Размышления натуралиста

Раньше ученые думали, - продолжает Лаланд, - что животным недостает разума для того, чтобы находить новые решения, и именно этот творческий дефицит объясняет пропасть между их поведением и нашими технологическими достижениями. Но последние исследования в этой области рисуют иную картину. Животные постоянно изобретают и создают новое, и изучение этого их творчества помогает нам по-новому взглянуть на особенности нашего вида.

Лаборатория профессора Лаланда вот уже два десятилетия изучает новаторские способности животных. Эти исследования убедительно показали, что люди не единственные в природе творцы нового. Животные непрерывно вырабатывают новые виды поведения, или модифицируют существующее поведение, приспособляя его к новому контексту или отвечают на социальные и экологические изменения каким-то новым способом. И это новаторство в высшей степени разнообразно.

Оно может быть остроумным, как у орангутанов, придумавших изощренные способы добывания сердцевины из плодов, защищенных ужасными колючками, и оно может быть мрачным, как у серебристых чаек, которые выработали новую привычку убивать пойманных ими на суше кроликов, бросая их в море (морскую живность, напротив, они убивают, бросая ее с высоты на камни).

Иногда эти выдумки очаровательны – например, японские макаки научились лепить снежки и забрасывать ими друг друга. А иногда попросту отвратительны, вроде возникшей у грачей привычки поедать человеческую рвоту. Но, пожалуй, самым занимательным следует считать описанного знаменитым приматологом Джейн Гудолл молодого шимпанзе Микки, который взлетел по социальной лестнице на уровень альфа-самца, когда изобрел унизительный способ демонстрировать свое превосходство над другими шимпанзе, изо всех сил колотя по пустой банке из-под керосина!

Таких примеров множество. В сущности, животные очень часто демонстрируют необыкновенную изобретательность, но истинный размах их новаторства был долгое время скрыт от нас по весьма простой и очевидной причине: невозможно опознать новый для данного животного вид поведения, пока не знаешь, каково его поведение в норме. А для этого необходимо долгое время наблюдать их в естественных условиях. К примеру, лишь после многолетних таких наблюдений за обезьянами-капуцинами исследователи смогли с уверенностью сказать, что замеченный ими случай убийства капуцином змеи с помощью палки был чем-то новым в поведении этих животных.

Долгие годы таких наблюдений за различными животными привели к тому, что сегодня ученые уже могут определить частоту появления новшеств в поведении того или иного вида. Это позволяет количественно охарактеризовать степень креативности каждого из них. Такие оценки показали, в частности, что не все животные изобретательны в равной мере. Например, среди птиц и приматов бόльшую склонность к новаторству имеют те виды, у которых больше мозг. Обнаружилось также, что новаторские животные более часто порождают новые разновидности. И это понятно, потому что новые виды поведения открывают перед ними новые экологические ниши, а это стимулирует их эволюцию. Так что не случайно все галапагосские вьюрки, разнообразие которых когда-то помогло Дарвину сформулировать теорию эволюции, относятся к одному и тому же семейству птиц (Emberizoidea), отличающемуся высокой степенью новаторства и одновременно - большим количеством разных видов. Можно думать, что эти новые виды возникали по мере изобретения разными птицами этого семейства разных новаторских способов питания.

Креативность наделяет своих обладателей также и большей способностью к выживанию в новых условиях. Многочисленные исследования показали, что птицы-новаторы лучше выживают и осваиваются в новой для них среде, нежели те виды птиц, которые лишены креативности. Другие исследования того же рода выявили, что мигрирующие (перелетные) виды птиц менее креативны, чем не-мигрирующие. И это понятно: мигрируюшие птицы потому и вынуждены совершать дальние перелеты, что не нашли способов выживать в зимних условиях. Еще одно интересное исследование показало, что птицы с малым объемом мозга чаще погибают на улицах и дорогах, чем птицы с большим мозгом, и это почти наверняка связано с их неспособностью изобрести способы увертываться от автомашин.

Эта связь новаторства у животных с эволюцией их мозга имеет, пожалуй, главное значение для науки, - продолжает Лаланд. Шимпанзе, орангутаны, гориллы, капуцины и макаки демонстрируют наибольшую степень новаторства среди приматов, и они же имеют самый большой (абсолютно или относительно размеров тела) объем мозга, занимают первое место среди них по частоте использования орудий труда, отличаются самым широким пищевым диапазоном и способны к самым сложным формам обучения и поведения.

По всей видимости, это не случайно. Большой мозг дал этим видам много эволюционных преимуществ, включая упомянутую способность использовать орудия, расширять свой пищевой диапазон и создавать сложные сообщества. Он также наделил их той степенью разумности, которая позволила им изобретать новые решения возникавших перед ними проблем выживания и даже копировать новшества, изобретенные другими. Все это должно было толкать их эволюцию по пути непрерывно ускоряющегося увеличения объема мозга, - того пути, который завершился появлением человека.

Почему же, в таком случае, шимпанзе не изобрели редактирования генов и не написали симфоний? – спрашивает Лаландл. - Ведь они уже обладают простейшей культурой, способны изобрести новые способы добывания пищи и могут общаться друг с другом.

Ответ на этот вопрос, предлагаемый Лаландом в его новой книге, звучит довольно неожиданно и заставляет задуматься. Прежде всего он отмечает тот факт, что при всей своей врожденной изобретательности эти животные, как обнаружилось в недавних экспериментах, крайне редко, а то и вообще никогда не меняют и не улучшают новшества, перенятые от других. И по мнению Лаланда, это происходит потому, что они лишены способности точно передавать друг другу новую культурную (т.е. вне-генетическую) информацию. Между тем проведенный им и его сотрудниками математический анализ показал, что для возникновения «кумулятивной» (т.е. скачкообразно и непрерывно усложняющейся) культуры, характерной для вида Гомо сапиенс, абсолютно необходимо, чтобы информация о новом передавалась предельно точно.

К этому выводу группа Лаланда пришла, рассчитав, как зависит появление кумулятивной культуры от нескольких параметров - от способности модифицировать поведение, комбинировать новое и известное в единое целое и, наконец, от точности передачи информации о новшестве. Оказалось, что более всего влияют на этот процесс даже самые небольшие улучшения в точности передачи информации; много меньшее значение имеют способности к модификации; и практически не оказывает влияния способность к комбинированию. Интересно, что степень изобретательности имеет меньше значения для формирования кумулятивной культуры, нежели точность передачи информации.

На первый взгляд это кажется парадоксальным, но как объясняет Лаланд, появление нового – это еще далеко не все: если эти новшества не воспроизводятся с предельной точностью, они умирают прежде, чем их успевают улучшить и развить далее. С другой стороны, если информация внутри вида передается очень точно, то даже незначительное новшество плюс весьма умеренная способность к его модификации влекут за собой быстрые и массивные изменения.

Тот факт, что только люди создали космические корабли, объясняется тем, что только мы – благодаря наличию языка и способности учиться – способны передавать информацию с достаточно высокой степенью точности. Своими выдающимися достижениями люди обязаны не своей более высокой креативности, а прежде всего тому, что они непрерывно объединяют свои знания и надстраивают их. Тот факт, что у животных нет такой культуры, объясняется не дефицитом креативности, а неспособностью передавать культурное знание с достаточной точностью.

Макаки не пишут сонат, потому что у них нет языка и системы обучения, - заключает профессор Лаланд.

*********************************************************************************************

Укрощенный чемодан

Не так давно я писал о выдающемся достижении ученых, нашедших решение давней загадки самопроизвольного развязывания шнурков на ботинках. Сегодня я рад сообщить, что наука сделала еще один огромный шаг вперед, решив другую столь же давнюю и столь же мучительную загадку – почему так отвратительно вертится чемодан на колесиках, когда мы тащим его за собой через зал аэропорта? С этим явлением знакомы все путешествующие. Все мы знаем, как это тяжело, когда груз позади вдруг начинает плясать влево и вправо, так и норовя вырваться из рук, и в конце концов порой даже переворачивается, заставляя нас с проклятиями прервать свой торопливый бег.

Спеша на помощь измученному вертлявым чемоданом человечеству, французские ученые из университета Пари-Дидро решили изучить эту проблему. Для этого они создали упрощенную модель чемодана, поместили ее на ленту бегущей дорожки и стали смотреть, что получается.

И что же они увидели? Они увидели, что, когда одно из колес чемодана встречает на своем пути препятствие, оно, естественно, получает толчок и в результате слегка подпрыгивает в воздух, а потом опускается на землю. Но, оказывается, опускаясь, оно дает небольшой толчок второму колесу, которое в результате тоже поднимается в воздух. Потом оно опускается и … вы уже, конечно, догадались…– дает толчок первому колесу. И так они начинают друг друга раскачивать. Вообще-то эти качания должны были бы, в конце концов, затухнуть, хотя бы из-за потерь энергии при каждом толчке, но поскольку мы в это время упорно волочим проклятый чемодан и передаем ему энергию, то … вы, наверное, опять догадались… вместо того, чтобы затухнуть, колебания усиливаются и могут привести к переворачиванию.

Все это отважные французы увидели собственными глазами во время испытаний упрощенного до неприличия чемодана. Но они не остановились на этом. Они не примирились с этим чемоданным бунтом и стали искать, как лучше укротить злобный нрав полетного чемодана. И нашли. Применяя синусы и косинусы, формулы и схемы, а также законы физики, проверяя все это на бегущей дорожке, они пришли после ряда проб и ошибок к выводу, что лучше всего в таких случаях – максимально ускорить движение. То есть тащить чемодан как можно быстрее. Потому что тогда промежуток времени между подъемом и опусканием каждого колеса становится меньше, а это препятствует усилению раскачиваний. Очень помогает также, как показала та же дорожка, уменьшение угла наклона ручки, за которую мы тянем чемодан, то есть приближение ее к полу. Поэтому, если мы хотим добиться максимального эффекта, следует присесть и тащить чемодан почти параллельно полу с максимальной скоростью.

И таща, утирать пот и прославлять науку, потому что это она все это нам открыла и рекомендовала. 

Рафаил Нудельман

"Окна", 17.8.2017