Текст книги "Сотворенная природа глазами биологов. Поведение и чувство животных"

Пищевое поведение пчел

Пищевое поведение чаще всего представляет собой сложное переплетение различных стереотипных действий и приобретенных навыков – когда трудно достичь определенного результата на основе исключительно инстинктивного поведения.

Труд разведчиц. Важную роль в пищевом обеспечении семьи, выпадает на долю пчел-разведчиц – им приходится постоянно разрешать трудные задачи.

Во-первых, в их обязанности входят поиски подходящего источника пищи, для чего из множества объектов им требуется распознать именно медоносное растение, которое способно дать сладкий нектар и пыльцу. Разведчицы обладают хорошо развитым цветовым зрением. Они видят в ультрафиолетовых лучах особые метки – указатели нектара, которых люди из-за другого типа зрения не замечают. Исследования показали, что медоносная пчела охотно садится только на те цветные модели с пищевым подкреплением, которые имеют очертания и нужную окраску цветка, и для нее особенно важны наследственно известные ей малейшие детали в его рисунке.

Во-вторых, благодаря врожденной программе, приобретенному опыту и прекрасной памяти разведчицы должны сориентироваться и запомнить местонахождение медоносов по отношению к улью. Пчелы с молодости учатся запоминать навигационные ориентиры и пользуются приобретенными навыками всю свою жизнь.

В-третьих, медоносные цветки каждого вида расцветают в свою пору и раскрываются в определенное время суток. Поэтому, чтобы собрать нектар (и попутно опылить максимальное количество цветков), пчелы должны знать не только то, какие растения его дадут, но и то, в какое время и в каком месте можно его добыть.

В-четвертых, существует еще одна сложность, с которой сталкивается разведчица – это постоянно меняющиеся условия внешней среды. При вылете пчелы из улья может быть солнечно или облачно, а медоносные цветки после прошлого посещения могут быть все так же зазывающе открыты, а могут и закрыться, увянуть. Запахи тоже могут сохраняться или измениться, смешиваясь с другими и т. п.

В-пятых, разведчица, совершив обратный путь, должна сообщить информацию о результатах своего поиска рабочим пчелам и убедить их лететь за кормом именно к этому источнику. И хотя при исследовании местности пчела-разведчица могла летать по сложной траектории, она должна рассчитать, зашифровать и выразить с помощью «языка танцев» сведения о наиболее коротком и экономичном пути с учетом качества и удаленности пищи от улья.

Средства для пищедобывательного поведения. У медоносной пчелы устройство ног и ротового аппарата особо целесообразно для сбора нектара и пыльцы. Основными элементами этого собирательного устройства, расположенного на задних ногах пчелы, являются корзиночка, гребень и щеточка.

Перелетая с цветка на цветок, пчела собирает пыльцу, которая прилипает к густым волоскам головы и груди. А далее пчела четко координируемыми действиями органов движения образует комки пыльцы. Счищенная с тела в основном с помощью передних ног пыльца скапливается в щеточках средних ног, которые зажимаются и протаскиваются между щеточками задних. Когда в щеточках на обеих задних ногах собирается достаточно пыльцы, пчела гребнем каждой ноги быстро вычесывает их. В результате на наружной поверхности гребней образуется по комочку пыльцы. Затем лапка начинает совершать маятникообразные движения, чтобы переместить комочек внутрь корзиночки, где его будут удерживать специально изогнутый ко входу волос и боковые волоски.

Наследственная программа медоносной пчелы обеспечивает цикличность этих механизмов сбора пыльцы, благодаря чему в корзиночке постепенно образуется большой ее комок. Прилетев домой, пчела ловкими движениями, упираясь средней ногой в верхний конец комка, выталкивает его в специальную ячейку для хранения пыльцы. Также целесообразно устроен для добывания нектара ее ротовой аппарат – длинный хоботок, оканчивающийся заостренным язычком.

Обмен информацией и «язык танцев»

Общественная организация пчел, несомненно, предполагает взаимодействие между членами семьи посредством обмена информацией. Одним из примеров коммуникации пчел является их способность передавать друг другу точные сведения о том, в какой точке пространства находится источник пищи и как этой точки удобнее достичь.

У пчел, как и у других насекомых, общение на химическом уровне осуществляется с помощью феромонов, вырабатываемых железами наружной секреции. Этот «язык» позволяет объясняться с собратьями и координировать определенные совместные действия. Так, выделения матки пчел в небольшом улье тормозят поведение рабочих особей, которые воспитывают других маток, а феромон тревоги призывает к нападению пчел на человека или животное, находящихся поблизости от их гнезда. После того как ужалит одна пчела, очень быстро ей на помощь может прилететь целый рой. Ведь прежде чем ужалить, пчела выделяет в воздух феромон, который способен призвать соплеменников даже при его концентрации всего лишь в несколько молекул на кубический сантиметр воздуха.

Химическая регуляция очень интересна и еще мало изучена.

Крылья пчел, помимо своего основного назначения, обеспечивают и звуковую сигнализацию. Различными оттенками их гудения пчела создает разные сигнальные эффекты. Пчеловоды давно используют эти знания на практике. Особым жужжание пчел становится перед роением – вылетом новой семьи из улья. На пасеке это определяют с помощью микрофона и специально разработанной усилительной системы. Автоматически распознанные изменения звуковых колебаний поступают в дом пасечника. Сигнал оповещает, что пришло время принимать меры, чтобы не упустить образовавшийся рой.

«Язык танцев». О танцах пчел известно почти всем. Как считают ученые, они чрезвычайно точны и выразительны. Пчелы владеют ими настолько, что посредством определенных движений объясняют собратьям, где расположен источник пищи, как далеко лететь за нектаром, каким образом добраться до нужного поля, где делать повороты или какие огибать препятствия.

Существование такого своеобразного «языка танцев» было доказано в 20-е годы прошлого века известным немецким физиологом и этологом Карлом фон Фришем, который провел первые эксперименты с пчелами и расшифровал механизм передачи ими информации.

Для ученого было очевидно, что пчелы обладают превосходной разведывательной службой, но было непонятно, каким образом организуется поход группы сородичей за добычей. Для выявления механизмов такого общения Фриш проследил за поведением пчел-разведчиц, попробовавших в кормушке сахарный сироп. Он был поражен, когда разведчица, вернувшись в улей, исполнила на медовых сотах круговой танец. Тем самым она привела в сильное возбуждение находящихся рядом других пчел, которые немедленно полетели к кормушке. Дальнейшие исследования показали, что танец пчел намного сложнее, чем это казалось первоначально.

Открытие Фриша долгое время ставилось под сомнение, предполагалось, что для приглашения к полету разведчица использует запах. Ученые не верили, что пчела способна передавать информацию с помощью сложнейшей системы дистанционного (визуального) наведения. Ведь она включает абстрактные символы, что характерно именно для языка.

Идеальным разрешением спора могли стать результаты эксперимента с танцами пчелы-робота под контролем человека. И действительно, таким образом удалось вступить в диалог с семьей пчел, которые воспринимали танец искусственной пчелы как информацию о расстоянии до кормушек.

Был подтвержден сам факт использования пчелами «языка танцев», расшифровка которого продолжается до сих пор. Позже Карл фон Фриш получил Нобелевскую премию, а мир вынужден был признать, что передавать информацию в символической форме способны не только так называемые «высшие» животные, но и скромное беспозвоночное создание – пчела.

Информация в танце. Исполняя свой танец, разведчицы сообщают с его помощью другим пчелам-сборщицам информацию о месте нахождении корма, направлении полета к богатому пищевому источнику и другие сведения.

Если корм находится близко, то исполняется круговой танец -пчела двигается по кругу. Если же расстояние до корма более 100 метров – танец будет виляющим. Он уже содержит сложную информацию и о расстоянии до корма и о направлении, в котором следует лететь. При этом расстояние закодировано в виде продолжительности прямого пробега в танце, сопровождаемом определенным жужжащим звуком. А направление полета по отношению к солнцу сообщается с помощью угла между линией прямого пробега и направлением силы тяжести.

Таким образом, разведчица наделена способностью, не только запомнить ориентиры и составить «внутреннюю карту» полета к пищевому источнику, но еще и закодировать эту информацию, чтобы выразить ее «языком танца» и передать своим собратьям.

При этом пчела-разведчица выступает опытным шифровальщиком, имея генетически заложенные коды и способы их применения. Другие сборщицы внимательно наблюдают за характером ее движений и переводят для себя «язык танца» в информацию о месте, куда следует лететь. То есть они ее декодируют с помощью такого же врожденного шифровального механизма. А для целенаправленного движения к корму пчелы-наблюдательницы снова пересчитывают значение угла танца по отношению к силе тяжести в угол по отношению к солнцу.

Запах, которым пропиталась «танцовщица», указывает на то, какие цветы предназначены для посещения. Но если источник пищи, например кормушка с сахарным сиропом, не имеет запаха, пчела обязательно пометит его выделениями из пахучей железы, и при танце эта железа выпячивается.

Подобные танцы исполняют и разведчики роящихся пчел. Они используют визуальную информацию для передачи сведений не

только о пище, но и о подходящем месте для нового гнезда. Понимая содержание танца разведчика роящихся пчел, специалист может точно определить место их предполагаемого гнездовья.

В недавнее время были открыты и «отпугивающие» танцы, которые оповещают об угрозе отравления инсектицидами, что наглядно демонстрирует гибкость реального поведения пчел. Это говорит об их способности адекватно отреагировать на деятельность человека, угрожающую жизни особей и всей семьи. Кроме того, это подтверждает существование системы перевода в «язык танцев» опасных ситуаций.

Экспериментальные исследования «языка танцев». В качестве средства связи для сигнальной информации пчелы могут использовать статическое электричество. Вероятно, обитатели улья отличают разведчицу-танцовщицу от всех прилетающих пчел-сборщиц (хотя все они с запахом добычи) по более высоким зарядам ее тела. Сборщицы следуют за нею, наблюдая за танцем-рассказом.

В тоже время, искусственно созданное внешнее электрическое поле является существенным экологическим фактором, негативно влияющим на поведение насекомых, нарушающим их комфорт и препятствующим движению. Так, пчелиные семьи в ульях, расположенных под линиями электропередач (ЛЭП), слабеют и отличаются малой продуктивностью. А если улей поместить в установку с еще большее сильным электрическим полем, наблюдается резкое возбуждение пчел, температура внутри гнезда повышается и вся семья вылетает. Следовательно, природное электрическое поле идет на пользу живым существам, а искусственное – приносит им вред.

«Языком танцев» как системой коммуникации пчелы пользуются в повседневной совместной работе, и это средство общения является достаточно гибким. Ведь в его основе лежат врожденные действия особей и приобретенный в результате обучения опыт.

Например, каждой сборщице, прилетевшей в улей с богатой добычей, инстинктивно известно, как совершать танец, но опытные сборщицы более полно указывают на источник корма. А чтобы считывать информацию, молодым пчелам приходится учиться, «азбуке языка танцев», чтобы связывать его тип и отдельные танцевальные элементы с определенным местом на кормовом участке.

Чем глубже исследования, связанные с уникальным языком пчел, тем более сложным он представляется.

Оказывается, расстояние до корма пчелы способны показывать и уточнять одиннадцатью параметрами танца – его продолжительностью, темпом, количеством виляний брюшком, длительностью сопровождающих танец звуковых сигналов. Исследования, в том числе и современные с помощью кино– и видеосъемки, показывают широкие возможности пчел с высокой точностью указывать цели. Если разведчицы при поиске корма вынуждены были огибать холм, то в танце они указывали прямое направление, а расстояние – с учетом усилий, затраченных на облет холма.

В одной из серий опытов перед ульем помещали тоннель, а емкость с сиропом ставили либо в конце его, либо за поворотом под прямым углом. В первом случае пчелы указывали точное расстояние по прямой. А во втором – направление, указанное разведчиками, соответствовало гипотенузе угла поворота. Если же тоннель был круглым или V-образным, танцы пчел были настолько сложными, что расшифровать их не удалось.

Вместе с тем «язык пчел» отличается и некоторыми ограничениями. Так, пчелы способны передавать информацию о наличии корма только в горизонтальной плоскости. В их языке нет понятия «вверх» – врожденные знания показывают пчелам, что цветы не могут расти на небесах. Это было установлено опытным путем, когда улей расположили внизу у радиобашни, а корм – наверху. Приманку показали пчелам-разведчицам, но те не смогли мобилизовать туда сборщиц. Эти ограничения языка танцев у пчел свидетельствуют о его «закрытости» в отличие от языка человека, который представляет собой открытую, изменяемую систему.

Сравнение коммуникативных систем пчел и некоторых животных. А в какой степени можно сравнивать сложное языковое поведение пчел с коммуникативной деятельностью других животных?

Существует много определений критериев языка. По одному из них человек обладает в полном объеме семью определенными ключевыми свойствами языка, и только некоторые из них присущи естественным языкам животных. Коммуникативные системы у некоторых видов животных сравнивались по четырем группам – насекомые (медоносная пчела), рыбы (колюшка), птицы (серебристая чайка) и обезьяны (гиббон).

Пчелы, как уже говорилось, наделены «языком танцев». Для самцов и самок колюшки характерна сигнализация о начале репродуктивного поведения путем изменения окраски и некоторых частей тела. У серебристой чайки родители начинают кормить своих птенцов, сигнализирующих о готовности принимать пищу клевками в направлении родительского клюва. Сообщество гиббонов обладает системой специфичных криков, которые оповещают об опасности или общих потребностях.

Как считают ученые, в каждом из приведенных способов общения присутствует, хотя бы одно из ключевых свойств языка. А танцам пчел приписывается максимальное для животных число свойств (шесть). Немаловажное значение для такого способа имеет количество информации, которую способны передавать эти насекомые. Так вот пчелы только о направлении полета могут передать около четырех бит информации. А максимальное количество информации, передаваемой «языком танцев», возможно, удастся установить после более тщательных исследований.

Какой же должна быть у пчел врожденная «компьютерная» программа, чтобы учитывать все трудности, с которыми они постоянно сталкиваются, и обеспечивать закономерную последовательность разнообразных действий?

Несомненно, для этого пчелы наделены сложнейшими врожденными знаниями, памятью, возможностью обучаться, великолепными органами чувств, системами ориентации и коммуникации для передачи информации членам семьи и многими другими способностями, и исследования их предстоят бескрайние.

Уникальные способности муравьев

Многообразное и очень сложное поведение муравьев тоже заслуживает особого рассмотрения.

Упоминания о муравьях и их удивительной деятельности обнаруживаются в древнейших письменных памятниках. В Книге притчей Соломоновых сказано: Пойди к муравью, ленивец, посмотри на действия его, и будь мудрым. Нет у него ни начальника, ни приставника, ни повелителя; но он заготовляет летом хлеб свой, собирает во время жатвы пишу свою (Прит 6:6-8).

В некоторых местностях Аравии муравья давали новорожденному в руку с надеждой, что добродетели насекомого перейдут к младенцу. А к числу этих добродетелей относят храбрость, чувство товарищества, трогательная забота о потомстве, прилежание. Древним было, например, известно, что муравьи оттаскивают с поля боя и даже погребают своих мертвых сородичей. При всей своей невероятности этот факт не подлежит сомнению.

Древнеримский мыслитель Цицерон говорил, что муравей обладает не только ощущениями, но и рассудком, памятью. Его соотечественник, естествоиспытатель, тоже живший два тысячелетия назад, Плиний писал о муравьях: «Вы найдете у них нечто вроде республики, а также память и предусмотрительность… при встрече они узнают друг друга. Какое тут бывает оживление!.. Мы видим, как стирается камень под их стопами; как уходят в землю тропинки, по которым они регулярно отправляются на работу: великий пример могущества маленьких, но постоянных усилий!».

Биологи, отдавая дань непостижимым даже для современного человека способностям муравьев, готовы подписаться под словами, сказанными более века назад: «…если в древние времена недостаток точных наблюдений оставлял широкое поле для воображения, то все выдумки должны были побледнеть перед открывшейся теперь истиной».

Ученики и учителя. Муравьи относятся к самым прилежным ученикам. Они учатся постоянно и, попав в неожиданную ситуацию, используют эти знания для принятия нужных решений.

Среди насекомых муравьи являются долгожителями – рабочие особи живут до семи лет. Поэтому опыт, приобретенный смолоду и дальнейшее «повышение квалификации» служат муравью до самой старости. А самое главное, муравьям свойственно, чему-то научившись, тут же обучать своих молодых сородичей. И так из поколения в поколение может передаваться любое «открытие» каждого муравья.

Поскольку у этих насекомых очень развит инстинкт подражания, они с удовольствием повторяют все, чему их обучают более опытные соплеменники. Благодаря умудренным знаниями воспитателям обучение молодых муравьев происходит очень активно, а полученные ими знания гораздо полнее самостоятельно приобретенных навыков.

Обучение муравьев-фуражиров. У некоторых видов муравьев, например у мирмиков, фуражиры традиционно идут к источнику пищи следом за мобилизовавшим их разведчиком. Но их и самих можно научить отыскивать кормушку по следовому запаху и сигналам, переданным характерными движениями, звуками и т. п.

При эксперименте разведчик, обнаруживший кормушку с сахарным сиропом, мчась к гнезду, совершал определенные движения, издавал звуки и оставлял пахучий след, прикасаясь к дорожке кончиком брюшка. В обычных условиях фуражиры не реагируют на этот след, он не несет для них никакой сигнальной информации. Ведь следуя за разведчиком, они используют не запах, а зрение.

Однако если составить семью только из молодых муравьев и в течение определенного времени кормить их в темноте, то они быстро обучаются использовать в качестве сигнала след разведчика. И тогда, обнаружив специфический запах, они сами способны отыскать местонахождение кормушки. В природных условиях муравьи используют такой способ нахождения пищевого источника, когда теряют разведчика из виду, например, на участках, заросших мхом.

Муравьи также способны научиться воспринимать в виде сигналов определенные движения разведчика или издаваемые им звуки. Кроме того, молодые муравьи обучаются воспринимать запах семьи. Если куколку поместить в чужое гнездо, то вышедший из нее муравей будет воспринимать рабочих из приемной семьи как своих. Он станет защищать это гнездо от муравьев из своей истинной семьи, так как для него они уже будут иметь «чужой» запах.

Обучение в лабиринтах. Способность муравьев к обучению изучалась и в естественных условиях, и в самых разнообразных лабораторных экспериментах. Для правильного суждения об их обучаемости и о проявлении муравьями элементарной рассудочной деятельности использовались индивидуальная методика и экспериментальное оборудование, соответствующие сенсорным и двигательным возможностям, характерным для данного вида насекомых.

Оказалось, что муравьи проявляют прекрасные способности к ассоциативному обучению в лабиринтах. Так, муравей формика после нескольких уроков безошибочно проходит сквозь сложный лабиринт от гнезда к источнику пищи, не имея возможности ориентироваться по своему пахучему следу. Была доказана способность муравьев находить правильный путь и запоминать его даже в лабиринте с десятью тупиковыми ходами.

И что самое поразительное – муравьи способны использовать полученные в результате обучения навыки в совершенно новой для них ситуации, что ранее казалось возможным только для «высших» животных.

Индивидуальные способности. Изучая поведение муравьев, порой трудно поверить в их способности. Считалось, что они обеспечиваются «коллективным разумом». Однако исследования показали значительную роль в социальной жизни семьи отдельных особей. Муравьи обладают великолепными способностями к запоминанию большого объема информации и обучению, а также проявляют элементарную рассудочную деятельность. Причем даже у особей одного вида эти индивидуальные способности различны.

Установлено, что работу лучше выполняют более опытные муравьи, и к старости они проявляют максимум способностей. А среди молодых муравьев наблюдаются особи более прыткие и более медлительные, ловкие или неуклюжие, сообразительные или «бестолковые», лидеры или подчиненные. И все они учатся у более опытных соплеменников, осваивая «на ходу» сложную «профессию» рабочего муравья.

Создание мысленной «карты». Фуражиры и разведчики часто определяют направление движения по зрительным ориентирам -форме, цвету предметов на местности, а также по взаимному расположению небесных светил, в частности, по положению солнца. То есть муравьи наделены врожденной способностью делать математический расчет направления пути, оценив сложившуюся обстановку, в том числе на небосводе.

Если муравья, несущего добычу в гнездо, накрыть светонепроницаемой коробкой, то после выхода из заточения он не побежит в прежнем направлении. Муравей выберет путь, который будет отклонен от предыдущего точно на угол, на который переместилось за это время солнце.

Эксперименты на позвоночных животных показали, что для ориентации в своей среде обитания им необходимо не только запоминать конкретные ориентиры, но и использовать пространственные представления – создавать мысленную «карту местности».

Такие же способности продемонстрировали и муравьи. Каждый фуражир и разведчик создает на кормовом участке свою «карту», причем прекрасная память и способность выбирать ориентиры для ее создания обладают определенной гибкостью. Различным ориентирам муравьи придают разное значение, то есть у них обнаружена иерархическая организация системы ориентиров.

Наиболее предпочтительным для муравьев является включение в систему ориентиров точечного источника света, за ним следует цепочка вех и только потом – запах собственного следа. Интересно, что муравьи быстрее запоминают геометрические признаки ориентира, если тот служит на «карте местности» указанием пути в гнездо, а не к пище.

«Сообразительность». Степень сообразительности разных видов муравьев устанавливается путем изучения способности их представителей находить дорогу в лабиринте. Обычно для этого используют стеклянный лабиринт.

Исследования показали, что степные муравьи в одиночку одолевают его достаточно быстро. Все фуражиры, заметив сквозь прозрачные стенки приманку, по норкам под стеклянными цилиндрами непременно добирались к добыче. У луговых муравьев дело обстояло намного хуже. За четыре часа из сорока насекомых самостоятельно добирались только две – три особи. Но через определенное время, используя их опыт, корм находили еще восемь-десять муравьев. У муравьев мирмиков вначале был тот же эффект, но уже через полчаса-час они приводили за собой до двухсот фуражиров.

Таким образом, наибольшую «сообразительность» проявляют степные муравьи. Луговые и сами плохо справляются с трудной задачей (за редким исключением) и не способны последовать за лидерами. У муравьев мирмиков способности тоже хуже, чем у степных. Но их лидеры, вероятно, наделены прекрасной системой коммуникации, позволяющей им позвать за собой к найденной добыче целую толпу товарищей.

Способность к подражанию. Муравьи могут обучаться, подражая поведению особей не только своего, но и других видов.

В опытах муравьям двух видов предлагалось искать пищу в одном из секторов экспериментальной установки. Вначале муравьев обучали находить приманку и сравнивали скорость, с которой ее находят представители разных видов. Впервые попав в установку, муравьи обнаруживали приманку случайно. При повторных посещениях поиск пищи различными особями приводил к неодинаковым результатам.

Усвоение навыка оценивалось по расстоянию выбранного муравьями сектора от сектора, содержавшего пищу, то есть по точности попадания к месту нахождения добычи. Различными оказались и тактика поведения и скорость обучения выбранных видов муравьев. Прыткие степные муравьи быстрее находили пищу. И если муравей совершал ошибку и заходил не в тот сектор, то быстро обегал установку вокруг, не заходя в остальные секторы. Луговые же муравьи отыскивали пищу очень медленно, и даже при повторных посещениях упорядочение поисков было не очень удачным.

Но совсем иной была картина, когда эти муравьи были «зрителями» и могли наблюдать за поведением представителей другого вида. При этом в роли «актеров» выступали фуражиры степного прыткого муравья.

Вначале несколько особей лугового муравья внимательно наблюдали за их действиями. Затем «зрители», оттеснив «актеров», сами начинали активно растаскивать пищу и, более того, в борьбе за нее всегда одерживали верх. После этого обучение луговых муравьев шло гораздо быстрее.

Следовательно, муравьи одного вида способны усваивать информацию об оптимальном пути к пище благодаря наблюдениям за поведением муравьев другого вида.

Выполнение логических операций. Долгое время считалось, что способности муравьев в силу их «примитивного» строения ограничены только элементарными условными рефлексами, поэтому при изучении поведения муравьев ставились упрощенные опыты.

Для исследований поведения муравьев была сконструирована простая лабораторная установка с одиннадцатью «ветками», расположенными под углом 15° друг к другу. Приманкой служила капля сахарного сиропа, наносимого на конец «ветки». Через каждые 10 минут приманка последовательно переносилась с «ветки» на «ветку», перемещаясь под все большим углом к исходному направлению.

Первые же наблюдения показали, что муравьи сами способны предложить значительно более интересный вариант опыта (с этим исследователями все чаще приходится сталкиваться). Насекомые стали быстро «угадывать», на какой «ветке» окажется приманка при очередном предъявлении. Причем действие запахового следа на их органы чувств в эксперименте исключалось. Оказалось, что группа муравьев сразу же усвоила алгоритм решения задачи. Такое предвидение хода событий, или экстраполяция, оказалось свойственным общественным насекомым.

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).