Животные решают сложные задачи

Люди полагают, что в интеллектуальных способностях им нет равных в мире животных. Это, конечно, так. Однако, несмотря на то, что интеллект братьев наших меньших гораздо слабее человеческого, с некоторыми логическими задачами они могут справляться даже лучше, чем мы, показывают последние исследования.

Чтобы понять природу интеллекта животных, этологи изучают совокупность психических функций, таких как мышление, способность к обучению и коммуникации, и проводят межвидовые сравнения. Например, шимпанзе и ворон понимают причинно-следственную связь, хотя имеют различную структуру мозга: если у первого он похож на большой морщинистый грецкий орех, как у человека, то у второго мозг напоминает маленький гладкий шарик, “облепленный” с разных сторон нервными клетками, который может уместиться в столовой ложке. Исследуя то, как два существа, принадлежащих к различным видам, решают одну и ту же проблему, ученые могут понять, каким образом шар нейронов (и нейронные связи) формируют ум.

Представляем вашему вниманию семь животных, готовых на отлично справиться с некоторыми “чисто человеческими” задачами.

ВОРОНЫ
Обучение ворона

Фото: Britt Spencer

Мозг у этих птиц очень мал, настолько мал, что мы долгое время воспринимали вОронов как глупых существ. Люди думали, что обладатели “маленьких мозгов” не способны к каким-либо высокоинтеллектуальным действиям, но исследование британского этолога Ники Клейтон полностью изменило наше представление об этих птицах.

Клейтон и ее коллеги провели эксперимент, в котором приняли участие вОроны, сойки и дети. Эксперимент был направлен на определение способности устанавливать причинно-следственную связь.

В узкие пробирки наполовину заполненные водой исследователи положили игрушки и угощения, а рядом набор небольших гирек. Пернатые сообразили быстро, что если груз опустить в пробирку, то уровень воды поднимется, а вместе с этим поднимется и добыча. Но детям же (в эксперименте принимали участие дети младше 8-ми лет) понять это оказалось сложнее, и они растерялись.

“Дело даже не в том, что вороны и сойки умнее 8-ми летних детей, нет, птицы не ходят в школу, у них нет рук и они не умеют говорить на нашем языке, дело в другом — каким-то образом их мозг делает те же вычисления, что и наш”, — говорит Ники Клейтон. — “Мозг человека и мозг птицы — это как Mac и ПК: разный дизайн, но схожий функционал. Если мы выясним то, как разные виды “программирования” в мозге позволяют прийти к одинаковым результатам, мы лучше поймем природу интеллекта”.

ШИМПАНЗЕ

Несмотря на то, что существует немало опытов по обучению шимпанзе языку, результаты исследований показывают, что такие гуманитарные навыки — не козырь приматов. Их сильная сторона — пространственное мышление.

В 2007 году ученые провели серию из 16 тестов на когнитивные способности (исследовали реакцию на перемещение объектов в пространстве, на взаимодействие и т.д), в которых приняли участие шимпанзе, орангутаны и дети. Оказалось, что дети опережали соперников в решении всех задач, касающихся коммуникации, но обезьяны успешнее справились с тестами, где нужно ориентироваться на местности. Например, лучше отслеживали, куда ведущий прячет выбранные предметы после серии перемещений и т.д.

Другое исследование показало, что детеныши шимпанзе запоминают цифры гораздо быстрее, чем это делают японские студенты.

В тесте участвовали студенты университетов и шимпанзе с детенышами. Приматы ранее были обучены считать от одного до девяти и распознавать цифры.

Перед каждым испытуемым стоял сенсорный экран, в клеточках на котором горели несколько цифр. Затем цифры заменялись белыми квадратиками. Испытуемый должен был нажать поочередно на все белые квадратики в порядке возрастания чисел (то есть фактически вспомнить, в какой клеточке стояла какая цифра). Молодые шимпанзе выполняли тест заметно быстрее, чем их матери и студенты.

Исследователи варьировали время, в течение которого испытуемые могли наблюдать цифры. При минимальной длительности цифры появлялись всего на 210 миллисекунд, за такое короткое время невозможно успеть «пробежать» экран глазами, как мы обычно это делаем при чтении. В усложненных условиях молодые шимпанзе также выполняли тест быстрее и гораздо точнее, чем студенты.

ПЧЕЛЫ
Пчелы во время эксперимента

Фото: Britt Spencer

Зачастую человек с низкой квалификацией переоценивает свои навыки, в результате чего делает ошибочные выводы и принимает неправильные решения. Обычно у таких людей возникают завышенные представления о собственных способностях. В науке это когнитивное искажение получило название эффекта Даннинга-Крюгера — неспособность правильно оценивать свои возможности.

Согласно последним исследованиям, пчелы, в отличие не только от людей, но и других животных, не страдают этим психологическим недугом.

Эксперимент, который был поставлен в 2013 году австралийским биологом Эндрю Барроном показал, что эти насекомые способны оценивать уровень сложности поставленной задачи и в зависимости от этой оценки рассчитывать свои силы и выбирать, стоят усилия полученного результата или нет.

Во время опытов ученые пускали насекомых в сосуды, на стенках которых были заранее прикреплены две поилки: с сахарным сиропом и горькой жидкостью. Над каждой емкостью, сверху или снизу по отношению к ним, была приклеена цветная полоска, которую пчелы могли использовать для ориентации и выбора «правильной» поилки. После десяти тренировочных попыток в 80% случаев насекомые выбирали емкость с сахарным сиропом.

Затем биолог усложнил задачу — он помещал поилки на одной линии с цветной полоской. Это дезориентировало насекомых и практически все они улетели из сосудов, не прикасаясь к еде.

“Они поняли, что их знаний недостаточно, чтобы сделать правильный выбор”, — говорит Эндрю Баррон. — “Вопрос в том, как они это сделали. Мозг пчелы весит 1 миллиграмм и содержит не более 1 миллиона нейронов. Однако он позволяет пчелам запоминать места, где растут лучшие цветы, выбирать наиболее быстрый маршрут к ним и общаться с другими пчелами при помощи танца”.

Чтобы понять, как устроен этот пчелиный “компьютер”, Эндрю Баррон и его команда создают в своих лабораториях цифровую модель мозга пчелы, которая затем будет “встроена” в квадрокоптер.

ОСЬМИНОГИ И КАРАКАТИЦЫ
Иллюстрация осьминога

Фото: Britt Spencer

У осьминогов довольно развитая нервная система, которая позволяет им согласованно двигать всеми своими щупальцами. 500 миллионов нейронов распределены по телу этих морских животных неравномерно, более половины клеток сосредоточено в конечностях. Поэтому каждое щупальце действует так, будто обладает собственным независимым разумом и намерениями. Если отрезать одну из конечностей осьминога (ни в коем случае не стоит этого делать!), она не только продолжит двигаться, но и будет реагировать на внешние раздражители на протяжении целого часа, может и уползти. Осьминоги даже способны отличать на ощупь собственные ампутированные щупальца от щупалец собратьев.

Кроме того, кожа осьминога усеяна содержащими пигмент клетками-хроматофорами, с помощью которых моллюск может менять окраску в тон окружающей среды, чтобы поохотиться или же защитить себя.

Эти любознательные животные далеко не глупы. Осьминоги умеют решать головоломки (эксперимент, где моллюск решает головоломку, чтобы добраться до вкусной еды, спрятанной в мячике), мыслить гибко и даже играть.

Другой родич осьминога, каракатица, умеет “хитрить” — самцы этих животных способны “менять пол”. Используют они эту способность в борьбе за спаривание с самкой. Во время ухаживания самец окрашивает одну половину своего тела в цвет находящейся рядом самки, а другую оставляет в “мужском” костюме. При этом мужскую половину хитрец демонстрирует “даме”, повернувшись к ней боком, а другую – “женскую” – использует, чтобы запутать конкурента и отвлечь его от настоящей самки.

ГОЛУБИ

Голуби, мягко говоря, не славятся своим умом, иногда они даже не способны найти выход из голубятни, но кое в чем эти пернатые все-таки преуспели. Выяснилось, что они лучше людей работают в режиме многозадачности.

Нейробиолог Сара Летцнер из Рурского университета в Бохуме (Германия) провела эксперимент, в котором участвовали 15 людей и 12 сизых голубей.

В первом тесте испытуемые должны были переключаться от одного задания к другому немедленно, без задержки. Во втором — с 300-миллисекундной задержкой. Люди и голуби одинаково быстро переключались между заданиями в первом тесте, однако во втором, как и предполагали ученые, более расторопными оказались птицы.

“Нейроны в птичьем мозге сгруппированы более плотно, чем в мозге млекопитающих; так у голубей в шесть раз больше нервных клеток на кубический миллиметр ткани мозга, чем у нас. Следовательно, и промежутки между нейронами у них короче, чем у человека. Именно это позволяет информации быстрее передаваться между нервными клетками”, — подытожила Сара Летцнер.

СОБАКИ
Собака учит человека

Фото: Britt Spencer

В 2004 году бордер-колли Рико показал миру, что умеет распознавать более 200 слов. Несколько лет спустя американские психологи Джон Пилли и Эллистон Рейд повторили эксперимент немецких коллег со своей бордер-колли по кличке Чейсер и добились даже более впечатляющих результатов. За семь лет обучения Чейсер выучила названия более 1000 предметов, научилась комбинировать существительные и глаголы, узнала о категориях и подкатегориях, а также усвоила метод исключений.

Чейсер научилась распознавать по названиям 1022 предмета. Регулярная проверка усвоенных знаний (тесты на выбор одного предмета из восьми), а также мета-тесты (серия из 50 тестов на определение названий 20 случайно выбранных игрушек) показали, что собака не только справляется с заданием с 90% точностью, но и способна вспомнить наименования игрушек спустя два года после окончания тренировки.

В следующем эксперименте исследователи обучали собаку комбинировать слова. Сначала с помощью незнакомых по предыдущему эксперименту предметов Чейсер научили трем видам маркировочного поведения: тронь лапой, тронь носом и принеси. Затем выученные глаголы случайно комбинировались с ранее усвоенными названиями игрушек — существительными, например, принеси плюшевого слона или тронь носом колокольчик. Чейсер безошибочно справилась с каждым из 14 тестов.

Третий эксперимент ставил целью проверить, способна ли собака усвоить категории предметов. Помимо общей категории «игрушки», собака легко запомнила подкатегории «мячи» и «фрисби», идеально справляясь с тестами «8-8» (то есть по просьбе хозяина приносила, например, мяч из набора восьми различных мячей и восьми «не-мячей»).

Наконец, в заключительном эксперименте Чейсер успешно справилась с усвоением новых слов методом исключения. На этот раз собаку просили принести неизвестную ранее игрушку, наименование которой Чейсер слышала впервые, выбрав ее среди семи других, уже знакомых ей игрушек. Собака прошла все тесты, не совершив ни одной ошибки.
“Часть секрета — в длительной жизни бок о бок с человеком. Но стоит заметить, что неплохие способности к коммуникации есть и у диких волков”, — говорит Джон Пилли.

НОВОЗЕЛАНДСКАЯ МАЛИНОВКА
Новозеландская малиновка

Фото: Britt Spencer

Новозеландские малиновки — настоящие гурманы, и в своем меню ценят разнообразие. Например, после нескольких мясных червей птички не прочь полакомиться восковыми. При этом галантный самец может кормить обедом самку.

Исследование профессора Кембриджского университета Ники Клейтона, проведенное в 2017 году, показало, что партнер точно знает, какого червя и когда выберет его дама сердца. Угадывает всегда, даже если не видел, что она ела до того.

“Он как бы умеет считывать ее поведение, чтобы догадаться, чего она хочет.”, — рассказывает Ники Клейтон.

Могут ли другие птицы обладать “шестым чувством”, в настоящее время неизвестно, никаких исследований на эту тему не проводится.

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Источник: Popular Science

Всего комментариев: 0

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваш email не будет опубликован.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: