Сложность организации мозга насекомых и других членистоногих уже давно ни у кого не вызывает сомнения. Представьте, что этот тип не просто успешно просуществовал, а эволюционировал и занимает теперь главенствующее положение в своей нише, превзойдя основных конкурентов не только за счет силы и выносливости, а именно благодаря обучаемости, сложному строению органов чувств и, как следствие, развитию совершенной нервной системы.
В чем-то она даже превосходит человеческую: наш мозг не занят объединением информации от шести-восьми лап, крыльев, десятков глазков и пары антеннул.
Как выяснилось, ко всему этому пчелы умеют считать.
фундаментальный механизм мышления, позволяющий строить «идеальные» понятия на основании обобщения и анализа свойств конкретных объектов или явлений. Производится теоретическое обобщение, позволяющее отразить основные закономерности исследуемых объектов или явлений, изучать и прогнозировать новые, неизвестные закономерности. Результат такого мыслительного процесса также носит название абстракции. В качестве абстрактных объектов выступают целостные образования, составляющие непосредственное содержание человеческого мышления (понятия, суждения, умозаключения, законы, математические структуры и др.
Различают типы абстракции:
1) абстракция отождествления, или обобщающая абстракция, в результате которой выделяется общее свойство исследуемых объектов или явлений. Для некоторого свойства строится класс объектов, обладающих этим свойством. Данный вид абстракции считается основным в математике и математической логике;
2) абстракция идеализирующая, или идеализация, в результате которой образуются понятия идеализированных (идеальных) объектов («идеальный газ», «абсолютно черное тело», «прямая» и др.);
3) абстракция актуальной бесконечности (отвлечение от принципиальной невозможности зафиксировать каждый элемент бесконечного множества, т.е. бесконечные множества рассматриваются как конечные). Иногда как особый тип выделяют абстракцию конструктивизации (отвлечение от неопределенности границ реальных объектов, их «огрубление»)». В данном контексте уместно противопоставление: «конкретный - абстрактный» (конкретное мышление - абстрактное мышление). Потребность в абстракции определяется ситуацией, когда становятся явными отличия между характером интеллектуальной проблемы и бытием объекта в его конкретности (возможность восприятия и описания горы как геометрической формы, а движущегося человека - в качестве некой совокупности механических рычагов).
В европейской философии и логике абстракция трактуется, как правило, как способ поэтапного продуцирования понятий, которые образуют все более общие изображения реальности (иерархию абстракций). Наиболее развитой системой абстракций обладает математика. Способ определения через абстракцию - способ описания (выделения, «абстрагирования») не воспринимаемых чувственно («абстрактных») свойств предметов путём задания на предметной области некоторого отношения типа равенства (тождества, эквивалентности). Такое отношение, обладающее свойствами рефлексивности, симметричности и транзитивности, индуцирует разбиение предметной области на непересекающиеся классы (классы абстракции, или классы эквивалентности), причём элементы, принадлежащие одному и тому же классу, неотличимы по определяемому таким образом свойству.
Формулировка «умеет считать» — для обывателей понятие весьма расплывчатое. Большинство позвоночных животных неплохо справляются, отличая совокупность из трех бананов или хищников от совокупности из четырех или двух, ведь в дикой природе от этого зачастую зависит их жизнь. Совсем другое дело — счет последовательный.
В этом случае нужно не просто «запомнить» количество объектов, а научиться воспринимать их независимо от размера и формы, а это первый шаг к абстрактному мышлению, которым так гордится человечество.
По мнению авторов публикации в журнале Animal Cognition, наверняка изучавших основы программирования, в мозгу при этом задается некая переменная, которая обновляется при поступлении новой информации. Так умеют считать шимпанзе, дельфины, макаки, курицы, крысы и, конечно, люди.
Беспозвоночным в исследованиях подобного рода всегда не везло, но не потому, что они не справлялись с тем или иным заданием, а потому, что их попросту никто толком не изучал. Видимо, несколько ганглиев над глоткой никак не тянут на звание сложно устроенной центральной нервной системы.
Способность считать предполагали у цикад и пчел, хотя проведенные в конце прошлого века эксперименты нельзя назвать совсем корректными.
Шринивасан и Дейке взялись исправить недоработки своих коллег и окончательно выдать медоносным труженицам аттестат об окончании первого класса. Пчел по одной пропускали через четырехметровый туннель, на стенках которого через определенные промежутки были нанесены соответствующие значки — желтые полоски бумаги. Небольшую кормушку с сиропом крепили после одного из значков, после чего насекомых тренировали 3–5 дней. В отличие от предыдущих экспериментов в этом зоопсихологи регулярно меняли расстояние между маячками, для того чтобы с уверенностью говорить о том, что ключевым является количество объектов, а не дистанция полета.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"picsrc": "Гистограммы распределения мест остановок пчёл натренированных на одну, две, три, четыре и пять полосок. Число \"ошибок\" пчёл, натренированных на пять полосок, превышает критерий способности к счёту, который использовали учёные. // Dacke & Srinivasan/Animal Cognition",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_2845073_i_3"
}
Сомнения в том, что пчелы умеют считать, рассеялись уже после первых опытов: даже если кормушки не было, работницы «активизировали» свои поиски в районе определенной полоски.
Предел этой способности тоже нашелся — им оказалось число 4, если кормушку на тренировках крепили после пятой, то пчелы уже не справлялись с заданием.
Поскольку исследователи за время работы научились избегать жал своих подопечных, то эксперименты продолжились, и аттестат получился «с отличием».
Оксфордские зоологи обнаружили у крыс способность к абстрактному мышлению. В своих серых головах они умеют выстраивать общие правила и применять их к различным ситуациям. Правда, чтобы доказать это, учёным пришлось отсеять из выборки самых тупых грызунов.
Абстрактное мышление – гордость человека, и, хотя способность оперировать мысленными образами у братьев наших меньших доказать очень тяжело, зоопсихологи не оставляют попыток приблизиться к пониманию эволюции мысли от животных к человеку.
Одна из более простых составляющих и основ – способность самостоятельно формулировать и усваивать правила. Именно через этот этап должен пройти каждый ребенок, особенно при изучении языка. Британские специалисты считают, что такими же особенностями обладают и крысы.
В качестве примера такого правила английского языка в опубликованной в Science статье они приводят порядок слов в предложении: подлежащее – глагол – дополнение. Например, «собака кусает женщину» совместимо с правилом, а «кусает женщина собака» – нет (в английском при такой перестановке не меняются окончания, поэтому по согласованию слов нельзя определить смысл предложения – ключевым является порядок слов).
Конечно, от животных никто не требовал научиться говорить, но это и не так важно: умение усваивать правила для абстрактного мышления гораздо важней способности к общению.
В ряде опытов зоопсихологи доказали возможность подобной обучаемости не умеющих говорить детей, птиц и приматов. На этот раз в клетки экспериментального вивария угодили обычные лабораторные крысы Rottus norvegicus. Оксфордские и лондонские специалисты тренировали своих серых подопечных по классической схеме Павлова, разработанной нобелевским лауреатом ещё в начале прошлого века.
Смысл заключается в выработке условного рефлекса, когда определенный стимул – например, звук или вспышка света – подкрепляется подачей пищи. Получивший Нобелевскую награду за физиологию пищеварения, Павлов использовал этот феномен для исследования отделения желудочного сока у собак, но его методы работы легли в основу трудов по высшей нервной деятельности человека и животных и используются до сих пор во всём мире.
Робин и Виктория Мерфи и Эстер Мондрагон немного изменили привычную схему, что, как они считают, позволило доказать, что крысы способны формулировать правила, применимые к различным ситуациям. От предыдущих исследований новую экспериментальную методику отличает одно, но очень важное обстоятельство: правила грызунам приходилось формулировать самостоятельно. Только уяснив их, крысы могли связать условные сигналы с пищей.
В первом эксперименте учёные сочетали свет и полную темноту в условиях сумеречного освещения в шести комбинациях, разбитых по «зеркальным» парам: СТС и ТСТ, ТТС и ССТ, СТТ и ТСС. Разбитых на три группы животных смогли натренировать так, что каждая группа «ожидала» пищу в ответ на лишь одну из двух зеркальных комбинаций. Тем не менее крысы также реагировали и на вторую. Например, крысы, натасканные на ССТ, хорошо реагировали и на ТТС, хотя совпадающих комбинаций в этих триплетах нет. А вот на СТТ и ТСС реакция была слабее.
В качестве оценки реакции измерялось время, которое проходило с последнего сигнала в триплете до засовывания головы в отверстие кормушки. Конечно, крысы требовали пищу при демонстрации не только «своей» или парной ей последовательности, но и при любом ином раскладе, однако время реакции в этих случаях было в 2–3 раза больше.
Ученые считают, что это доказывает умение серых грызунов формулировать правила.
Отсутствие повторяющихся пар сигналов в «зеркальных» триплетах и разные «финалы» не помешали крысам показать схожее время реакции.
Второй опыт только закрепил выводы британских специалистов. На этот раз в качестве условного стимула был выбран звук. Схема эксперимента ничем не отличалась, только вместо света и темноты использовались два тона разной частоты (А=3,2 кГц и Б=9 кГц). Использовались аналогичные «зеркальные» пары, та же пища, то же измерение времени реакции.
Но в этом опыте ученые подвергли питомцев последней проверке: они взяли еще 2 звука (В=12,5 кГц и Д=17,5 кГц) и разместили их в такие же триплеты (ВДВ, ДДВ, ВДД и три им симметричных). Если бы крысы не умели сами формулировать правило, то натренированные на АБА и БАБ не стали бы реагировать на ВДВ и ДВД, не говоря уже об остальных триплетах, соединенных даже не по этому правилу.
Крысы не подвели ученых: хотя, как и в прошлый раз, требовали пищу все без исключения особи, время реакции у усвоивших правило XYX (АБА и БАБ) при озвучивании ВДВ и ДВД было достоверно меньше, чем при воспроизведении других триплетов.
Правда, статистически достоверного результата учёным удалось добиться лишь при исключении из общей выборки двух крыс.
По мнению Мерфи и Мондрагон, эти два грызуна не поддавались даже начальному обучению.
Как и водится в зоопсихологии, за объяснением необходимости такого умения дело не стало, ведь пчелам регулярно приходится искать дорогу до цветов, и они нередко возвращаются в одно и то же место, а запоминать количество деревьев или домов — вполне приемлемый способ. Вот только улей тогда придется ставить в чистом поле, чтобы счетчик не исчерпал свои возможности раньше времени.
