается тем, что на сотах перестраивают и расширяют некоторые ячейки, а когда из находящихся там яиц вылупятся личинки, их выкармливают одним «маточным молочком», которое раньше, согласно письменным распоряжениям матки, никому не разрешалось давать дольше двух первых дней жизни. Из таких личинок вырастают новые матки. Кроме того, некоторые рабочие пчелы, не получая приказов матки, освобождаются от ее деспотизма и сами начинают откладывать яйца, из которых вырастают трутни. Пчелиная семья выращивает себе новых повелителей. Химический язык может использоваться в качестве разговорного. С его помощью общественные насекомые обсуждают волнующие их проблемы на своих многочисленных митингах. Кочевые муравьи Америки — эцитоны то живут оседло, то отправляются в двух-трехнедельный поход. С наступлением ночи муравьи выстраиваются в колонны и, забрав весь скарб, личинок и куколок, трогаются в путь. Как они сговариваются, когда начать поход и где его кончить? Кто подает сигнал к выступлению? Оказывается, когда в семье подрастут личинки, они начинают выделять особое вещество, которое слизывают ухаживающие за ними муравьиные няньки и передают остальным членам семьи. Оно, как сигнал горна, играющего «поход», вызывает у муравьев желание кочевать. Когда этого вещества накопится достаточно много и все взрослые муравьи наедятся его вдоволь, то хватают в челюсти личинок и марщ-марш в поход. Но вот прошло восемнадцать-девятнадцать дней — личинки выросли, приступили к окукливанию и больше не выделяют «вещества странствий» — муравьи успокаиваются, делают остановку и живут оседло до тех пор, пока из отложенных маткой яичек не выведутся и не подрастут новые личинки, которые и дадут сигнал к очередному походу. Ученые подсчитали, что муравьиной семье достаточно десяти этофионов — возбуждающих химических веществ, различные сочетания которых дают им возможность «обсуждать» муравьиные проблемы. Сигнализация с помощью пахучих веществ может использоваться животными как международный язык. Рыбы и головастики жаб при повреждении кожи выделяют в воду специальное вещество, являющееся сигналом тревоги. Серьезные раны у подводных жителей возникают главным образом, когда на них нападают хищники. Именно так и понимают химический сигнал сами рыбы, их мальки и головастики жаб. Чуть струи воды донесут до них информацию о появлении хищника, все стремительно бросаются наутек. Мгновение — и в воде не видно ни одного живого существа. Среди животных встречаются воришки и жулики. Чтобы беспрепятственно пользоваться чужим добром, они подражают языку запахов своих жертв. Четвероногие и шестиногие жулики пользуются чужими запахами как поддельными удостоверениями личности и пропусками. О взрослых самках, способных в одиночку покорять семьи муравьев других видов, уже было рассказано. Оказывается, что захватчица проникает в их жилище, предъявляя страже у входа фальшивый пропуск. Ее выделения похожи на маточное вещество царицы муравейника, но действуют еще сильнее. Поэтому рабочие муравьи начинают за нею ухаживать, за ее яичками, личинками, куколками. Постепенно они перестают признавать собственную царицу и убивают ее.

Личинка жужелицы-шауми выделяет вещество, сходное с веществом царицы термитника. Предъявив подложные документы, она беспрепятственно добирается до камеры, где обитает царица, и съедает хозяйку дома. Теперь она будет жить в чужом доме, окруженная вниманием огромной армии термитов, которые чистят ее и кормят. Сами термиты — убежденные вегетарианцы. Такая пища не совсем удовлетворяет личинку, и она время от времени разнообразит меню своими благодетелями — термитами.

На иностранном языке

Человеческая речь строится из относительно небольшого числа речевых звуков, которые складываются в фонемы, а из них уже строятся слова. В развитых языках насчитываются десятки и даже сотни тысяч слов. В сравнении с количеством слов, число звуков и фонем, используемых на их создание, ничтожно. Каждому слову человеческого языка соответствует строго определенное понятие, таким образом они имеют вполне однозначное значение. На овладение языком уходят первые годы человеческой жизни. За это время ребенок овладевает умением разбираться в быстром потоке речевых звуков, учится воспроизводить их, запоминает значение слов и овладевает грамматикой языка — в первую очередь склонением существительных, спряжением глаголов, правилами расстановки слов в предложении, без чего невозможно передать достаточно сложное сообщение. Ничего похожего в «языке» животных нет. Он состоит из немногочисленного набора отдельных сигналов, предназначенных для выражения эмоций, не имеющих однозначного значения. В различных ситуациях члены семьи или стаи на один и тот же сигнал реагируют по-разному. Главная черта «языка» животных, отличающая его от человеческой речи, состоит в том, что он врожденный. Учиться ему не приходится. Все животные, о которых здесь говорилось, получают слова-сигналы своего «языка» в наследство от родителей. Вторая особенность заключается в том, что сигналы возникают у животных непроизвольно, под воздействием эмоционального возбуждения и ни к кому специально не обращены. Одинокий павиан, случайно наткнувшийся в саванне на отдыхающую после сытного обеда гиену, не может не подать сигнал опасности, хотя отлично понимает, что она нападать не собирается, и помнит, что его сигнала никто не услышит. Старая опытная самка, ведущая по необозримым Оренбургским степям многотысячное стадо сайгаков, подает сигнал опасности не для того, чтобы предупредить членов своего стада о грозящей им беде. Просто у нее от испуга вырвался глухой, хрюкающий звук, как вскрикиваем мы, неожиданно дотронувшись до горячего. Однако члены сайгачьего стада реагируют на сигналы безукоризненно. Их поведение тоже непроизвольно. Реакции на сигналы «языка животных» врожденные и входят в число важнейших безусловных рефлексов организма. Высшие животные способны овладевать «иностранным языком», то есть способны понимать значение сигналов неродственных видов животных. Правда, как говорят педагоги, это пассивное знание языка, всего лишь умение правильно реагировать на его отдельные сигналы. Существуют даже языки, получившие всеобщую известность. В наших северных лесах и лугах таким общеизвестным языком являются сигналы опасности сорок. Внимательному слушателю сорочье стрекотание расскажет не только о том, где возникла опасная ситуация, но позволит приблизительно догадаться о ее характере. Все животные понимают язык сорок, пассивно владеют им, но никто не пытается на нем говорить, не копирует трескотню этих беспокойных птиц. Активное владение чужим языком тоже известно, но встречается у животных значительно реже. Этим грешат почти исключительно птицы. Некоторые из них вплетают в свою законную официальную песню отрывки из песенок других видов птиц. Их за это называют имитаторами или птицами-пересмешниками. Иногда они умудряются копировать и других животных и вообще самые различные звуки. В числе наиболее способных имитаторов следует назвать скворцов. Живя подолгу возле человека, он многое заимствует из нашего звукового окружения. Ну, а если скворушке случится попасть в наш дом птенцом, он научится подражать и скрипу дверей, и лаю собаки, и стуку метронома, раздающегося ночью из невыключенного репродуктора. Некоторые наиболее талантливые имитаторы, в том числе те же скворцы, галки, вороны, вороны, сойки, способны даже копировать слова человеческой речи. Особенно талантливы в этом отношении попугаи. За эту способность попугаев, обычно ярких и красивых, но очень шумных и не всегда добрых птиц, отлавливают в тропических странах и массами привозят в Европу и Северную Америку. На севере Федеративной Республики Германии, близ небольшого города Вальсроде находится самый большой птичий зоопарк. В нем постоянно живет около пяти тысяч птиц и в их числе много редких. Летом (в остальное время года парк для посетителей закрыт) здесь можно полюбоваться чуть ли не на всех существующих сейчас попугаев. Для них даже построен отдельный дом. Кроме того, часть птиц круглый год живет в открытых вольерах — климат в Западной Германии достаточно мягкий. Многие попугаи отлично говорят, ведь они поступают в парк не только из джунглей, но и от частных владельцев. И хотя парк посещают туристы из всех европейских стран, птицы их намного превосходят знанием самых различных языков. Утром, когда аллеи парка наполняются посетителями, можно услышать реплики пернатых красавцев на десятках языков мира. Попугаи чрезвычайно способные имитаторы. Их голосовой аппарат устроен так, что им легче, чем кому-либо из животных, подражать звукам человеческой речи, да и другим звукам тоже. Желтоголовый амазон по кличке Бичи, живущий в одном из детских садиков Калининграда, знает шестьдесят слов. Прежде чем попасть к детям, он несколько лет прожил в ресторане большого океанского лайнера, совершавшего туристские круизы по южным морям, и здесь много чего понахватался. Когда в конце обеда повариха начинает разливать по кружкам компот, попка оживляется, возбужденно бегает по жердочке и громко кричит: «Ура! Будьте здоровы!» А потом из клетки раздается мелодичный перезвон — это Бичи имитирует звон хрустальных бокалов. Наиболее талантливые попугаи-лингвисты способны заучить огромное количество слов — пятьсот — шестьсот. Обычно пернатые говоруны легче справляются с короткими репликами, но могут произносить и длинные фразы из десяти — пятнадцати слов. Сейчас ежегодно проводятся международные соревнования говорящих птиц. В рамках соревнования устраиваются целые спектакли. Некоторые номера программы поразительны. Демонстрировались попугаи, рассказывающие мини-сказочки и мини-притчи, исполняющие песенки и насвистывающие мелодии.

Среди хозяев птиц наиболее популярны короткие скетчи, разыгрываемые человеком и птицей. Французский адвокат Рауль Урс, чьи птицы неоднократно завоевывали призовые места, выступает сразу с двумя птицами — белым африканским попугаем Жакотт и зеленым амазоном Ито. Вот пример такой сценки. У р с. Жакотт, скажи Ито, чтобы он изобразил кошку. Ж а к о т т. Ито, изобрази кошку. И т о. Мяу. У р с. Еще раз. Ж а к о т т. Изобрази кошку. И т о. Мяу! Пара попугаев датчанина Улфа Олсана не получила приза, так как сумела исполнить только одну сценку, но зато вызвала у зрителей бурные овации. Его воспитанники — серый африканский попугай Коко и желтый какаду Лолита. По команде хозяина диалог начинает Коко. К о к о. Коко любит Лолиту! Л о л и т а. Надоел! К о к о. Коко очень любит Лолиту. Л о л и т а. Пошел прочь! К о к о. У Коко есть шоколадка. Л о л и т а. Так иди же ко мне скорее! В большинстве случаев владельцы попугаев уверены, что их любимцы все-все понимают и беседуют с нами вполне сознательно. Действительно, попугаи не путают время дня, утром говорят: «Доброе утро!», а вечером: «Спокойной ночи!» Лолита истошно вопит: «Пошел прочь!» — только когда в комнате появляется черный кот. Хозяевам она таких реплик не бросает. Напротив, услышав их голоса в соседней комнате, оба попугая начинают дружно звать: «Док! Док» и «Хозяюшка-душечка!» Все реплики очень осмысленны, но, как ни прискорбно, приходится констатировать, что бойко говорящий попугай не понимает ни одного слова, которое он непринужденно изрекает. Для попугая это всего лишь звуковая игра, в которую птицы играют самозабвенно. Правильно, к месту выданная реплика — надежное средство привлечь внимание хозяина, продлить минуты общения с ним. Нужно признать, что попугаи умеют это делать. Они тонко улавливают характер ситуаций и запоминают, какие реплики в каких случаях следует повторять. Правда, появляются дрессировщики, которые добиваются, чтобы попугаи понимали значение существительных и даже глаголов, которые они умеют произносить, однако трудно судить, насколько это оказывается возможно. Р. Урс уверяет, что оба его попугая отлично понимают значение выражения «Еще раз», охотно повторяя произнесенную перед этим реплику, но не перекувырнутся и не повторят никакого другого действия. Нет сомнений, что попугаи умеют отлично выполнять словесные команды своих хозяев, хотя и не понимают значения самих слов. У человека много отличий от животных. И то, что мы ходим на двух ногах, и то, что у нас вместо лап — руки, и многое другое. Однако эти отличия не так уж существенны: птицы тоже двуногие существа, а обезьяны имеют по четыре руки. Самое важное наше приобретение — психика. Здесь мы далеко обогнали всех животных. Одно то, что мы владеем речью, делает нас существами совершенно исключительными. Ведь никто из животных не смог создать своего языка. Система сигналов, которые используются животными для общения, на человеческую речь совсем не похожа. Животные не сумели освоить наш язык. Хотя среди них и нашлись талантливые лингвисты, легко заучивающие десятки слов и выражений, но это всего лишь звуковая игра, которая не может считаться даже самой начальной стадией овладения языком. Маленький ребенок, освоивший свои первые десять — пятнадцать слов, имеет гораздо больше прав называться говорящим существом, чем попугай, умеющий повторять четыреста — пятьсот слов. А действительно ли на Земле нет животных, которые могли бы овладеть речью и стать нашими собеседниками? Еще совсем недавно ученые на подобные вопросы безапелляционно давали отрицательный ответ. Недавно! А вот как они отвечают на подобный вопрос теперь.

Бобо, Уошо и другие

Бобо — молодой шимпанзе. Он еще совсем малыш, ему всего полтора года. Как и полагается обезьяньему ребенку, Бобо пока совершенно беспомощен и нуждается в материнском уходе и ласке. Только матери у него давно уже нет. Ее убили браконьеры в джунглях Конго, а малыша продали богатым американцам. Пока хозяева Бобо оставались в Африке, обезьянке жилось превосходно. Добрая африканская кухарка, служившая у его хозяев, поила Бобо молоком, варила сладкие кисели и каши, приносила с базара орехи и диковинные африканские фрукты. Целые дни шимпанзенок резвился на площадке около дома, лазил по деревьям, затевал шумные игры с молодым спаниелем Соло, расшалившись, выпускал из хлева поросят и со страшными криками гонялся за ними вокруг дома. Бобо любили и шалости ему великодушно прощали. Но вот срок работы в Африке истек, и хозяева вернулись в Филадельфию. Здесь все изменилось. В квартире на семнадцатом этаже не было вишневого дерева, на которое так любил забираться Бобо, не было розовых, весело визжащих поросят, не было доброго Соло. Не было даже кухарки: прислуга в Соединенных Штатах стоит недешево. На целый день Бобо запирали одного в пустой квартире, и он страшно скучал. Чтобы как-то скоротать время, малыш занимался исследованиями. Любой предмет можно разобрать на мелкие кусочки, чтобы узнать, как он сделан и что находится там внутри. Для этого годились любые вещи, а когда из комнаты вынесли все лишнее, в ход пошли столы, стулья, обои и штукатурка. Бобо строго наказывали, но это нисколько не помогало. Тогда обезьяну продали. Теперь владелец Бобо — университет во Флориде. Юный шимпанзе стал объектом исследования по программе «Контакт». С новыми хозяевами малышу повезло. Его не заперли в тесную клетку, не заставили целыми днями скучать в одиночестве, а определили жить на небольшой ферме и наняли приемных родителей. Воспитатели Бобо Элизабет и Джон Брауны души не чают в своем питомце. Кроме того, на ферму ежедневно приезжают сотрудники университета, чтобы давать Бобо уроки. Малышу преподают английский язык! Ученые, внимательно изучавшие животных, давно пришли к выводу, что если из четвероногих обитателей Земли хоть кто-то способен овладеть человеческим языком, то это, конечно, шимпанзе. Даже среди человекообразных обезьян они, по-видимому, самые умные и ближе других стоят к человеку. Однако все попытки — а их предпринимали не раз — не дали ощутимых результатов. Обезьяны упорно не хотели повторять звуки человеческой речи. Ученые, конечно, понимали, что гортань и голосовые связки обезьян устроены далеко не так, как у человека, и издавать членораздельные звуки им нелегко. Однако они упорно продолжали считать, что нежелание обезьян заучивать слова связано не с трудностью воспроизведения звуков, а объясняется главным образом тем, что шимпанзе умственно еще не доросли до человеческого языка. Долго бы еще ученые тешили себя иллюзией исключительности человека, если бы зоопсихологам супругам Гарднер не пришло в голову вместо использования звукового языка, к которому обезьяны явно не приспособлены, обучать их жестовому языку глухонемых. Глухие от рождения люди не могут без специальной помощи научиться говорить. В развитых странах их специально учат звуковому языку, но это процесс долгий и трудный. Гораздо проще обучить человека языку жестов. Это необходимо еще и потому, что между собою глухие люди только на нем и могут общаться. Жестовый язык бывает двух типов. Существуют языки, где каждый жест означает отдельную букву. Для шимпанзе он явно слишком сложен. При другом типе языка отдельным жестом обозначают целое слово или понятие. Он относительно прост, а многие жесты весьма наглядны, и нетрудно догадаться, что они означают. Чтобы сказать «слушай», указательным пальцем правой руки дотрагиваются до мочки левого уха. Когда ладонь правой руки кладут себе на голову, понятно, что хотят назвать предмет, который мы носим на голове: «шляпу» или вообще «головной убор». Если большой палец правой руки находится во рту, а губы вытянуты в трубочку, как будто вы сосете петушка на палочке, легко догадаться, что данный жест означает слово «конфета». Для своего эксперимента Гарднеры купили Уошо — молодую самку шимпанзе. У них не было опыта общения с человекообразными обезьянами, и, обучая Уошо, они сами учились работе воспитателя. Перепробовав несколько методов, они остановились на самом простом и надежном. Если Уошо хотели научить слову «шляпа», то сначала показывали ей саму шляпу, а затем брали руку обезьянки и придавали ей такое положение, чтобы получился знак «шляпа». Так повторяли много раз, пока обезьяна не делала попытки повторить нужный жест. Ей не мешали проявлять самостоятельность, но подправляли, чтобы жест был правильным и четким. В начале обучения Гарднеры опасались, что Уошо будет скучно на уроках, и подкупали ее лакомствами, давая за каждую удачную попытку повторить нужный жест горсточку сладкого изюма. Однако вскоре выяснилось, что Уошо нет необходимости поощрять сладостями. Ведь человеческие мамы не дают свои малышам конфетку за каждую попытку произнести новое слово. Дети начинают говорить в возрасте около года, и первыми их словами обычно бывают «мама», «папа», «няня». У Уошо все шло иначе. Первое слово, которое она поняла, было «смешно», а первым словом, которым она научилась активно пользоваться, стало «еще». Это произошло в тот период, когда старательность Уошо поощрялась изюмом. Съев честно заработанную порцию, малышка складывала руки в знак «еще», и учителям ничего не оставалось, как выдать ей новую порцию изюма. Овладение первым словом изменило отношение Уошо к урокам. Она поняла, что знаками можно пользоваться с большой для себя пользой, и обучение пошло быстрее. Из забавной игры уроки превратились в настоящее изучение языка. Начиная свой эксперимент, Гарднеры понимали, что, если они сумеют научить Уошо при виде собаки делать знак «собака», а при виде ореха — знак «орех», это еще не будет означать, что малышка овладела речью. А как научить обезьянку активно пользоваться словами-жестами, они не знали. Помогла творческая активность ученицы. Уошо участвовала в эксперименте на паритетных началах. Она сама догадалась, как пользоваться заученными жестами для активного общения. Уошо сумела понять, что знаком «шляпа» обозначают не только ту шляпу, которую ей показывали во время уроков, но и все другие шляпы и вообще все, что люди носят на голове. Уошо сама сообразила, что жестом «кошка» называют и рыжего кота, живущего на кухне, и злющую черную кошку с соседней фермы, и всех нарисованных кошек, которых ей показывали, и даже забавного котенка, героя серии телевизионных мультфильмов. Малышка без подсказки со стороны учителей начала применять жест «еще» не только, чтобы попросить добавки изюма, но и чтобы ее снова пощекотали. Уошо очень любила подобные забавы. За три года обучения Уошо овладела восьмьюдесятью пятью словами. Проще других она усваивала такие слова, как «дай», «открой», «кукла», так как их использование всегда поощрялось: малышке что-то давали, выпускали погулять, вручали куклу. Некоторым словам она научилась сама. Все ее воспитатели в присутствии Уошо разговаривали лишь с помощью языка жестов. Учителям казалось, что это будет способствовать более быстрому обучению обезьянки, и они не ошиблись. Таким словам, как «зубная щетка» и «курить», она научилась, «прислушиваясь» к разговорам окружающих людей.

Иногда Уошо сама придумывала новые жесты-слова. Обезьян не назовешь особенно чистоплотными существами. Когда малышка отправлялась к столу, ей приходилось надевать нагрудник, чтобы она в процессе еды не испачкала себе всю грудь. У Гарднеров не было полного словаря глухонемых, как правильно назвать нагрудник, они не знали и воспользовались для его обозначения словом «полотенце». За один урок Уошо не запомнила, как производится этот жест, и, когда ей на следующий день показали нагрудник, она просто очертила у себя на груди то место, на которое он надевается. Позже Гарднеры узнали, что нагрудник глухонемые обозначают именно таким жестом. Много нового внесла Уошо в использование выученных ею слов. Она самостоятельно научилась ругаться и нашла в своем словаре наиболее подходящее для этого слово. Им оказался жест «грязный». Учителя использовали слово «грязный» в смысле «запачканный», «загрязненный». Малышка же стала ругать словом «грязный» других обезьян, всех неприятных для нее животных и людей, чем-нибудь ее обидевших или не поспешивших выполнить ее просьбу. Уошо научилась правильно употреблять многие слова, которые и детям даются нелегко. В ее словаре имеются личные местоимения «ты», «я», «он» и такое полезное слово, как «пожалуйста». Обезьянка редко забывает им воспользоваться. Конечно, было бы большой ошибкой думать, что Гарднеры воспитали чрезвычайно вежливую обезьяну. Уошо употребляет «пожалуйста» как слово-усилитель, вроде слов «обязательно» или «непременно», легко заметив, что любая ее просьба, сопровождаемая этим словом, выполняется быстрее и охотнее. Заучив первые восемь слов, Уошо сама научилась их комбинировать, строя фразы сначала из двух, а потом из трех и большего количества слов. Ее первыми фразами были: «Дай сладкий» и «Подойди открой». Предложение вовсе не является простым набором слов. В любой фразе они выстраиваются в строгом порядке, определяемом грамматикой языка. В английском языке порядок слов более жестко запрограммирован, чем в русском. Строя предложение, Уошо тоже пользовалась определенными правилами. Ее жизнь организовали таким образом, чтобы у ученицы было больше поводов обращаться к воспитателям. Все шкафчики, ящики, холодильник в помещении Уошо тщательно запирались, а ключи хранились у учителей. Чтобы достать оттуда какой-нибудь предмет, малышке приходилось просить людей: «Открой ключ пища», «Открой ключ чистый» — так называлось мыло, «Открой ключ одеяло», «Открой ключ кукла». Когда Уошо хотелось, чтобы ее обняли, пощекотали или выпустили из запертого помещения, она чаще всего «говорила»: «Ты я выпустить», то есть местоимение «ты» ставила перед «я». Менее жестко она выдерживала порядок применения сказуемого. Чаще всего оно оказывалось на самом последнем месте или ставилось перед «я»: «Ты щекотать я». Уошо научилась употреблять много различных оборотов. Освоила употребление отрицания «нет» и «не», научилась отвечать на вопросы и сама смогла их задавать. Диалоги с обезьянкой не сложны, но это настоящие диалоги. У о ш о (увидев пакет). Что это? У ч и т е л ь. Фрукт. У о ш о. Фрукт хотеть. У ч и т е л ь. Кто хотеть фрукт? У о ш о. Уошо фрукт. У ч и т е л ь. Что Уошо фрукт? У о ш о. Пожалуйста, Уошо фрукт дать. Знакомясь с речью Уошо, нужно помнить, что здесь дан точный дословный перевод ее реплик. Поскольку слова обезьяньего языка — это жесты, они не могут склоняться и спрягаться. Осуществляя перевод, существительные правильнее использовать в именительном падеже, а глаголы в неопределенной форме. Окончив пять классов, Уошо освоила сто шестьдесят слов. Не много? Действительно, это гораздо меньше, чем у трехлетнего ребенка. Но общаться с обезьяной можно. Все ее обезьяньи проблемы вполне укладываются в ее словарные возможности. Уошо оказалась не очень способной к «языкам». Сейчас по разным лабораториям мира живет и учится уже около сотни шимпанзе. Наблюдения за ними показали, что многие из них значительно способнее Уошо. Маленький смешной шимпанзенок Элли только за первые три месяца своей жизни выучил девяносто слов, по одному новому слову в день! Хочется напомнить, что человеческие дети в три месяца произносить слова еще не умеют. Речь у них начинает развиваться в конце первого — в начале второго года жизни. К крайнему удивлению ученых, обезьяны оказались способны «думать вслух» на вновь освоенном ими языке и использовать его для общения друг с другом. Однажды удалось подсмотреть, как Уошо, оставшись одна, рассматривала в журнале картинки. Увидев тигра, малышка сделала знак «кошка», а наткнувшись на рекламу какого-то вина, где были изображены бутылки, воспроизвела жест «пить». Закончив пятилетний срок обучения, Уошо была переведена в колонию еще необученных обезьян и там постоянно пыталась с ними общаться, требуя: «Банан дать», «Ты обнять я», «Ты я щекотать». В конце концов через полгода некоторые обезьяны не только научились понимать отдельные жесты, но и сами начали пользоваться ими. А чуть позже она уже всерьез взялась за воспитание приемного сына и добилась в этом деле серьезных успехов. Изучение говорящих обезьян начато недавно. Пока имеется очень немного наблюдений над их общением. Даже когда остаются наедине два обученных языку шимпанзе, беседы не бывают особенно содержательными. Чаще всего высказывания содержат какие-нибудь просьбы, а собеседник «молча» выполняет или игнорирует их, не удостаивая соседа ответом. Вот, например, такие беседы двух малышей Бруно и Буи. Они неразлучные друзья, живут вместе и вместе шалят. Каждый владеет сорока словами. Если одному из малышей дать что-нибудь вкусненькое, то второй начинает клянчить: «Дай еда пить… дай пить… Бруно, дай». В этих случаях Бруно молча отбегает в сторону и спешит уничтожить лакомство. Когда роли меняются, Буи ведет себя так же. Однажды, когда Бруно уплетал изюм, Буи решил схитрить и, подойдя сбоку, предложил пощекотать товарища, видимо рассчитывая, что он от радости забудет о лакомстве и этим удастся воспользоваться. В ответ Бруно просигналил «Буи, я еда». Возможно, он хотел сказать: «Не приставай ко мне, я ем!» В другое время на предложения: «Бруно, подойди», «Бруно, обними» отказа обычно не бывало. Маленький Бобо, о котором уже говорилось, специально готовится для изучения общения обезьян. Ежедневно после уроков его возят на соседние фермы, здесь живут и учатся сверстники. Когда в словаре самых способных обезьян накопится до пятисот слов, их объединят и будут изучать обезьяньи разговоры. В этом эксперименте Бобо предназначается роль воспитателя. Дело в том, что он оказался очень способным лингвистом. Мало того, что за первые полгода малыш овладел ста пятьюдесятью словами, у него оказался хорошо развит «речевой» слух. Бобо легко запоминает устно произносимые людьми слова и помнит их перевод на язык жестов. Поэтому его используют в качестве переводчика. Когда Бобо привозят в гости к товарищам и малыши затевают шумные игры, воспитатели, сидя в сторонке, время от времени командуют: «Бобо, скажи Доре, чтобы она не трогала кошку!» Или: «Бобо, скажи товарищам, чтобы шли за изюмом». Так приучают обезьян при общении друг с другом чаще пользоваться жестовой речью. Несмотря на впечатляющие успехи шимпанзе, далеко не все ученые согласны называть систему жестов, с помощью которой общаются с обезьянами, настоящим языком. Вряд ли они правы. Хочется думать, что «говорящие обезьяны» в конце концов переубедят этих скептиков. С точки зрения учения академика И. П. Павлова, жестовый язык шимпанзе вполне достоин называться второй сигнальной системой. Таким физиологическим термином ученый назвал человеческую речь. Во всяком случае эта система коммуникации заслуживает того, чтобы называться начальной стадией развития второй сигнальной системы.

Рубеж (вместо эпилога)

На страницах этой книги мы познакомились со многими животными — от самых примитивных, вроде инфузории туфельки, до овладевших жестовым языком шимпанзе. Мы старались разобраться в их поведении, выяснить, что в нем зависит от врожденных программ и что вносится в него благодаря личному опыту животных. Изучая животных, особенно важно понять, чему они могут научиться и какую пользу дает им умение усваивать новое. Сравнивая способность различных животных к обучению, удается проследить, как постепенно совершенствовался мозг. Давайте вернемся к началу книги, чтобы еще раз перечислить самые основные этапы развития функций мозга. На самых ранних этапах эволюции живых организмов одноклеточным существам и многоклеточным животным, у которых хотя уже и появились нервные клетки, но еще не организовались в нервную систему, приходится довольствоваться набором врожденных реакций. Они и у высших животных, и даже у человека имеют существенное значение, ведь в процессе эволюции, в процессе естественного отбора эти реакции совершенствовались и поэтому способны обеспечить жизнь организмов при строгом постоянстве условий существования. Они годятся для тех животных, которые питаются взвешенными в толще воды питательными веществами, микробами, которых тоже специально выслеживать и ловить не нужно, или в крайнем случае мелкими организмами, настолько многочисленными, что они прямо сами в рот лезут. Эти примитивные животные способны научиться очень немногому, не пугаться зря безвредных раздражителей, не принимать случайно заносимые в воду ветром песчинки за пригодную в пищу добычу или накапливать возбуждение в каких-то системах организма, чтобы потом на любое воздействие на всякий случай отвечать оборонительной или пищевой реакцией. Вот и все, да и эти примитивные навыки способны у них сохраняться очень недолго: десятки минут, редко час или больше. Превращение скоплений нервных клеток в обособленную нервную систему не дает еще возможности животным приобретать какие-то принципиально новые навыки. Разве что они вырабатываются у таких животных немного легче и сохраняются значительно дольше, чем у самых примитивных созданий. Образование различных навыков в определенной ситуации может оказаться очень полезным. Однако еще никому не известно, часто ли у этих животных вырабатываются навыки. Не исключено, что многим из них ни разу в жизни не приходится сталкиваться с подобной необходимостью. Потребовалось дальнейшее серьезное усовершенствование мозга, чтобы оно существенно, принципиально отразилось на его деятельности. Такой этап наступил, когда мозг приобрел способность к образованию условных рефлексов — важнейшему виду временных связей. Возможность вырабатывать различные условные рефлексы позволяет животным легко приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Благодаря условным рефлексам, ответные реакции организма всегда адекватны возникшей ситуации, а навыки более примитивных животных лишь в самых общих чертах отражают сложившуюся ситуацию и потому такой адекватности гарантировать не могут. Если велика вероятность столкнуться с опасностью, низшие животные на каждое новое воздействие будут отвечать оборонительной реакцией. Но может быть легкое движение воды, заставившее гидру на всякий случай сжаться в комочек, вызвано небольшим животным, вполне пригодным ей в пищу, а шанс пообедать окажется упущенным. Или инфузория, привыкшая не бояться легкого движения воды, погибнет, так как вовремя не отреагирует на появление крохотного хищника. В условном рефлексе отражены конкретные знания. У всех животных наших северных лесов вырабатывается оборонительный рефлекс на тревожный крик сойки. Тут ошибки произойти не может. Ясно, откуда грозит опасность, далеко ли она, а значит, известно, в какую сторону нужно отступать и нужно ли при этом торопиться. По сравнению с более примитивными навыками, условные рефлексы очень легко образуются. Например, в отличие от привыкания нет необходимости, чтобы вызывающие их образование раздражители повторялись десятки раз подряд. Образование условных рефлексов в большинстве случаев происходит уже после пяти — десяти, максимум пятнадцати сочетаний раздражителей, и совсем не обязательно, чтобы они следовали один за другим без существенных интервалов. Даже если сочетания будут происходить раз в час, в день или в неделю, условный рефлекс все равно образуется. Благодаря способности животных образовывать условные рефлексы, все непосредственно важные для них закономерности внешнего мира получают отражение в их мозгу, фиксируются там за счет образования временных связей. Эти сведения, в силу способности условных рефлексов, затормаживаются, легко поддаются уточнению, приводятся в соответствие с изменением окружающей обстановки.

Памятник собаке, установленный в Ленинграде на территории, Института экспериментальной медицины.

На высоком гранитном постаменте бронзовые барельефы со сценами из жизни павловских лабораторий. Подпись на одном из них гласит: «Пусть собака, помощница и друг человека с доисторических времен, приносится в жертву науке, но наше достоинство обязывает нас, чтобы это происходило непременно и всегда без ненужного мучительства». На барельефе с другой стороны постамента написано: «Собака благодаря ее давнему расположению к человеку, ее догадливости, терпению и послушанию служит, даже с заметной радостью, многие годы, а иногда и всю свою жизнь, экспериментатору».

Одновременно с возникновением способности к образованию условных рефлексов развивается другая очень важная способность мозга — умение замечать все новое, обращать внимание на впервые возникающие неожиданные раздражители. У некоторых животных мозг устроен так, что они не способны воспринимать постоянно воздействующие на них стимулы, а значит, не в состоянии на них и реагировать. Неподвижные предметы лягушка видит, только когда движется сама. Но стоит ей усесться неподвижно, и через одну-две минуты окружающий мир поблекнет и превратится в сероватую пелену, на которой, как на пустом экране, будет виден только подвижный предмет, если он попадет в поле зрения лягушки. При такой организации зрения не проморгаешь приближения ни одного подвижного предмета. Это очень удобно: лягушка заранее успеет решить, что это движется, опасный ли хищник, или дичь, и будет вести себя соответствующим образом. Способность замечать новизну и реагировать на нее, то есть ориентировочный рефлекс, а в отношении высших животных правильнее сказать ориентировочно-исследовательская деятельность — такая же врожденная реакция, как и другие безусловные рефлексы. Когда ориентировочный рефлекс достиг определенного совершенства, что произошло у птиц и млекопитающих, он стал использоваться для образования ассоциаций, особого вида временных связей. Мы помним, что ассоциации способны возникать между раздражителями, которые никакой реакции у животных не вызывают, ни оборонительной, ни пищевой, только ориентировочную. Благодаря образованию ассоциаций, в мозгу животных могут получить отображение любые закономерности внешнего мира, в том числе такие, которые непосредственного значения для них не имеют, что значительно расширяет их знакомство с явлениями окружающего мира. Для лисицы поющий соловей не представляет непосредственного интереса: птица, сидящая на ветвях, для нее недоступна. Однако весной, когда рыжая хищница постоянно сталкивается с пернатым певцом, в ее мозгу возникают ассоциации между запахом, внешним видом и звуками песни соловья. Это означает, что теперь лисица знает, как выглядит существо, запах которого донес до нее из кустов весенний ветерок, и какие звуки оно способно издавать. Ассоциации обычным рефлексом не назовешь. Они используются не для непосредственного изменения поведения животного — эту функцию выполняют условные рефлексы, — а для внутренних потребностей мозга, для его скрытой от глаз мыслительной деятельности. По существу, любая мысль — это цепочка ассоциаций, вырабатываемых и накапливаемых в течение всей нашей жизни. Для животных, живущих семьями или более крупными коллективами, очень полезно обмениваться информацией, согласовывать свои действия. И действительно, все животные пользуются сигналами, в состоянии их производить и отвечать на воспринятые сигналы соответствующей реакцией. Систему таких сигналов принято называть языком животных, хотя сигналы эти врожденные, ни к кому персонально не адресуются, возникают у животных непроизвольно, а реакции на них заранее предопределены и осуществляются как обычные безусловные рефлексы. Лишь наиболее развитые животные оказываются способными «понимать» сигналы других видов животных, употреблять заимствованные сигналы, самостоятельно создавать новые и произвольно пользоваться ими. Все эти способности имеют огромное значение в жизни животных, но от них еще ужасно далеко до языка человека. Животные оказались не в состоянии создать ничего похожего на нашу человеческую речь. Даже человекообразные обезьяны, хотя и способны преодолеть начальные фазы овладения языком, никогда сами ничего подобного не создадут и без нашей помощи не смогут ни удержать в полном объеме полученные знания, ни распространить их среди своих потомков. Таким образом, именно речь делает нас людьми. И. П. Павлов оценил речь как чрезвычайную прибавку к психике, превратившую мозг обезьяны в человеческий. Он назвал ее второй сигнальной системой. Первая сигнальная система у нас такая же, как и у животных. Это условные рефлексы, которые не только у человека, но и у развитых существ вырабатываются в течение жизни в огромных количествах. Условные раздражители являются сигналами первой сигнальной системы, так как сигнализируют о наступлении в самое ближайшее время каких-то важных событий и вызывают соответствующую ответную реакцию организма. Слова нашей речи являются сигналами второй сигнальной системы, так как они заменяют сигналы первой сигнальной системы: слово «звонок» заменяет звучание звонка, слово «дерево» — само дерево, слово «соловей» — соловья, слова «соловьиная трель» — его песню…Что же конкретно дает нам владение речью? Во-первых, речь чрезвычайно облегчила и упростила использование информации. Теперь любые сведения стало легко передавать от одного человека к другому, сразу целым большим коллективам. Появилась удобная форма для сбора и хранения больших количеств информации. Появление письменности позволило сделать ее распространение бесконтактным, а хранение — неограниченным во времени. В свою очередь, широкий объем информации не мог не отразиться на трудовой деятельности как отдельных людей, так и, что еще более важно, целых человеческих коллективов. Она обеспечила неизмеримо более высокий уровень организации трудовых процессов, позволив заблаговременно планировать трудовую деятельность, согласовывать совместные усилия многих людей и оперативно руководить ими. Этими важными и очевидными преимуществами, которые дала людям вторая сигнальная система, ее значение не исчерпывается. Гораздо важнее, что она дает возможность нашему мозгу по-иному обрабатывать, хранить и пользоваться информацией. Для мыслительных процессов вторая сигнальная система играет огромное значение. Она их существенно упростила. Если животные вынуждены пользоваться образами, громоздкими конгломератами временных связей, то люди имеют возможность заменять их словами, сигналами второй сигнальной системы. Ученые пока плохо представляют, как фиксируется и где хранится в мозгу все то, что нам приходится запоминать. Ясно одно, что нормальные, здоровые люди наделены совсем не плохой памятью, способной накапливать и надежно хранить годами массу информации. Правда, далеко не все умеют правильно пользоваться собственной памятью. Этому следует учиться с детства. Необходимо, чтобы все, что мы отправляем на хранение, поступало в мозг в систематизированном виде и там соответствующим образом распределялось по полкам мозгового хранилища. Необходимо, чтобы мозг имел возможность организовать регистрацию и учет единиц хранения, без чего потом бывает очень трудно отыскать и извлечь из памяти то, что там долго хранится без употребления и вдруг для чего-то понадобилось. Наблюдая, как обезьяны осваивали язык жестов, многие ученые удивлялись, почему, располагая такими возможностями, они до сих пор не создали свой обезьяний язык. А удивляться тут нечему. Оказывается, чтобы животные были жизнеспособными, чтобы они выходили победителями из всех трудных ситуаций, с которыми постоянно сталкиваются в процессе борьбы за существование, возможности мозга должны намного превышать те требования, которые предъявляет к нему повседневная жизнь. Те животные, чей мозг не соответствовал этим требованиям, вымирали при малейших изменениях условий существования. Со времен нашего далекого первобытного предка — неандертальца, умевшего всего лишь пользоваться дубиной да изготовлять нехитрые каменные орудия, мозг человека, видимо, существенно не изменился. Это значит, что если бы где-то в непроходимых джунглях Амазонки или в заснеженных Гималаях еще сохранились неандертальцы, то любой малыш из их племени, при соответствующем воспитании, смог бы стать в конце концов высокообразованным инженером, врачом, квалифицированным рабочим, физиком, а может быть, поэтом или композитором. Мозг доисторического человека уже был готов к созданию человеческой культуры и науки.

Прошли тысячелетия. Жизнь предъявляет к людям все новые, повышенные требования, но мозг современного человека по-прежнему обладает огромными потенциальными возможностями. Пока нет никаких признаков, что его ресурсы исчерпаны. Наш мозг способен работать более напряженно и усваивать значительно больше информации, если его работу организовать рационально. Научно-техническая революция освободила человека от тяжелого физического труда. Сейчас в нашей стране около девяноста девяти процентов всей полезной работы выполняется машинами. Бурное развитие науки, техники и производства привело к резкому увеличению потребности в умственном труде. Доля умственного труда постепенно увеличивается у всех профессий. Неуклонно растет число людей, занятых исключительно умственным трудом. Настало время облегчить выполнение и такой работы. Для этого созданы электронно-вычислительные устройства, так называемые компьютеры. Сегодня стремительно набирает скорость процесс передачи автоматам все более значительной доли информационной деятельности человека, его умственного труда. Это в ближайшие годы приведет к серьезным изменениям в жизни людей. Компьютеры, освободив наш мозг от необходимости собирать и хранить массу второстепенной, необязательной информации, разгрузят его кладовые и позволят упорядочить отбор, хранение и использование наиболее важных знаний. Кроме того, компьютеры, освободив наш мозг от нудной, однообразной работы, создадут условия для его творческой деятельности. Дальнейшее развитие человечества пойдет невиданно быстрыми темпами. Однако для этого современному человеку необходимо уже сегодня уметь пользоваться «умными» машинами. Вот почему в соответствии с указанием ЦК Коммунистической партии и Советского правительства в школах начато преподавание основ информатики и вычислительной техники, правил обращения с компьютерами. Бессмысленно надеяться, что в ближайшие столетия в конструкции человеческого мозга возникнут существенные усовершенствования. Однако работа в содружестве с компьютером открывает перед человеческим мозгом неограниченные возможности. Вот почему навыками общения с компьютером необходимо овладеть всем. Для каждого человека в наше время это так же необходимо, как умение читать и писать, как умение пользоваться четырьмя основными правилами арифметики.

Content

Борис Фёдорович Сергеев.
От амёбы до гориллы, или Как мозг учился думать

Умеют ли животные думать?

На пьедестале собака

Шаг первый

В младших классах

Среднее образование

В старших классах

Потребность общения

Рубеж (вместо эпилога)