Я занимаюсь поведенческой экологией и когнитивной этологией. Эти области науки довольно тесно связаны. Давайте сначала разберемся с первой из них. Основы поведенческой экологии описаны у меня в трилогии «Экология, этология, эволюция» (2000–2001 гг; «Наука» и «Научный мир»). Что такое экология, думаю, всем известно. Во второй половине 20-го столетия на живом древе этой науки появилось множество ветвей: эволюционная экология, физиологическая экология, популяционная экология и многие другие. Поведенческая экология тесно связана с эволюционной экологией. Вместе они решают один из основных эволюционных вопросов: насколько широкая вариабельность фенотипов должна поддерживаться в устойчивых популяциях? Насколько разнообразными могут быть не только морфологические признаки (окраска, размеры, длина конечностей), но также и поведенческие характеристики: подвижность, агрессивность, тревожность, обучаемость. В центре внимания поведенческой экологии принятие решений на основе поведенческих реакций. Какие решения нужно принимать животным? Представим, например, такую маленькую повседневную жизненную драму, как встреча двух индивидуумов, этаких гипотетических чебурашек, которые даже поначалу не знают, принадлежат ли они к одному или к разным видам. Каждый должен быстро прикинуть, что будет: пройдет ли незнакомец мимо или нападет и съест, или только отнимет еду, а может, поделится своей пищей, а может быть, это любовь? И если любовь, то будет ли потомство жизнеспособным, и если будет, то примет ли партнер участие в его воспитании? Даже на такой вопрос можно ответить — если не с первого взгляда, то со второго. Что делать: напасть, бежать, затаиться, притвориться существом противоположного пола, младшим по возрасту, представителем другого вида, пригласить позавтракать, предложить остаться на час или навсегда? Это всё вопросы, лежащие в основе поведенческих механизмов внутри — и межвидовых отношений. Есть и множество других: почему животные используют именно эти местообитания, почему они активны именно в эти периоды суток и времена года, искать ли пищу в зоне риска, не слишком ли велики шансы погибнуть от истощения или самому стать добычей? У короткоживущих, рано и быстро размножающихся животных такие решения принимаются на уровне автоматических процессов в популяциях; у животных с длительным онтогенезом и сложным поведением в основе выбора лежит еще индивидуальный и социальный опыт.

Вот здесь мы и вступаем в область когнитивной этологии. Этос — греческое слово, означающее «нрав, характер». В Средние века этологами называли бродячих актеров, изображающих ярко выраженные характерные персонажи. Став научным, термин «этология» не сразу достался биологам, а некоторое время обозначал «поведение» геологических пластов. В середине 20-го столетия этологи изучали естественное поведение животных, главным образом, их инстинкты, скажем, поведение ухаживания, выведение потомства, родительское поведение. Официальное признание заслуг этой науки связывают с присуждением в 1973 году Нобелевской премии трем ученым за выдающиеся достижения в этологии: это «отцы» этологии Конрад Лоренц, Нико Тинберген, которые заложили основы изучения инстинктивного поведения, и Карл фон Фриш, открывший язык танцев у медоносной пчелы. Позднее термин «этология» вернул себе широкое значение: это наука не только об инстинктах, но о поведении в целом. В ней появилось множество областей, от этологии человека до нейроэтологии. Когнитивная этология изучает способности животных к познанию, их интеллект. Обучение — это способность приобретать новые навыки, а интеллект — это умение применять эти навыки в новых, нестандартных ситуациях. Развитый интеллект, пусть и в пределах довольно узких доменов, можно, как оказалось, найти у самых неожиданных существ. На основе нашей с Борисом Рябко, известным в мире специалистом по теории информации, статьи о способностях муравьев к счету, опубликованной в 2011 году в журнале Behaviour, Discovery и Animal Planet успели объявить, что муравьи умнее пятиклассников. Мы сначала возмутились, а потом решили, что в этом что-то есть.

Рекомендуем по этой теме:
36075
5 книг об этологии

О лаборатории и институте

Наша лаборатория поведенческой экологии сообществ организована в 2009 году в Институте систематики экологии животных Сибирского отделения РАН. Она исключительно молодежная (если не считать «матриарха»), и в этом есть своя прелесть. Наш институт занимает важную позицию, так как мы занимаемся «нерасчлененными» животными — живыми видами, их поведением, распределением, динамикой численности и попытками ее предсказать и направить, а также такими классическими направлениями, как зоогеография и систематика, без которых зоологу никак не обойтись. Наша небольшая лаборатория занимается поведением животных в сообществах, а также самими сообществами на разных уровнях их организации. Нас интересуют внутривидовые и межвидовые отношения животных, вариабельность их поведенческих и когнитивных характеристик. В нашем ведомстве одиночные и общественные насекомые (жуки, тли, муравьи, шмели и многие другие), одиночные и общественные грызуны, колониальные чайковые птицы. Мы изучаем необычные сложные межпопуляционные связи, до нас никем не описанные. Например, разнообразные отношения между такими биоценотически значимыми экологическими гильдиями, как рыжие лесные муравьи, грызуны и воробьинообразные птицы. Мы успели открыть немало принципиально новых закономерностей и довольно быстро приобретаем мировую известность.

О работе с животными

У нас есть животные, с которыми мы работаем только в поле, к ним относятся колониальные птицы. Этих в лабораторию никак не загонишь. Мы исследуем на их примере вечную проблему отцов и детей в перенаселенном социуме. С насекомыми, грызунами, воробьинообразными птичками мы работаем и в поле, и в лаборатории. В основном наша работа экспериментальная, таковы особенности наших областей науки. В полевых экспериментах мы можем манипулировать численностью животных, доступностью для них ресурсов, скажем, кормовых: где-то им ресурсов прибавить, где-то убавить, где-то их изменить. Можем имитировать вторжение врагов или конкурентов, манипулировать численностью симбионтов. То есть мы формируем в естественных условиях ситуации с контролируемыми параметрами внутри и межвидовых взаимодействий. Иногда это ситуации довольно фантастические: сверхкомфортные или, наоборот, экстремальные. Это помогает очень много узнать о том, как животные принимают решения. А когнитивные механизмы принятия решений исследуются, главным образом, в лаборатории. Например, мы теперь знаем, что для того, чтобы оценить степень риска при встрече с опасной добычей, грызуны могут довольно точно оценивать и сравнивать множества объектов. Статья об этом у нас в 2013 году опубликована в журнале «Frontiers in Psychology», а в «Evolutionary Psychology» в том же году вышла статья о том, что жуки используют ранее неизвестные науке формы обучения, чтобы избежать конфликтов с муравьями. В общем, наши животные не перестают удивлять и нас самих, и мировое научное сообщество.

Об увлечении муравьями

С раннего детства меня интересовали книжки про насекомых и сами насекомые. Это было странно, потому что мои родители были музыканты, они насекомых боялись и моего увлечения не понимали. В восьмом классе я решила, что мое будущее — это естественные науки. Но я не собиралась заниматься муравьями, а хотела заниматься генетикой. Я ездила тогда в институт цитологии и генетики, знакомилась со специалистами, еще школьницей участвовала в студенческой практике, потом поступила в Новосибирский университет. А муравьями я увлеклась на первом курсе университета. Мой учитель Игорь Васильевич Стебаев был очень ярким профессором, который мог увлечь за собой студенческую аудиторию. И как-то он пробудил во мне детские воспоминания. И дипломную работу я делала по муравьям, и докторскую в МГУ в 1990 году тоже защищала по ним. Но мои научные интересы всегда были довольно широкими, это прежде всего этология в целом. Хотя в 70-е годы, когда я была студенткой и аспиранткой, такие термины, как этология и социобиология, считались почти ругательными. Заниматься разными видами животных и развивать экспериментальные исследования широким фронтом я смогла только после создания новой лаборатории, то есть совсем недавно, и чрезвычайно этим увлеклась. Хотя муравьи продолжают занимать заметное место в моих интересах.

Рекомендуем по этой теме:
7806
Язык муравьев

О тайнах формирования поведения

Самое интересное, как мне кажется, — это как развивается поведение в онтогенезе и как соотносятся врожденное поведение, обучение и интеллект. Современник Дарвина Дуглас Сполдинг первый проводил эксперименты с «наивными», то есть лишенными всякого опыта животными. Ласточки, воспитанные в тесной клетке, впоследствии летали не хуже тех, которых обучали родители. Но вот цыплята не различали опасные и безопасные виды добычи, не приобретя опыта. Сполдингу не давал покоя вопрос, как, подобно пестрой ленте из шляпы фокусника, разворачивается сложная картина поведения животного. Здесь и до сих пор немало загадок. В 2007 году у меня вышла книжка в издательстве «Cambridge University Press», которая называется «Animal intelligence: From individual to social cognition». В ней про всех животных — насекомых, птиц, млекопитающих… Причем роль интеллекта рассматривается в разных аспектах их жизни и на разных уровнях социальной организации: от индивидуалистов до членов организованных сообществ. Казалось бы, ум животных — какая благодатная тема. Но самая большая и, пожалуй, самая вдохновенная глава этой книжки посвящена соотношению интеллекта и врожденного поведения. Ведь если мы представим себе поведение у разных видов, то у них интеллект — это как бы верхушка айсберга, а основную часть составляют врожденные поведенческие стереотипы. Это в какой-то мере касается и человека. Вопреки убеждениям многих психологов, которые считают, что представители нашего вида обучаются всему только у своего социального окружения (а сначала, конечно, у родителей), человек, как и другие живые существа, не рождается как чистый лист. У нас тоже огромная врожденная компонента. Даже универсальные грамматические структуры человеческого языка, согласно гипотезе американского лингвиста Ноама Хомского, имеют врожденную компоненту. Есть на этот счет конкурирующие гипотезы, но роль врожденных структур в развитии языка уже не отрицается. И уж если человеческий язык имеет врожденную основу, то тем более интересно распутать интеллектуальные подвиги животных и понять, как соотносятся обучение и использование наследственно обусловленных стереотипов. Это, в частности, касается феноменов культурной передачи навыков у животных, таких как приматы, китообразные. Здесь речь идет уже об особой форме обучения — социальном обучении, и, на мой взгляд, исследователи часто торопятся назвать «культурой» феномены, включающие много врожденных элементов. В общем, вопрос о том, каким образом наше врожденное богатейшее поведение связано с возможностью обучаться и применять этот опыт в новой ситуации, мне представляется одним из самых интересных и перспективных для познания эволюции психики.

Рекомендуем по этой теме:
38320
Главы | Если бога нет

Об интеллекте животных

Революция в наших представлениях об интеллекте животных началась в конце 60-х годов XX века, когда исследователи впервые вступили в прямой диалог с антропоидами, используя языки-посредники. С первой шимпанзе по имени Уошо общались на языке жестов глухих. Оказалось, что шимпанзе и гориллы могут высказываться о прошлом и будущем, шутить и ругаться… Это только один из примеров того, что пределы интеллектуальных возможностей представителей разных видов оказываются значительно превышающими то, что мы от них ожидаем.

Кто ожидал от муравьев, что они могут отнимать, прибавлять небольшие числа и передавать полученную информацию? Один из вопросов, который сейчас интенсивно исследуется в когнитивной этологии, это способности животных к количественным оценкам. В 2013 году я вместе с Михаэлем Бераном из США и Кристианом Агрилло из Италии проводила симпозиум на эту тему в рамках международной этологической конференции в Ньюкасле (Англия). Участники симпозиума рассказывали о способностях к счету у рыб, шимпанзе, пауков, медведей, обезьян, ворон. А наша лаборатория на этом симпозиуме представляла не только считающих муравьев, но и полевых мышек. Они у нас оказались просто чемпионами по интеллекту. Кто бы ожидал от полевых мышек, что они могут сравнивать и оценивать множества, и даже достаточно точно считать в пределах десятка? Зачем же им нужен такой интеллект? Они и живут-то недолго. Прежде всего для того, чтобы подмечать малейшие изменения, которые происходят в среде, и реагировать на них оперативно, потому что для животного каждое такое принятие решения — это почти всегда вопрос жизни и смерти. Поэтому, конечно, гибкое поведение, способность принимать решения, быстро вспомнить какой-то приобретенный навык и перенести его в нестандартную ситуацию — это жизненно важно.

Еще одна важная «статья расхода» интеллекта животных — так называемый макиавеллиевский интеллект. Этологи сделали нарицательным имя итальянского мыслителя, политика и писателя XV–XVI вв. Николо Макиавелли, в своей книге «Государь» дающего советы молодому правителю, как манипулировать людьми. В этологии макиавеллизмом называют способность животных использовать своих сородичей как живые орудия. Предсказывать поведение доминантов и подчиненных, строить каверзы, вызывать гнев «правителя» и направлять его в нужное русло, в общем, плести интриги — все это, как оказалось, умеют не только приматы, но и вороны, и волки, и, возможно, не только они.

Общественная жизнь животных, эволюция и организация социума полна нерешенных проблем. Анализ закономерностей в этой области привел меня к такой «формуле счастья»: счастье — это когда совпадает когнитивная, социальная и поведенческая специализация. Иными словами, когда ты на своем месте и полностью реализован, что редко бывает, надо сказать, не только у людей, но и у животных. А можно, наверное, сказать: не только у животных, но и у людей. Недаром одна из центральных проблем, исследуемых в нашей лаборатории, — это изучение надорганизменных систем: группировок, семей, колоний. Наши исследования секретов общественной организации муравьев показали: несмотря на то, что эти насекомые нам не указ хотя бы потому, что они полностью лишены сексуальных эмоций (ведь рабочие особи не имеют возможности размножаться), оптимизация использования профессионального труда в муравейнике может оказаться для человека в чем-то и поучительной.

О хобби

Хобби у меня — это создание сатирических пьес о научной жизни, то есть о том, что я так хорошо знаю изнутри. Их можно прочесть на моем сайте, в блоге, а последнюю — мюзикл «Мизерабли: жизнь в науке», посвященную реформе РАН, — ещё и на сайте saveras.ru. Этот мюзикл, в котором действуют не только персонажи, известные по роману Гюго «Отверженные», но и такие узнаваемые личности, как президент месьё Вован, академик Форте-Пиано и некоторые другие, был закончен в день подписания известного указа, отдающего реформирование РАН на откуп чиновникам. Пока все, предсказанное в мюзикле, сбывается с пугающей скоростью. Там у меня на базе слияния трех академий создано Агентство Экстаза, и в результате на месте былого полигона научной мысли бывший «современный Лаплас» Жан Вальжан, полностью одичавший, пасет свиней. Стихами мюзикла я пытаюсь сказать, что, хотя Академия, несомненно, нуждается в реформировании, но не силами чиновников, они уже пытаются на этом поле свинтить очередную Ладу-Калину.

Об этике этологов

Есть международная этика. Посылая статью в международный журнал, мы подписываем соглашение о том, что соблюдаем международную конвенцию об обращении с животными. Но мне кажется, что у этологов требования особые, потому что, если для физиолога убить животное бывает необходимо (в конце концов, мы же знаем, как много мышиных жизней лежит в основании любого фармацевтического и научного физиологического исследования), для этолога это маловероятно. Меня иногда спрашивают: «Вы что, мышей тестируете и забиваете?» Конечно, нет. Наши мыши бьют рекорды долголетия. При этом мы стараемся исследовать, как у них с возрастом меняются интеллектуальные показатели и как их дети решают задачи. А работая с птицами, мы их тестируем, кольцуем и выпускаем в то же место, где взяли. У этологов этические правила более строгие внутри самого этолога. Они нигде не прописаны, но это так.

О перспективах изучения поведения животных

Зачем нужно изучать поведение животных в естественной среде и их способности к познанию? Мне кажется, здесь очень важен гуманистический аспект, формирование представления о мире у нас и у наших детей, палитра нашего восприятия. Мир, в котором муравьи и полевые мыши умеют считать, племена китов различаются по диалектам, а такое скромное создание, как пчела, обладает символическим языком, уже совсем другой, чем был, скажем, во времена Льва Толстого. Великий писатель не видел «личностей» в зайцах, на которых охотился, а в современной поведенческой экологии целая область посвящена изучению «личностных характеристик» не только слонов или шимпанзе, но и, скажем, рыб, куликов, грызунов. Познание поведения животных помогает понять эволюцию психики человека, истоки нашего языка и сознания, понять биологические закономерности нашего поведения. Есть и сугубо практические проблемы. Среда обитания животных быстро меняется: это и глобальные изменения, связанные с климатом, и техногенные, вызванные деятельностью человека. Важно уметь предсказывать, как разные популяции и виды будут реагировать на эти изменения. Они будут голосовать ногами, своим пространственным распределением, динамикой численности. Необходимо знать, какие виды будут получать преимущества, а какие окажутся в опасности. Иначе консенсус с животными мы, может, и найдем, а сами животные останутся только в зоопарках и в музеях.