Татьяна Жданова - Сотворенная природа глазами биологов. Поведение и чувство животных

Значит, определенные логические операции они способны осуществлять на уровне «высших» позвоночных животных.

Математические способности. Многолетние лабораторные эксперименты показали, что муравьи обладают уникальными математическими способностями в сочетании с совершенной системой коммуникации.

Во-первых, эти миниатюрные насекомые могут оценивать количество некоторых объектов в пределах нескольких десятков! А во-вторых, они способны передавать эту информацию другим особям.

В эксперименте муравью-разведчику одного из видов, помеченному предварительно краской, предложили гребень, на третьем зубце которого был закреплен кусочек сахара. Разведчик нашел его и обследовал, но унести не смог. За время его возвращения в муравейник гребень заменили новым, чтобы на нем не осталось химических следов от первого посещения. Сахар закрепили на пятом зубце, а два зубца выломали.

По следу муравья-разведчика пришел другой муравей – фуражир, который сразу же начал искать сахар на третьем зубце, игнорируя выломанные зубья. Следовательно, муравей-разведчик сообщил этому фуражиру информацию о числе зубцов в гребне, которые предшествуют тому, где находится сахар.

Для передачи этой количественной информации он пользовался какой-то пока неизвестной знаковой системой символов. Из серии подобных опытов выяснилось, что муравьи могут сообщать друг другу координаты объекта и его топологические особенности.

Передача количественной информации. Многолетние эксперименты с рыжими лесными муравьями позволили установить их «систему счисления». Для этого использовалась специальная методика, при которой сравнивалось время передачи количественной информации от муравья-разведчика к муравьям-фуражирам с известным объемом этой информации.

В опытах участвовали 32 рабочие группы фуражиров, которые при поиске пищи использовали информацию разведчиков. Экспериментальная установка имела вид ствола с разным числом «веток» (до 60). На каждой из них находилась кормушка, но только одна из них содержала сироп, а остальные воду.

Разведчика специально подсаживали на ветку с приманкой, а после того как он возвращался в гнездо и контактировал с фуражирами, его изолировали. Поэтому группа муравьев находила приманку самостоятельно, причем использование пахучего следа исключалось. Группы фуражиров в общей сложности 152 раза выходили из гнезда после контакта с разведчиком и направлялись к кормушкам. В 117 случаях эти фуражиры сразу же направлялись к нужной «ветке», не совершая ошибочных заходов к кормушкам без приманки.

При передаче разведчиком информации затраченное на это время всегда было пропорционально номеру ветки с приманкой. Причем в экспериментах специально использовали установки, имеющие разную форму и ориентацию, а также различную длину «веток» и расстояний между ними. Но затрачиваемое разведчиком время при передаче информации всегда совпадало с номером «ветки». Это позволило полагать, что муравьи передают сведения не о приметах ветки, а именно о ее порядковом номере.

Исследования подтвердили способность муравьев совершать простейшие арифметические действия типа сложения и вычитания с небольшими числами. При этом их знаковая «система исчисления» напоминает римскую (!). Для сокращения времени передачи сообщений о номере ветки с кормушкой муравьи могут прибавлять и отнимать небольшие числа (до 5).

В какой степени сигнальную деятельность пчел, муравьев и других животных можно сравнивать с языковым поведением?

Большинство исследователей до недавнего времени склонялись к тому, что информационная система муравьев инстинктивна и соответственно сигнальное поведение постоянно у всех особей данного вида. В то же время последние исследования показали, что у муравьев, как и у других общественных насекомых, имеются два типа коммуникативных систем.

В первую группу входят те инстинктивные системы, которые обеспечивают выполнение наиболее важных для жизни семьи типовых функций. Это поиск особей противоположного пола, защита гнезда, обмен пищей, организация групповой фуражировки и т. п. Ко второй группе относятся гибкие системы коммуникации, основанные на способности насекомых к обучению, установлению логических связей, «сжатию» и передаче информации конкретным особям или их группам. Наличие таких систем позволяет говорить о языковом поведении насекомых.

Дистанционная информация. Интерес представляет система коммуникации муравьев в процессе считывания и передачи ими информации о номере «ветки».

Эксперименты показали, что если группа фуражиров разыскивала корм на одной из «веток» установки, то следующие группы находили его, получив каким-то образом дистанционное наведение на эту цель от первой группы. Это значит, что они не шли след в след за разведчиком первой группы или по феромонным меткам, ведущим к источнику пищи, а получили конкретную информацию о координатах (номере) «ветки». Ведь в опытах исключали движение за разведчиком-проводником к месту приманки, а также действие пахучих следов первых муравьев – «ветки» протирали раствором спирта.

Исследователи проводят параллель между этими экспериментами и серией опытов с шимпанзе. Одному лидеру группы обезьян показывали тайник с приманкой, а другому – либо пустой тайник, либо приманку с малым количеством фруктов. После контакта с лидерами некоторые шимпанзе, так же как и муравьи, получив дистанционное наведение и учтя их опыт, прямо шли по пути, пройденному первым лидером, и успешно находили тайник.

Способы дистанционного наведения у муравьев пока не совсем ясны, но, вероятнее всего, каналом связи служит антенниальный код, когда зашифрованное сообщение передается с помощью усиков (антенн). Подтверждением может служить опыт с приманкой на двух лучах лабиринта. Муравей, входящий в лабиринт, шел на тот луч с приманкой, с которого спустился фуражир, обменявшийся с ним информацией движениями усиков.

Таким образом, муравьи могут передавать сведения не только с помощью прямого показа пищевого объекта разведчиком или пахучего следа, как считалось ранее, но и путем дистанционного наведения с помощью своих антенн.

Передача сжатой информации. При изучении сложных форм коммуникации у муравьев серия экспериментов была посвящена их «интеллектуальным возможностям».

Оказалось, что эти насекомые способны не только очень быстро устанавливать закономерности в поставленной задаче, но и использовать их при кодировании информации для «сжатия» передаваемых сведений.