|
gordon0030@yandex.ru |
||||||
Архив выпусков | Участники | |||||||
Интеллект муравьев |
↓№ 130↑ 02.09.2002 1:00:00 | ||||||
Стенограмма эфира Оказывается, некоторые виды муравьев обладают развитым «языком» и способны передавать информацию, прибавляя и вычитая небольшие числа в пределах пяти. Насколько присущи животным такие процессы, как познание, запоминание и принятие решений, сегодня после полуночи ученые из Новосибирска — доктор биологических наук Жанна Резникова и доктор технических наук Борис Рябко. Программа повторно вышла в эфир 01.07.2003. Участники: Резникова Жанна Ильинична — доктор биологических наук, профессор Новосибирского государственного университета и ведущий научный сотрудник Института систематики и экологии животных СО РАН (Новосибирск) Рябко Борис Яковлевич — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной математики и кибернетики Сибирского Государственного Университета телекоммуникации и информатики (Новосибирск) Оба собеседника — постоянные оппоненты и соавторы нескольких работ, представляют совершенно разные науки и направления: Жанна Резникова — поведение животных (экологические и эволюционные аспекты), Борис Рябко — теорию информации и криптографию. В течение последних 15 лет авторы опубликовали цикл работ, посвященных экспериментальному исследованию системы коммуникации и интеллекта муравьев, используя подход, базирующийся не на попытках прямой расшифровки их сигналов, а на идеях и методах теории информации. Было экспериментально доказано, что некоторые виды муравьев обладают развитым «языком» и способны считать и передавать информацию о числе объектов в пределах нескольких десятков, а также прибавлять и вычитать небольшие числа в пределах пяти. Это позволяет поставить муравьев по их интеллектуальным способностям на одно из первых мест не только среди беспозвоночных животных, но и среди позвоночных, включая таких животных как приматы и дельфины (оговоримся, что речь идет пока только о доказанных способностях; дело не в том, что муравьи «умнее» шимпанзе, а в методологических проблемах, возникающих при изучении интеллекта животных). Материалы к программе: В основу дискуссии должны быть положены опыты с бинарным деревом. Счет и особенно арифметические способности трудны при объяснении схемы опытов, по крайней мере, начинать надо не с них, а с применения идей теории информации к изучению коммуникации, то есть с нового методологического подхода, который и позволил открыть муравьиный «язык». Эти опыты кратко изложены в книге Ж. И. Резниковой «Интеллект и язык. Животные и человек в зеркале эксперимента» (М.: Наука, 2000). Ниже то, что касается этих экспериментов. Поясним это требование. После введенного К. Шенноном в конце Что же такое информация по Шеннону? В опыте «орел или решка» возможны два равновероятных исхода: подброшенная монета падает вверх либо гербом, либо цифрой. Если На рассмотренном понятии информации основана современная теория и практика построения систем связи (основополагающая работа Шеннона так и называлась — «Математическая теория связи»). В дальнейшем оказалось, что эта же величина играет фундаментальную роль в психологии, лингвистике и других областях. Исходя из этих представлений, система коммуникации животных исследовалась как средство передачи информации — конкретной, количественно измеримой величины. Объектом исследования служили муравьи — чрезвычайно удобный объект для исследования социального поведения. В описываемых опытах муравьи могли получить пищу лишь в том случае, если они передавали друг другу заданное экспериментатором количество информации. Когда муравьи дистанционным путем должны были передать информацию об одной из 120 «веток», они передавали В новой серии опытов муравьям предлагали пищу в специальном лабиринте, названном «бинарным деревом». В простейшем случае он состоял из одной развилки, в вершинах которой находились кормушки: одна пустая, Оказалось, что при решении сложных задач среди муравьев выделяются постоянные по составу рабочие группы, состоящие из одного разведчика В опытах с бинарным деревом количество информации (в битах), необходимое для выбора правильного пути в лабиринте, равно числу развилок. Оказалось, что у трех видов муравьев с групповой организацией доставки пищи зависимость между временем контакта разведчика с фуражирами и количеством передаваемой информации (числом развилок) близка к линейной, и описывается уравнением Одной из важнейших характеристик языка и интеллекта его носителей следует считать способность быстро подмечать закономерности и использовать их для кодирования, «сжатия» информации. Тогда размер сообщения о некотором объекте или явлении должен быть тем меньше, чем они проще, т. е. чем больше в них закономерностей. Hапример, человеку легче запомнить и передать последовательность поворотов на пути к цели «ЛП ЛП ЛП ЛП ЛП ЛП ЛП» Здесь, пожалуй, уместно вернуться к человеку и вспомнить, что нейрофизиологи считают одной из основных функций речи так называемое когнитивное сжатие — то, что помогает расчленять окружающий мир, сводить с помощью языка множество понятий в одном символе. Конечно, в данном случае это не более чем аналогия. Итак, выяснилось, что муравьи способны передавать друг другу довольно много различных сообщений, а время передачи сообщения пропорционально количеству информации в нем. Более того, оказалось, что эти насекомые способны подмечать закономерности и использовать их для «сжатия» информации. Последующие опыты, построенные по тому же принципу, но с несколько измененной методикой, в которых муравьи должны были передавать сведения о номере планочки с приманкой (экспериментальная установка напоминала длинную гребенку, установленную в разных вариантах вертикально, горизонтально или замкнутую в круг) выявили у муравьев даже некую систему счисления, сходную с архаичными системами счисления у человека. В последние годы была разработана и проведена серия экспериментов, позволивших исследовать способность муравьев к сложению и вычитанию. Видимо, такую развитую коммуникативную систему вполне можно назвать «языком». Заметим только, что среди огромного числа видов муравьев подавляющее большинство не нуждается в развитом языке. Многие виды в естественных условиях действуют как одиночные фуражиры: небольшая часть семьи ведет активный поиск добычи на кормовом участке, справляясь со всеми задачами в одиночку или взаимодействуя через подражание. Другая, довольно большая группа видов, использует пахучий след, с помощью которого немногочисленные разведчики мобилизуют на поиск пищи массу пассивных фуражиров. Лишь немногие муравьиные «приматы» достигли высшего уровня социальной организации и максимально возможного для этой группы биологического прогресса. Только представители этих видов продемонстрировали в наших опытах «языковые» способности. Муравьи других видов старались привлекать фуражиров с помощью пахучего следа, а когда по условиям опыта это оказывалось невозможно, переходили к одиночной фуражировке. Из статьи Ж. И. Резниковой и Б. Я. Рябко «Экспериментальные исследования способности муравьев к сложению и вычитанию небольших чисел» (Журн. высш. нервн. деят. 1999. Т. 49. Вып. 1). В экспериментах с установкой в виде горизонтального «ствола» с «ветками», муравьи для получения пищи должны были передавать друг другу сведения о номере одной из 40 «веток» с кормушкой. Однако на двух заранее выбранных ветках кормушка появлялась значительно чаще, чем на остальных. Оказалось, что муравьи, Вопрос о том, в какой мере рассудочная деятельность животных опирается на количественные оценки различных объектов и их признаков, давно интересовал исследователей. В последние годы в этом плане наметилась интересная тенденция сближения когнитивных возможностей представителей различных филогенетических ветвей. Так, долгое время считалось, что истинный счет, основанный на использовании символьных систем исчисления, может быть присущ только человеку. Однако в опытах с шимпанзе и попугаем было показано, что животным доступны некоторые элементы истинного счета, в том числе способность к использованию символов для обозначения числа элементов в небольших множествах. Врановые оказались способны к переносу сфомированного обобщения на новый диапазон ранее никогда не предъявлявшихся множеств, содержащих до 20 элементов. По мнению авторов, это не является пределом для птиц, хотя до сих пор способность к восприятию и достаточно точной оценке таких больших одномоментно предъявленных множеств не была известна у животных. Такая деятельность требует высокого уровня абстрагирования, что само по себе оказалось возможным не только для позвоночных животных, но и для насекомых. Известно, что общественные перепончатокрылые способны к элементам абстрагирования и экстраполяции, обладают индивидуальной иерархией и лабильной системой коммуникации. Новый экспериментальный подход к исследованию рассудочной деятельности и коммуникации животных, основанный на идеях и методах теории информации, позволил выяснить, что муравьи из всех высоко социальных видов обладают развитым символическим языком, причем языком более сложным, чем язык танцев медоносной пчелы; при этом они способны улавливать закономерности и использовать их для увеличения скорости передачи информации. В последние годы нами было выяснено, что в процессе передачи информации об источнике пищи муравьи способны оценивать число объектов в пределах нескольких десятков и передавать эти сведения друг другу для получения пищи. Поскольку описываемые в данной работе опыты проводились на той же экспериментальной установке, а новую схему опытов трудно изложить вне результатов, полученных ранее, мы приводим здесь краткое описание предшествующего этапа экспериментов. В опытах Другими словами, оказалось что время «произнесения» муравьями числа 20 примерно В данной работе исследуется способность муравьев к использованию простейших арифметических операций. Идея экспериментов основана на том, что у муравьев формируется «система счисления», напоминающая использование римских цифр. При представлении чисел, присущем современным языкам человека, использование числительных требует некоторых арифметических операций. Особенно отчетливо это видно при использовании римских цифр. Например, Иными словами, муравьи, видимо, передавали «имя» особой ветки, ближайшей к кормушке, а потом — число, которое надо прибавить или отнять для нахождения ветки с кормушкой. Методика Эксперименты проводили В более ранних экспериментах мы выяснили, что у муравьев исследуемого вида при необходимости группового решения сложных задач фуражировочная деятельность организована следующим образом: действуют постоянные по составу группы Для того чтобы исключить гипотетически возможное использование пахучего следа, а также запаха самого сахарного сиропа, установка заменялась на тождественную в то время, когда разведчик находился в гнезде и контактировал с фуражирами. При этом на замененной установке все кормушки были без сиропа. Если группа сразу совершала правильный выбор, на «ветку» быстро помещалась кормушка с сиропом, т. е. муравьи сразу получали вознаграждение за правильно переданную и усвоенную информацию. Если часть муравьев (более одного) совершала ошибку, выбор группы в целом считался ошибочным. Опыт с этой группой в этот день заканчивался. В ходе эксперимента кормушка помещалась на разные ветки — от первой до тридцатой. Пока длился сеанс с одной группой, фуражиры и разведчики из остальных групп на установку не допускались. Результаты исследований 1. Пластичность «системы счисления» у муравьев. Идея данной серии экспериментов основана на том В описываемых ниже опытах специально создавалась ситуация, когда частота использования одних чисел была существенно больше, чем других. При этом проверялась способность муравьев изменять длину сообщения в зависимости от частоты его встречаемости. Опыты проводились Рассмотрим связь между временем, затрачиваемым На первой и на третьей стадиях эксперимента пища появлялась на ветках с равной вероятностью (1/30). На второй стадии на ветке № 15 пища появлялась На первой стадии зависимость между временем передачи информации и номером ветки близка к линейной, тогда как на третьей стадии время резко сократилось, особенно для «специальной» ветки № 15 и близких к ней. Таким образом, картина зависимости между временем передачи информации о ветке и ее номером, совершенно различна на первой и на третьей стадии эксперимента, хотя условия их проведения одинаковы. Это позволяет предположить, что муравьи изменили в своей системе коммуникации способ передачи информации о номере ветки. Более того, можно видеть, что в окрестностях «специальных» веток время, затраченное Рассмотрим кратко поведение муравьев на Способность муравьев к простейшим арифметическим операциям. Анализ изменения длительности передачи информации муравьями в разных ситуациях позволяет предположить, что на третьей стадии эксперимента «сообщения» разведчиков состояли из двух частей: информация о том, к какой из «специальных» веток ближе всего находится ветка с приманкой, — и о расстоянии от ветки с пищей до ближайшей «специальной» ветки. Иными словами, они могли передавать «номер» «специальной» ветки и затем число, которое нужно прибавить или отнять, чтобы найти нужную ветку. Для того чтобы проверить эту гипотезу, можно подсчитать коэффициент корреляции между временем передачи информации о том, что приманка находится на ветке i, и расстоянием от i до ближайшей «специальной» ветки. Видно, что коэффициенты корреляции между временем передачи информации о ветке с приманкой и расстоянием от этой ветки до ближайшей «специальной», имеют высокие положительные значения, достоверно отличающиеся от нуля (при уровне достоверности 0,99). Это подтверждает гипотезу о том, что время передачи сообщения о номере ветки тем меньше, чем ближе эта ветка к ближайшей «специальной». Высокие значения коэффициента корреляции показывают, что эта зависимость близка к линейной. Это, в свою очередь, подтверждает предположение о том, что на третьей стадии эксперимента муравьи использовали «систему счисления», близкую к Римской системе, а числа 10 и 20, 10 и 19 в разных сериях экспериментов, играли роль сходную с ролью римских цифр V и X. В 1995 г. картина сходная, но «специальная» ветка только одна — № 15. Таким образом, можно полагать, что в описанных экспериментах муравьи для сокращения времени передачи сообщений о номере ветки с кормушкой могут прибавлять и отнимать небольшие числа. Приложение Из книги Ж. И. Резниковой «Интеллект и язык. Животные и человек в зеркале эксперимента» (М.: Наука, 2000). Большинство исследователей считают, что наличие языка — это уникальное свойство человека. По выражению Д. Деннета, животные могут делать все то же, что и человек, кроме одного: использовать язык, чтобы рассказать о результатах своей деятельности или чтобы поставить вопрос. Даже если представить себе Все же, поскольку существует тенденция определять язык как исключительную привилегию людей, это вносит в исследования определенные предубеждения. Существует так много определений языка, что только их перечислению посвящена книга известного психолингвиста Н. Хомски «Язык и сознание». В последние 30 лет именно изучение «языковых способностей» и «языкового поведения» животных открыло совершенно новые перспективы для познания их высших психических функций, таких как использование символов, категорий, и даже способностей скрывать свои «мысли» и «намерения». Для развития речи, видимо, необходимо умение заранее представлять и различать свои действия, создавать и классифицировать мысленные представления о предметах, событиях и связях. Здесь уместно заметить, что в последние годы существует тенденция объединять чтение и письмо в единую часть коммуникативной системы человека. Однако овладение этими процессами существенно отличается от овладения речью. У многих современных примитивных народов чтение и письмо отсутствуют, как это было Язык использует символы, но символичны и некоторые аспекты коммуникации у пчел. Язык люди осваивают в течение специфического чувствительного периода развития, но то же самое наблюдается у некоторых птиц, научающихся песне своего вида. С помощью языка можно передавать информацию не только о сиюминутных ситуациях, но и о таких, которые оказываются удаленными и во времени и в пространстве. Hо некоторые сигналы тревоги у животных обладают теми же свойствами. Попытки прямой расшифровки языка животных. Многие исследователи, интуитивно чувствуя, что социальным животным есть что сказать друг другу, делали попытки составить «Язык танцев» медоносной пчелы. Самым выдающимся достижением в этой области, видимо, можно считать открытие символического «языка танцев» медоносной пчелы К. фон Фришем (1923), уже известным к тому времени своим исследованием цветового зрения пчел, начатого им в 1912 г. Сам факт способности пчел передавать информацию о месте массового цветения был зафиксирован еще в 1788 году Шпитцнером, но носил характер предположения. Дело в том, что способность к передаче информации абстрактного характера — так называемое дистанционное наведение — видимо, является у животных редчайшей. Она описана для дельфинов (Evans, Bastian, 1969), шимпанзе (Menzel, 1974), муравьев (Резникова, 1985), однако во всех случаях изучение этого явления требует организации тщательных экспериментов. Фон Фриш впервые исследовал явление дистанционного наведения у пчел именно как «язык». Он наблюдал поведение пчел в специально сконструированном улье со стеклянными стенками и обратил внимание на то, что возвращающиеся в улей Оказалось, что виляющие танцы, которые исполняют Вернувшаяся разведчица привлекает других рабочих пчел с помощью определенной демонстрации, во время которой она машет крыльями и издает «феромон привлечения». Но это происходит только в том случае, если обнаружен действительно ценный источник пищи. Эту ценность разведчица определяет по расстоянию от улья и по качеству пищи. Чем дальше пища от улья, тем слаще она должна быть, чтобы заставить пчелу танцевать и привлечь других пчел. Разведчица приносит в улей следы пахучего вещества с цветов, которые она посетила. Другие рабочие пчелы собираются толпой вокруг танцующей пчелы и запоминают этот запах, чтобы потом использовать память об этом запахе, когда они окажутся вблизи того места, где находится пища. В более поздних исследованиях фон Фриша было выяснено, что расстояние до источника корма коррелирует с 11 параметрами танца, например, с его продолжительностью, темпом, количеством виляний брюшком, с длительностью звуковых сигналов. Ученики и последователи фон Фриша выявили много новых фактов, касающихся коммуникации у пчел, и не только у медоносных. Танец медоносной пчелы во многих отношениях является символическим. Так, точное соотношение между скоростью виляющего танца и расстоянием до нужного пчелам места определяется местными «договоренностями». Таким образом, по выражению О. Меннинга, «...мир вынужден признать, что передавать информацию в символической форме может не только человек — это способно сделать такое скромное создание, как пчела». Однако открытие Фриша было признано отнюдь не безоговорочно. Хотя его первые работы, посвященные языку танцев были опубликованы в 1923 году, бурная дискуссия, растянувшаяся более чем на 20 лет, разгорелась в Первые попытки изготовить механическую пчелу не были успешными. Модель, которую использовал Г. Эш (1964) представляла собой покрытый воском микрофончик, который вибрировал и издавал звуки, Гоулд (1976) экспериментировал с движущейся и вибрирующей парализованной пчелой, а Н. Г. Лопатина (1971) и И. Левченко (1976) — с моделью из полистрола. Во всех этих случаях пчелы в улье проявляли большой интерес к искусственной пчеле, но мобилизации на источник корма не получалось. Может быть, не случайно родиной первой действующей механической пчелы стал город Оденсе, родина Ганса Христиана Андерсена, под пером которого родился механический соловей. В В отличие от обычного улья, в котором всегда темно, лабораторный улей выглядит как большая «книга» с двумя прозрачными обложками», освещенная красным светом, которого насекомые не боятся. Каждые 3 мин. компьютер вносит поправку в «танец» модели, с учетом изменившегося положения Солнца. Модель не реагирует на «выпрашивающие» действия окружающих ее пчел, но через каждые 10 полных «восьмерок» она выделяет из своей «головы» каплю ароматизированного сиропа. В каждом опыте, длящемся 3 часа, используются новые ароматы — тмин, мята, апельсин и т. п. Пчелы должны отыскать на поляне контейнер с тем же ароматом. Их, однако, обманывают: поесть нельзя, так как в этом случае В экспериментах Михельсена в одной серии опытов проверялось, как пчелы используют полученную от робота информацию о расстоянии до кормушки, а в другой — о направлении. В первом случае контейнеры располагались на расстоянии 100, 250, 500, 750, 1000, 1250 и 1500 м. Если модель «передавала информацию» о расстоянии в 1500 м, на контейнеры, расположенные в 1000 и в 1500 м от улья прилетали соответственно Расшифровка языка пчел до сих пор не завершена. Новые исследования в этой области приносят интересные результаты, но они же ставят новые и вопросы. О том, что возможности пчелиного языка еще далеко не познаны, говорят и опыты самого Фриша, в которых танцовщицы вынуждены огибать холм, но в танце указывают направление по прямой. Эту ситуацию позднее специально моделировали в экспериментах: помещали перед ульем туннель, в конце которого находилась чашечка с сиропом. Если туннель был прямой, то танец указывал нормальное направление, если туннель делал поворот под прямым углом, то направление, указанное пчелами, соответствовало гипотенузе угла, а расстояние было близким к истинному. Если же туннелю придавали круглую или V — образную форму, то танцы были очень сложными и расшифровать их не удалось. Вместе с тем есть примеры, свидетельствующие об ограниченности пчелиного языка. Так, Фриш отметил, что в этом языке нет слова «вверх» («...цветы не растут в небесах»), и пчелы могут передавать информацию только о перемещении кормушки в горизонтальной плоскости. Он установил это в опыте, когда улей находился внизу Почему только пчелы? «Кандидатами» на то, чтобы их «язык» был расшифрован, являются и другие общественные насекомые: муравьи, которые как и пчелы, являются перепончатокрылыми, а также термиты, которых иногда называют «белыми муравьями», хотя это — равнокрылые насекомые, и они являются близкими родственниками совсем не муравьев, а тараканов. И те и другие живут в почве, но о поведении термитов исследователям известно гораздо меньше, Однако похоже, что природа поставила муравьев в более сложные условия, чем пчел. Если пчела может лететь к цели подобно крошечной наведенной ракете, руководствуясь такими сравнительно простыми сведениями как «координаты района в пространстве заданы, а ближний поиск точки надо осуществлять по известному заранее запаху», то муравью, чтобы найти заданное место, придется пробираться в дремучих травах или обыскивать веточки в кронах деревьев. Представим, например, повседневную задачу, с которой сталкиваются хорошо знакомые всем рыжие лесные муравьи (те, что строят в лесу большие муравейники). Для того, чтобы обеспечить семью углеводной пищей, они собирают капли сладкой пади, выделяемой тлями и другими сосущими насекомыми. Каждый может наблюдать сотни муравьев, устремляющихся в крону дерева (березы, например) и спешащих обратно с наполненными брюшками, которые на солнце кажутся прозрачными. Однако лишь недавно мы выяснили, что в кроне муравьи не бродят беспорядочно по всем веткам, и не отталкивают друг друга. Каждая небольшая рабочая группа использует свой листок с колонией тлей. А это уже непростая задача — найти свой листок в огромной кроне дерева, или сообщить о вновь найденной колонии тлей на новом листке. Нельзя, конечно, говорить о «муравьях вообще», так как их около десяти тысяч видов. Как правило, взрослые муравьи нуждаются в углеводной пище, а их личинки, находящиеся в гнезде, потребляют белковую пищу. Это может быть белок животного происхождения (например, различные приносимые в гнездо беспозвоночные животные), растительного Среди разных видов муравьев есть муравьиные «приматы», которые строят муравейники высотой до полутора метров, с миллионным населением, и есть очень большое число видов, у которых гнездо представляет собой скромный земляной холмик, а то и вовсе норку, а численность семьи у них от нескольких десятков до нескольких сотен особей. Чтобы обеспечить такую семью, иногда нет необходимости удаляться от гнезда дальше, чем на Есть вариант одиночной фуражировки: немногочисленные активные фуражиры быстро бегают и собирают пищу с довольно большой территории вокруг гнезда. Таковы, например, Способы мобилизации членов муравьиной семьи на достижение цели, весьма многообразны. Вот как выглядят, например, действия пустынного Г. М. Длусский обобщил и систематизировал сведения, касающиеся способов передачи информации муравьями, которые обнаружили богатый источник пищи. Мобилизация им определяется как процесс, в результате которого разведчик направляет фуражиров к конкретному участку, где он нашел 1. Мобилизация тандемом (один муравей приводит другого, который движется почти вплотную, касаясь ведущего антеннами; явно это не самый эффективный способ мобилизации — был один муравей, стало два). 2. Мобилизация с помощью кинопсиса. Кинопсис — это реакция одних животных на возбужденные действия других. У муравьев разведчик своими возбужденными движениями привлекает внимание фуражиров, они смотрят, откуда разведчик приносит добычу, а затем сами идут в этом направлении. 3. Мобилизация приводом группы: разведчик приводит к пище цепочку фуражиров. Здесь муравьи используют ту же технику, что и при движении тандемом, группа движется «гуськом», касаясь друг друга, как слепцы на картине Брейгеля. 4. Мобилизация по следу: фуражиры самостоятельно отыскивают источник пищи по пахучему следу, оставленному разведчиком. Задача исследователя, занимающегося коммуникацией муравьев, осложняется тем, что системы коммуникации у них довольно мобильны и включают как наследственные компоненты, так и составляющие, связанные с обучением. Система коммуникации, которую используют муравьи, тесно связана со способами ориентации, которые они предпочитают. В лабораторных эксприментах было показано, что одна и та же семья может использовать в темноте пахучий след, а на свету — зрительные ориентиры. При разных условиях муравьи могут предпочитать то ориентацию по пахучему следу, то по цепочке вех, то по точечному источнику света. У африканского Если муравьи мобилизованы из гнезда на источник пищи, то интенсивность этого процесса тоже будет зависеть от многих факторов. Например, у Муравьи могут использовать совершенно разные способы коммуникации, если они нашли пищу на разном расстоянии от гнезда. Это было выяснено в полевых экспериментах, проведенных в степях Тувы муравьями — древоточцами Camрonotus saxatilis. Эти крупные черные муравьи, хотя и называются древоточцами, в степях живут в подземных гнездах. Оказалось, что если разведчик нашел пищу в периферийной зоне кормового участка Все частные случаи способов коммуникации у муравьев весьма интересны и отражают их видовое разнообразие и разнообразие экологических условий, в которых эти насекомые решают различные поисковые задачи. Однако есть ли здесь «язык», поддающийся расшифровке, как у медоносной пчелы? Способны ли муравьи, подобно пчелам, к символической передаче абстрактной информации? Есть ли у них дистанционное наведение? Однако до сих пор не было ни одного прямого ответа ни на один из перечисленных выше вопросов. Были высказаны лишь предположения о том, что процесс обмена информацией «про добычу и про путь» у многих видов муравьев может быть связан с тактильным, или антеннальным, кодом: муравьи подолгу обмениваются ударами антенн, нижнечелюстных щупиков и передних ног. Часто антеннальные контакты сопровождаются передачей от одного муравья к другому капли жидкой пищи — такой процесс называется трофаллаксисом. Были основания полагать, что антеннальный код является одним из путей дистанционного наведения у муравьев. Наблюдения за мобилизацией у тропических муравьев Eciton hamatum показали, что разведчик использует тактильные контакты для того, чтобы направить фуражиров к новому источнику пищи по меченой им тропе. С. И. Забелин (1979) в лабораторных опытах показал, что у муравья рода Taрinoma использование антеннальных контактов облегчает выбор правильного пахучего следа, ведущего к пище. Первые попытки расшифровать антеннальный код муравьев принадлежат П. И. Мариковскому (1958), который описал и зарисовал 14 отдельных сигналов, дав им поведенческое обоснование. Он попытался выделить «слова», такие как «прошу дать поесть», «тревога» и т. п. Развитие техники киносъемки привело к появлению большого количества работ, главным образом, французских и немецких исследователей, посвященных исследованиям антеннального кода. Начало им было положено детальными исследованиями движений антенн, щупиков и ног и организацией последовательностей таких движений во время трофаллаксиса у пчел и ос, когда исследователи применяли модели головы насекомого с нанесенным запахом и вибрирующими антеннами. Эти ранние аналоги К началу Обратим внимание на то, что исследователи пытались расшифровать антеннальный код, не имея представления о том, могут ли вообще муравьи передавать информацию дистанционным путем. Между тем, как уже говорилось выше, муравьи могут столкнуться с невозможностью использовать такие сравнительно простые способы коммуникации как пахучий след или привод фуражиров к найденному источнику пищи. Такие ситуации могут возникнуть, если источник пищи найден далеко от гнезда или находится в достаточно сложно организованной среде — например, в кроне дерева. Существование дистанционного наведения у муравьев было впервые выявлено мною в серии лабораторных экспериментов, проведенных в 1970 г. с Библиография Брайен М. Общественные насекомые. Экология и поведение. М.: Мир, 1986. Дьюсбери Д. Поведение животных: Сравнительные аспекты. М.: Мир, 1981. Линден Ю. Обезьяны, человек и язык. М.: Мир, 1981. Лоренц К. Год серого гуся. М.: Мир, 1984. Резникова Ж. И. Межвидовые отношения у муравьев. Новосибирск: Наука, 1983. Резникова Ж. И. Интеллект и язык: Животные и человек в зеркале эксперимента. М.: Наука, 2000. Резникова Ж. И., Рябко Б. Я. Язык муравьев и теория информации//Природа. 1988. № 6. Резникова Ж. И., Рябко Б. Я. Резникова Ж. И., Рябко Б. Я. Передача информации о количественных характеристиках объекта у муравьев//Журн. высш. нервн. деят. 1995. Т 45. № 3. Резникова Ж. И., Рябко Б. Я. Арифметические способности муравьев//Наука в России. 1997. № 4. Резникова Ж. И., Рябко Б. Я. Экспериментальные исследования способности муравьев к сложению и вычитанию небольших чисел//Журн. высш. нервн. деят. 1999. Т.49. Вып.1. Тинберген Н. Осы, птицы, люди. М.: Мир, 1970. Фриш К. Из жизни пчел. М.: Мир, 1980. Шеннон К. Математическая теория связи: Работы по теории информации и кибернетике. М.: ИЛ, 1963. Hölldobler B., Wilson E. O. The Ants. Berlin: Sрringer Verlag, 1990. Michie D. Ants: They really can talk//The Indeрendence on Sunday. 1998. November of 15. Reznikova J. Intersрecific communication between ants//Behaviour. 1982. № 80. Тема № 130 Эфир 02.09.2002 Хронометраж 1:00:00 |
|||||||