В. Келер обнаружил многообразные способы обращения обезьян с предметами как в условиях эксперимента, так и в повседневной жизни. Обезьяны, например, могли использовать палку в качестве шеста при прыжке за бананом (рис. 4.ЗА), в качестве рычага для открывания крышек, как лопату, при обороне и нападении; для очистки шерсти от грязи; для выуживания термитов из термитника и т. п. Добывание приманки с помощью тесемки.
Рис. 4.2.
А — шимпанзе выбирает и подтягивает тесемку, привязанную к приманке (см текст), Б — подтягивание приманки сразу за два конца тесемки были для шимпанзе недоступной задачей (опыты Г. 3. Рогинского), В — график, который демонстрирует успешность решения «задачи с тесемкой» обезьянами разных видов слева — простой вариант задачи, когда тесемка располагалась по прямой, справа — усложненный вариант, когда тесемка была расположена в виде ломаной линии.
Орудийная деятельность шимпанзе. Наблюдения В. Келера за орудийной деятельностью шимпанзе дали начало особому направлению в изучении поведения. Дело в том, что использование животными орудий представлялось наиболее очевидной демонстрацией наличия у них элементов мышления как способности в новой ситуации принимать адекватное решение экстренно, без предварительных проб и ошибок Впоследствии орудийную деятельность в разных ситуациях (не только в эксперименте) обнаружили и у других видов млекопитающих у обезьян разных видов (Дерягина, 1986, Ладыгина-Коте, 1959), у птиц (Фабри, 1980, Jones, Kamil, 1973, Hunt, 1996)
Рис. 4.3.
А — шимпанзе применяет палку в качестве шеста, встав на который можно дотянуться до приманки (опыты В Келера), Б — молодой шимпанзе Тарас (опыты Л. А. Фирсова) сообразил, как «заклинить» крышку с помощью палки, чтобы достать лакомство (см текст).
Изучение орудийной деятельности составило один из фрагментов того комплексного исследования ВНД и поведения антропоидов, которое проводил Л. А. Фирсов (см. 2.7). В его работах приведены многочисленные наблюдения за орудийной деятельностью приматов в лаборатории и в условиях, приближенных к естественным В течение нескольких сезонов группы обезьян (шимпанзе, а затем макак) выпускали на небольшой озерный остров в Псковской области.
Для проверки способности шимпанзе к использованию природных объектов в качестве орудий был разработан специальный аппарат Он представлял собой прозрачный ящик, внутрь которого помещали приманку Чтобы получить ее, нужно было потянуть за рукоятку тяги, достаточно удаленную от аппарата Проблема состояла в том, что как только животное отпускало рукоятку, дверца аппарата захлопывалась При этом тяга была слишком длинной и обеих рук шимпанзе было недостаточно, чтобы, держась за рукоятку, одновременно дотянуться до баночки с компотом Молодой самец Тарас справился с этой задачей После безуспешных попыток решить задачу «в лоб» он отошел в сторону ближайших кустов По дороге он поднял небольшую хворостину и тут же ее бросил, через несколько секунд потянулся к сухим веткам ольхи, отломил короткую тонкую веточку, но бросил и ее После этого Тарас выломал довольно длинную и прочную хворостину и с нею вернутся к аппарату Не делая никаких лишних (поисковых или пробных) движении, он с силой потянул за рукоять тяги Открывшуюся при этом дверцу он заклинит с помощью принесенной из тесу палки Убедившись в достигнутом результате Тарас стремительно бросился к аппарату открыл дверцу и забрал компот (рис 4 ЗБ).
Характерно что поиски нужного орудия не были слепыми пробами и ошибками было похоже что обезьяна действует в соответствии с определенным планом, хорошо представляя себе что ей нужно Проведенный впоследствии анализ кинокадров отснятых во время опыта, подтвердил это предположение так как пленка зафиксировала движения которыми Тарас как бы примерял» необходимою длину будущего орудия сопоставляя ее с размера ми собственного тела.
При добывании видимой, но недоступной приманки, которую опускали на дно узкой и довольно глубокой ямки, шимпанзе также проявили способность быстро выбирать наиболее подходящее орудие, и это также происходило не как «пробы наугад», а как бы в результате сопоставления с мысленным образом нужного им орудия.
В решении этой задачи четко проявились индивидуальные особенности поведения всех четырех шимпанзе Так одна обезьяна (Сильва) каждый раз особым образом готовила себе орудия Она пригибала какой нибудь куст отламывала или откусывала от него несколько веток и возвращалась к ямке там она принималась за окончательную подготовку орудии делила ветки на короткие кусочки очищала от листьев а иногда и от коры Из этих заготовок она выбирала одну остальные бросала и принималась за дело Если выбор палочки оказывался неудачным она снова отправлялась к кусту и все повторялось в том же порядке Другие обезьяны в этих целях использовали случайно подобранные предметы.
Особо надо подчеркнуть что ни в этих опытах Л А Фирсова ни в похожих случаях шимпанзе не сохраняли удачного орудия Отметим что Дж Гудолл наблюдала противоположное явление шимпанзе носили с собой (по крайней мере в течение целого дня) < при тянувшееся > им орудие (Гудотт 1992).
Извлечение приманки из трубы (опыт Р. Йеркса). Эта методика существует в разных вариантах В наиболее простом случае, как это было в опытах Р. Йеркса, приманку прятали в большой железной трубе или в сквозном узком длинном ящике (170 х 10 х 10 см), а в качестве орудий животному предлагались шесты (170 х 4 х 4 см) Оказалось, что такую задачу успешно решают не только шимпанзе, но и горилла, и орангутан (Yerkes, 1943, см рис 44).
Палка (или другое орудие) в руках шимпанзе зачастую служит не только для добывания корма, но и в других целях (рис 4 5).
Применение палок в качестве орудии — результат не случайных манипуляций, а осознанный и целенаправленный акт.
Конструктивная деятельность обезьян. При анализе способности шимпанзе применять орудия В Келер обратил внимание, что помимо использования готовых палок они изготавливали орудия например, отламывали железный прут от подставки для обуви, сгибали пучки соломы, выпрямляли проволоку, соединяли короткие палки (рис 4.1), если банан находился слишком далеко, или укорачивали палку, если она была слишком длинна.
Гортла выталкивает палкой плод из трубы (опыт Р Йеркса).
Рис. 4.4.
Рис. 4.5.
А — <обследование> ноги с помощью палочки Б — вытирание носа папирос нон бумагой В — шимпанзе дразнит мартышек палкой (из работы Н. Н. Ладыгиной-Коте 1959)
Рис. 4.6.
Интерес к этой проблеме, возникший в 20-30-е годы, побудил Н. Н. Ладыгину-Коте (1959) к специальному исследованию вопроса о том, в какой степени приматы способны к употреблению, доработке и изготовлению орудий Она провела обширную серию опытов с шимпанзе Парисом, которому предлагались десятки самых разных предметов для добывания недоступного корма Основной задачей, которую предлагали обезьяне, было извлечение приманки из трубы.
Методика опытов с Парисом была несколько другой, чем у Р. Йеркса в них использовали непрозрачную трубку длиной 20 см Приманку заворачивали в ткань, и этот сверток помещали в центральную часть трубки, так что он был хорошо виден, но достать его можно было только с помощью какого-нибудь приспособления Оказалось, что Парис, как и антропоиды в опытах Йеркса, смог решить задачу и использовал для этого любые подходящие орудия (ложку, узкую плоскую дощечку, лучину, узкую полоску толстого картона, пестик, игрушечную проволочную лесенку и другие самые разнообразные предметы) При наличии выбора он явно предпочитал для этого предметы, большие по длине или более массивные тяжеловесные палки (рис 4 6).
Наряду с этим выяснилось, что шимпанзе обладает довольно широкими возможностями использования не только готовых «орудий», но и предметов, требующих конструктивной деятельности, — разного рода манипуляций по «доводке» заготовок до состояния, пригодного для решения задачи.
Результаты более чем 650 опытов показали, что диапазон орудийной и конструктивной деятельности шимпанзе весьма широк Парис, как и обезьяны в опытах В. Келера, успешно использовал предметы самой разной формы и размера и производил с ними всевозможные манипуляции сгибал, отгрызал лишние ветки, развязывал пучки, раскручивал мотки проволоки, вынимал лишние детали, которые не давали вставить орудие в трубку. В этот набор входили и гораздо более сложные операции, чем те, что были отмечены Фирсовым в его экспериментах в естественных условиях Не во всех случаях такое изготовление орудий было успешным и отвечало ситуации (рис. 4.7).4.7. Изготовление и использование орудий шимпанзе в условиях неволи.
Рис. 4.7. Изготовление и использование орудий шимпанзе в условиях неволи.
Животное соединяет палки под углом, использовать такое орудие явно нельзя (опыты Н. Н. Ладыгиной-Коте, 1959).
Оказалось, что труднее всего для шимпанзе составить орудие из более мелких элементов, тогда как процесс расчленения для них более привычен и освоен. Видимо, как полагает Н. Н. Ладыгина-Коте (1959), это связано не с трудностью выполнения соответствующих манипуляций, а со спецификой и ограниченностью их мышления — «с неспособностью шимпанзе оперировать зрительными образами, представлениями, мысленно комбинировать эти представления применительно к решаемой задаче, так как для получения из двух коротких элементов одного длинного надо понимать смысл, т. е. причинно-следственные отношения подобного соединения» (курсив автора).
Ладыгина-Коте относит орудийную деятельность шимпанзе к проявлениям мышления, хотя и подчеркивает его специфику и ограниченность по сравнению с мышлением человека.
Представления о возможности целенаправленной, осознанной конструктивной деятельности шимпанзе высказывают и современные этологи, изучавшие их поведение в естественных условиях, прежде всего Дж. Гудолл (см. 2.11.4).
Вопрос о том, насколько «осмысленны» действия шимпанзе (и других животных) при использовании орудий, всегда вызывал и продолжает вызывать большие сомнения Так, есть много наблюдений, что наряду с использованием палок по назначению шимпанзе совершают ряд случайных и бессмысленных движений Особенно это касается конструктивных действий, если в одних случаях шимпанзе успешно удлиняют короткие палки, то в других соединяют их под углом, получая совершенно бесполезные сооружения (рис. 4.7). В связи с важностью этого вопроса его нужно было внимательно проанализировать в специальном лабораторном эксперименте. Схема экспериментальной установки и орудийные действия обезьяны (пояснения в тексте).
Рис. 4.8.
А — простая задача; Б — задача с «ловушкой», неправильное решение; В — то же; правильное решение: Г — фото капуцина, которому предъявлялась задача с «ловушкой» (с любезного разрешения Э. Визальберги, институт психологии, Национальный центр научных исследований, Рим).
Итальянская исследовательница Элизабета Визальберги (Visalberghi et al., 1995; 1997; 1998) предложила методику изучения орудийной деятельности, которая позволила разрешить многие из этих сомнений. Опыты проводились в строго контролируемых лабораторных условиях, но сохраняли при этом биологическую адекватность. Они не просто демонстрировали использование обезьянами орудий, но позволяли выяснить, могут ли животные планировать свои действия и предвидеть их последствия (рис. 4.8). Наконец, что особенно важно, результат одного из вариантов опыта мог быть выражен не в описательной форме, а в форме «да — нет» и потому был доступен количественной оценке и статистической обработке.
Так же как Н. Н. Ладыгина-Коте и Р. Йеркс, Э. Визальберги предлагала задачу на доставание приманки из трубы, но использовала прозрачную трубку. Опыты на шимпанзе шли параллельно с опытами на низших обезьянах — капуцинах. Эксперимент заключался в следующем. Приманку (1) помещали в прозрачную трубку (2), а вытолкнуть ее оттуда можно было только с помощью палки (3) подходящей толщины. Оказалось, что решают задачу и капуцины, и шимпанзе, но между ними существуют огромные различия в понимании связи производимого действия с его результатом.
В первом варианте задачи (как и в опытах Ладыгиной-Коте) обезьянам предлагали различные «полуфабрикаты» орудий — заготовки, которые надо было соответствующим образом изменить, чтобы добыть приманку. Шимпанзе легко решали задачу, тогда как капуцины не «знали», почему одно орудие эффективно, а другое (например, палка, к которой были прикреплены поперечные планки) — нет. Они не были способны видоизменять предложенные заготовки так, чтобы любая из них входила в трубку, поэтому получали приманку в относительно немногих случаях.
Тем не менее данные об орудийном поведении капуцинов, полученные Визальберги, отличаются от полученных Н. Ф. Левыкиной (1959) — ученицей Н. Н. Ладыгиной-Коте. Ни одна из изученных ею 16 низших обезьян (в том числе 3 капуцина) по собственной инициативе не только не использовала палку в качестве орудия, но даже не сделала таких попыток. Возможно, что поиск приманки в прозрачной трубке, а не в установке, где приманки не видно. — задача более простая.
Для ответа на вопрос, могут ли обезьяны «планировать» свои действия в зависимости от конкретной схемы задачи, решающее значение имел второй вариант опыта Э. Визальберги (рис. 4.8Б — Г). В этом случае в средней части трубки имелось отверстие, через которое приманка (продвинутая с помощью орудия) могла упасть в приделанный к нему снизу прозрачный стакан. Автор назвала этот стакан «ловушкой». Чтобы получить приманку, обезьяна должна была не только правильно подобрать орудие — палку соответствующего диаметра, но и вставить ее в трубку так, чтобы приманка не попала в эту ловушку. Это показано на схемах (см. рис. 4.8Б и В). На фотографии (рис. 4.8Г) видно, что капуцин решить эту задачу не может. Одна приманка уже попала в ловушку, но животное не сменило тактику и собирается повторить ошибку.
Применение методики с ловушкой позволило достаточно четко разделить осознанное применение орудий в соответствии с определенным планом и случайное манипулирование ими. Капуцины явно не могли предвидеть результат своих действий, поэтому в опыте с ловушкой вставляли палку в трубку с любой стороны, независимо от того, где находилась приманка.
Шимпанзе и эту задачу могли решать точно. Они продемонстрировали высокую долю правильных решений, т. е. достоверно чаще вставляли палку так, чтобы приманка попала им в руки, а не в ловушку.
Таким образом, первоначальные данные В. Келера были подтверждены в детальных современных исследованиях.
Эксперименты, в которых животные должны «догадаться», как достать приманку из трубки, свидетельствуют о способности шимпанзе к изготовлению орудий и их целенаправленному использованию в соответствии с ситуацией. Между низшими и человекообразными обезьянами существуют качественные различия в таких способностях.
Человекообразные обезьяны (шимпанзе) способны к «инсайту» — осознанному «спланированному» употреблению орудий в соответствии с имеющимся у них мысленным планом.
Наибольшую известность получила группа опытов В. Келера с построением «пирамид» для достижения приманки. Под потолком вольеры подвешивали банан, а в вольеру помещали один или несколько ящиков. Чтобы получить приманку, обезьяна должна была передвинуть под банан ящик и взобраться на него. Эти задачи существенно отличались от предыдущих тем, что явно не имели никаких аналогов в видовом репертуаре поведения этих животных.
Шимпанзе оказались способными к решению подобного рода задач. В большинстве опытов В. Келера и его последователей они осуществляли необходимые для достижения приманки действия: подставляли ящик или даже пирамиду из них под приманку (рис. 4.9А). Характерно, что перед принятием решения обезьяна, как правило, смотрит на плод и начинает двигать ящик, демонстрируя, что улавливает наличие связи между ними, хотя и не может ее сразу реализовать.
Действия обезьян не всегда были однозначно адекватными. Так, Султан пытался в качестве орудия использовать людей или других обезьян, взбираясь к ним на плечи или, наоборот, пытаясь поднимать их над собой. Его примеру охотно следовали другие шимпанзе, так что колония временами формировала «живую пирамиду» (рис. 4 9Б). Иногда шимпанзе приставлял ящик к стене или строил «пирамиду» в стороне от подвешенной приманки, но на уровне, необходимом для ее достижения.
Анализ поведения шимпанзе в этих и подобных ситуациях ясно показывает, что они производят оценку пространственных компонентов задачи Неудачные попытки свидетельствуют, что основным параметром анализа является расстояние до банана. Этот аспект поведения при решении задачи был отмечен и в опытах Л. А. Фирсова (1987) на шимпанзе в условиях, приближенных к естественным (см. 4.5.1). Достижение приманки с помощью искусственных сооружений А — конструкция из ящиков, Б — живая «пирамида».
Рис. 4.9.
На следующих этапах В Келер усложнял задачу и комбинировал разные ее варианты. Например, если ящик наполняли камнями, шимпанзе выгружали часть из них, пока ящик не становился «подъемным». В другом опыте в вольер помещали несколько ящиков, каждый из которых был слишком мал, чтобы достать лакомство. Поведение обезьян в этом случае было очень разнообразным. Например, Султан первый ящик пододвинул под банан, а со вторым долго бегал по вольере, вымещая на нем ярость. Затем он внезапно остановился, поставил второй ящик на первый и сорвал банан. В следующий раз Султан построил пирамиду не под бананом, а там, где тот висел в прошлый раз. Несколько дней он строил пирамиды небрежно, а затем вдруг начал делать это быстро и безошибочно. Часто сооружения были неустойчивы, но это компенсировалось ловкостью обезьян В ряде случаев пирамиду сооружали вместе несколько обезьян, хотя при этом они мешали друг другу.