Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Чтобы упростить для шмелей решение этой задачи, ученые разделили ее на более простые элементы. Сначала насекомые могли приземлиться прямо на цветки и пить из них. После того как они выучили, что могут получать пищу из цветков, ученые поставили перед ними новое задание. Они привязали по нитке к каждому цветку и засунули их под пластину из оргстекла частично. Теперь шмели были достаточно обучены, чтобы лететь прямо к цветку. Но, чтобы дотянуться до сахара, им надо было прижаться головой к краю пластины и вытянуть хоботок. Когда они научились этому новому приему, исследователи задвинули цветки под пластину полностью. Теперь шмели могли достать сладкое, только потянув за нитку, чтобы вытащить цветок.

В результате разбивки задачи на более простые элементы некоторые насекомые смогли научиться добывать сахар, потянув за нитку. Однако лишь 23 из 40 шмелей сумели полностью справиться с заданием и только после пяти часов тренировок. Зато по итогам проделанной работы у Читтки и его коллег было 23 обученных шмеля. Теперь ученые могли посмотреть, смогут ли другие шмели научиться у уже обученных.

Исследователи сделали маленькую наблюдательную камеру, из которой необученные шмели имели возможность смотреть на обученных, вытягивающих цветки и пьющих сладкую воду. Каждый необученный шмель мог видеть десять разных шмелей, проходящих все этапы добывания приманки. Потом Читтка запустил наблюдателей в комнату с цветками, и 60 % из них (15 из 25) полетели к оргстеклу, потянули за нитку и вытащили цветок.

Как показал эксперимент, шмели способны учиться, наблюдая за сородичами. Затем Читтка заинтересовался, может ли умение подтягивать приманку распространяться, подобно мему, по группе насекомых. У Читтки в лаборатории жило некоторое количество шмелиных колоний, каждая из которых состояла из нескольких дюжин особей. Из трех колоний Читтка и его коллеги выбрали по одному шмелю и обучили их. Ученые вернули шмелей в исходные колонии и установили туннель, по которому любой шмель, если бы захотел, мог попасть в комнату с цветками.

Ученые играли роль швейцаров, пропуская двух шмелей за раз проползти по туннелю от колонии к цветкам в порядке живой очереди. Они повторяли эту процедуру 150 раз с каждой колонией и затем протестировали насекомых, чтобы увидеть, сколько особей узнали, как можно получить сахар, потянув за нитку. Оказалось, что около половины шмелей в каждой колонии выучили урок.

Только немногие из них научились непосредственно у изначально обученного насекомого. Остальные обучались у других. В одной из колоний обученный шмель умер в середине эксперимента, но навык вытягивания нитки продолжал передаваться. Интеллектуальное наследие этого шмеля распространилось дальше, пережив его.

Самым поразительным в этих экспериментах оказалось то, что в дикой природе ученые не нашли ни одного свидетельства способности шмелей учиться друг у друга. Для них социальное обучение может быть скрытой способностью, которая пробуждается только в искусственных условиях.

В то же время позвоночные проявляют социальное обучение безо всякой помощи со стороны исследователей. На воле многие из них часто учатся друг у друга, и их культурные традиции могут сохраняться годами, а возможно, и значительно дольше.

Первое документальное подтверждение существования традиций у животных относится к 1921 г. Жители маленького английского городка Суэйтлинга были возмущены, обнаружив, что кто-то испортил бутылки молока у порогов их жилищ [995] Aplin, Sheldon, and Morand-Ferron 2013; Fisher and Hinde 1949; Laland 2017. . Крышечки из фольги, закрывающие горлышки бутылок, были проткнуты, порваны, а иной раз и сорваны полностью.

Вандалами оказались птицы, а именно вид синиц под названием «обыкновенная лазоревка». Птица садилась на бутылку, расправлялась с фольгой и пила сливки, скапливающиеся поверх молока. Орнитологи-любители настолько заинтересовались сей инновацией, что на протяжении многих лет отслеживали ее проявления и в других населенных пунктах. В 1949 г. ученые Джеймс Фишер и Роберт Хайнд связались с этими натуралистами и нанесли на карту результаты их наблюдений за три десятилетия на большей части территории страны.

По карте было видно, что несколько обыкновенных лазоревок стали вскрывать бутылки с молоком независимо друг от друга. Остальные представители их вида переняли эту практику, либо наблюдая за самим процессом, либо увидев крышку, сорванную другой синицей. Птицы перелетали между городами и распространяли практику срывания фольги спустя долгое время после того, как умерли первоначальные изобретатели. Эта практика применялась птицами на большей части территории Великобритании на протяжении десятилетий и исчезла лишь тогда, когда молочники прекратили ежеутреннюю доставку запечатанных фольгой бутылок молока.

Но этим способность птиц к изобретению новых методов добывания еды или возможность узнавать их от других не исчерпывается. В 2015 г. Бен Шелдон из Оксфордского университета со своими коллегами работал с большими синицами, близкими родственниками обыкновенной лазоревки [996] Aplin 2015. . Исследователи отлавливали диких птиц в лесу и приносили в лабораторию, где обучали открывать коробку с мучными червями. Каждую птицу учили одному из двух способов открывания коробки: либо сдвиганию красной дверцы налево, либо синей направо. Ученые установили в лесу множество таких ящиков и выпустили туда обученных птиц.

Теперь и в дикой природе птицы продолжали добывать приманку так, как в лаборатории, – сдвигая синюю либо красную дверцу. Птицы, жившие вокруг, наблюдали за их действиями. В конце концов червей из коробок научились извлекать три четверти лесной популяции. Традиция распространялась через социальные связи птиц – преимущественно посредством знакомых или родственников, проводящих много времени вместе. И они успешно передавали способ, который видели, другим птицам: одни научились сдвигать красную дверцу, другие – синюю.

Шелдон и его коллеги обнаружили также, что память помогла птицам сохранить традиции. Ученые оставили коробки в лесу на три недели, а затем забрали их. За следующие девять месяцев умерла половина умеющих открывать коробки синиц. Затем исследователи вернули коробки в лес и стали ждать, что будет. Старшие птицы снова начали справляться с коробками, а новое поколение птиц опять училось у старших.

Многие ученые искали и другие традиции у животных и находили их везде – от океана до непроходимых джунглей [997] Whiten, Caldwell, and Mesoudi 2016. . В 1978 г. биолог из Род-Айлендского университета Джеймс Хейн и его коллеги обнаружили поразительный пример этому у горбатых китов в заливе Мэн [998] Hain et al. 1982. . Когда киты преследуют стаю рыб, они обычно ныряют на глубину примерно 18 м и используют дыхала для создания сети пузырьков, окружающих добычу. Тогда рыбы собираются в плотный комок, и киты бросаются на них с открытыми ртами. И вот, наблюдая китов в этом заливе, Хейн вдруг увидел, что одна особь использует новый способ.