Каркнула бы ворона на самом деле? Научно-популярный журнал для юношества «Страна знаний» №3, 2019

Как и все, в детстве я познакомился с басней Крылова «Ворона и лисица» и усвоил её смысл: «Не поддавайся лести». И когда уже в зрелые годы посчастливилось мне попасть в коллектив удивительного учёного Александра Нариньяни, занимавшийся исследованиями искусственного интеллекта, мне захотелось узнать, докопается ли сам нечеловеческий интеллект до смысла этой басни.

Поначалу шло всё хорошо, и на вопросы: «На каком дереве сидела ворона?», «Что ворона держала во рту?» и даже «Чего хотела лисица» компьютер отвечал правильно и быстро, без запинки. Но ответ на вопрос: «Почему ворона каркнула?» компьютер долго вычислял и, наконец, выдал: «Потому, что она хотела вступить в какие-то отношения с лисицей». Вроде бы и правильно, но как-то не по-человечески.

И вот спустя годы я сижу на берегу пруда и вижу такую картину. Гордый орёл летает над прудом и выглядывает рыбу. Рядом с ним крутятся две вороны. Вот он увидел добычу, камнем упал в воду и взлетел, держа в когтях рыбку.

И тут приступили к своему делу две вороны. Одна из них подлетала к орлу сверху и тюкала его клювом по голове. У орла когти были заняты, и он не мог ей достойно ответить. Удары продолжались до тех пор, пока орёл не выпускал рыбу из когтей и не бросался на обидчицу. В этот момент вторая ворона делала красивое пике и клювом ловила падающую рыбу. Вороны разлетались в разные стороны, а гордый орёл не мог сделать выбор, за какой лететь, мстить или возвращать добычу.

Позже я узнал, что биологам хорошо известно, что вороны согласованно работают в паре, когда воруют яйца из чужих гнёзд. Одна ворона сгоняет птицу с гнезда, а другая хватает яйцо, на следующей бандитской операции они меняются местами.

Должен сознаться в том, что дальше буду путать ворона и ворону, хотя точно знаю, что они – не супружеская пара. Более того, я даже знаю, что жену селезня зовут утка, а не селезенка.

Вороны
Принципиальных отличий между вороном и вороной не существует. Оба вида птиц относятся к одному роду Воронов семейства Врановых. Кроме собственно Ворона и Черной вороны в роду Воронов встречаются Австралийская ворона и гавайский ворон, белошейная ворона и гуамский ворон и грач. Возможно, принцип, по которому вид животных именовался вороном или вороной зависел от прихоти конкретного орнитолога, составителя справочника или переводчика

Зачем нужны воронам светофоры?

Самый ходовой пример приводят исследователи Японии и США, годами наблюдавшие за поведением ворон. В Америке вороны любят грецкие орехи, на японских островах – маньчжурские. И там, и там поведение их одинаково.

Сначала они пробуют расколоть его клювом. Не получается – сбрасывают орех с высоты нескольких этажей. Если орех не разбился, поднимаются повыше. Орех, как правило, теряется, не поймешь даже, разбился он или нет. После этих неудачных попыток ворона начинает подкладывать орехи на дорогу под колёса проезжающих автомобилей.

Через какое-то время ей становятся ясными два обстоятельства. Первое – если движение плотное, то это опасно. Второе – не всегда колесо наезжает на орех.

Учесть первое из них довольно просто. Сверху всё видно, можно выбрать дорогу с небольшим движением, где спокойно уложишь орех, не выпархивая из-под колес. Можно даже город выбрать, где движение поспокойнее, и так, чтобы деревья с орехами росли тут же. В Японии смышленые вороны, например, облюбовали город Сендай, где всё, как нужно.

А вот как быть со вторым обстоятельством? Да ещё попадаются вредные водители, которые по недопониманию норовят объехать положенный на дорогу орех. И тут ворона догадывается, зачем люди придумали светофоры. Конечно же, когда горит красный свет, автомобили стоят, и можно положить орех точно под колесо[1]. Да ещё выбрать, чтобы машина была легковая. Грузовик дурной, давит орех в муку. Да ещё можно выбрать, чтобы за машиной-давилкой было меньше других машин, а то начнут давить уже раздавленный орех.

Мало сказать, что светофор используется вороной целенаправленно. Последовательность её действий говорит о том, что она строит непротиворечивую картину мира: зачем нужен светофор и по каким причинам водитель объехал орех, положенный ею на дорогу.

Кто, сколько, где и когда

Вороны умеют распознавать и запоминать лица. Убедиться в этом помог такой эксперимент. Несколько исследователей надевали разные маски и ловили ворону. Один из них какое-то время издевался над ней, после чего её отпускали.

С тех пор, как только рядом со стаей с обиженной вороной появлялся совсем другой человек в такой же маске, стая поднималась и тут же его атаковал. Это означает, что ворона как-то описывала лицо (маску) обидчика всей стае. Неизвестно, делала ли она это заранее, или в тот момент, когда замечала ненавистного обидчика.

Другой пример распознавания относится уже не к лицам. Ворону показывают упрощённый спектакль театра кукол, где есть «невидимый агент действия». До кукольного театра эксперимент не вполне дотягивал. Человек на глазах ворона брал палку, заходил за ширму, и палка начинала двигаться. Понимание того, что её перемещает невидимый глазу человек, даже у ребенка появляется, лишь когда ему исполнится семь месяцев[2].

Вороны
Рис. 1. До четырёх считать просто

Ранее журнал «Страна знаний» опубликовал мою статью «Считать умеют даже насекомые»[3]. Тот, кто её прочитал, не удивится и тому, что считать умеют и вороны. Отличие лишь в том, что воронам предъявляют сразу набор точек на поверхности. И для того, чтобы получить еду, ворона смотрит на эту поверхность, запоминает количество точек на ней и отстукивает клювом ровно такое число. То есть она способна не просто пересчитать число точек, но и перевести его в количество ударов.

И уже несложно представить, что в другом эксперименте вороны показывают себя отлично. Им показывают картинку с определённым количеством точек. Затем ставят несколько коробок, с разным количеством точек. При этом и на той коробке, где число точек совпадает с числом на картинке, они расположены иначе. Тем не менее, вороны почти всегда открывают нужную коробку, значит, для них важно не расположение точек, а их число. Такой эксперимент в 2014 году повторили и российские учёные[4].

Биологи Новой Зеландии поупражнялись над воронами на славу. Была проведена серия экспериментов с зеркалами. Тем, что ворон узнаёт себя в зеркале, в отличие, например, от собаки, отличаются не только новокаледонские вороны. А вот по отражению в зеркале догадаться, где лежит червячок, и что угол падения равен углу отражения, быстро соображают они именно на островах Новой Каледонии. И клюют точно в червяка, а не в его отражение в зеркале.

Кроме человека и ворона таким умением обладают только человекообразные обезьяны, дельфины и индийские слоны. И всё!

Для установления справедливости такие же эксперименты проделали и в Японии. Чаще всего японские ворОны сначала заглядывали за зеркало и искали червяка там. Но через некоторое время понимали, в чем дело, и находили червяка совершенно точно.

Вороны
Рис. 2. Смотримся в зеркало

Теперь относительно ответа на вопрос «когда». Чувствуют ли вороны время? Одним и подтверждений ответа «да» может служить то, что, если ворона припрятала скоропортящегося дохлого червячка, она за ним через какое-то время не возвращается, а если спрятала семечко, то вернётся всегда. Знает, по-видимому, что червяк за это время уже испортился, а семечко может лежать долго.

Но это – жизнь, не эксперимент. А вот в опытах вороны показывают чудеса оценки времени без часов и таймеров. В одном из них воронам выкладывали на виду виноград, который ровно через два часа заменяли на колбасу. Если винограда не было, то колбасу не выкладывали. И вороны терпеливо смотрели на виноград и ждали эти два часа. Как-никак, колбаса предпочтительнее.

Сидевшие рядом в клетке попугаи терпели максимум 10 минут и склевывали виноград. Но если в ожидании проходило более двух часов без замены или вместо колбасы выдавали хлеб, вороны улетали, не тронув его. Ожидания не оправдались, кинули нас[5].

Аналогия

Играть с нейтральным предметом, который не является едой или не имеет отношения к репродуктивной функции, далеко не каждое животное умеет, так как тут уже не задействованы инстинкты и нужно проявлять фантазию. Игра – одна из аналогий реальной жизни. Построение аналогий – это уже проявление абстрактного мышления.

На самом деле, когда ворон считал количество точек на карточке, а потом безошибочно выбирал кормушку с таким же числом точек, это уже означало отделение числа от собственно точек, расположенных в ином порядке. Но человеческий разум интересен тем, что он иногда связывает числа и объекты. Обувь он считает парами, не допускает, чтобы людей считали штуками. Поэтому сравнение не только числа точек, но и фигур (их формы и цвета) может служить темой новых экспериментов.

Перед вороной помещали две кормушки, накрытые карточками. Между кормушками лежала карточка, изображение на которой было таким же, как и у карточки на одной из кормушек.

По замыслу экспериментаторов, ворона должна была посмотреть на среднюю карточку и скинуть клювом похожую на неё карточку с правой или с левой кормушки. Угадает – увидит еду в кормушке. Не угадает – увидит пустую кормушку. Никто воронам не объяснял это правило, поскольку неизвестно, как им это объяснить.

Сначала вороны решали относительно простую задачу: в шести из тестов выбирали только соотношение размеров двух фигур, одинаковых по форме (см. рис. 3). А в двух тестах требовалось, чтобы учитывалось только соотношение размеров фигур безотносительно формы.

На рисунке 4 приведен набор тестов, где нет соотношений по размерам, но есть различия по форме и цвету. Пройти эти тесты под силу не каждому человеку.

Поразительно, но вороны справляются с этой задачей, иногда ошибаясь, но в 75–80% случаях делая выбор сразу.

Вороны. Опыты
Рис. 3 и 4.

И дадим слово самим экспериментаторам: «Птицы успешно выбирали объект, сходный с образцом по аналогичному соотношению размеров фигур вне зависимости от их формы; по соотношению формы фигур вне зависимости от их цвета и по соотношению цветов фигур вне зависимости от их формы. Наши данные впервые продемонстрировали высочайшую степень обобщения признака «сходство» у серых ворон. Эти птицы оказались способны выявлять не только сходство по отдельным, в том числе и по новым для них перцептивным признакам, но и сходство по аналогии соотношений признаков»[6].

Но согласитесь, что попарное сравнение средней картинки с боковыми картинками в сложном эксперименте вызовёт трудности даже у человека. Можно попробовать и самому.

Торговый автомат

Писатель-фантаст Джошуа Кляйн проводил обучение ворон в четыре этапа. Сначала автомат просто поставили на место, куда прилетало много ворон, и разбросали вокруг него арахис и монеты. Вороны склевали весь арахис и не обратили на монеты никакого внимания.

Когда орехи в траве кончились, вороны заметили, что такие же орехи и монеты лежат на лотке какого-то ящика неподалеку. Они, немного подумав, стали клевать орехи с этого лотка и вокруг него. Когда орехи заканчивались, автомат выбрасывал новую порцию орехов. Такое невиданное изобилие какое-то время продолжалось, но, как и любое счастье, однажды закончилось. Рядом с лотком оказались только монеты.

И тут одна из ворон то ли случайно, то ли со смыслом, смахнула монету в лоток, и там появился орех. Дальше экспериментатору оставалось только подкладывать монеты. Вороны увлеченно смахивали монеты в лоток и получали орехи.

Но однажды они прилетели на место кормления, а монет рядом с лотком нет. И опять нашлась самая сообразительная из них, которая вспомнила, что монеты когда-то лежали в траве вместе с орехами. И пока её подруги клевали ящик и лоток, пытаясь добиться еды разными способами, она отлетела, нашла в траве монету и принесла её в клюве к лотку ящика. Положила в лоток и на глазах изумленных неудачниц появился орех. И почти сразу все вороны стали делать то же самое.

Джошуа Кляйн не был бы писателем-фантастом, если бы он не стал дальше фантазировать. Он отметил, что в США ежегодно теряется мелочи на 216 млн долларов. И если поставить такие ящики с лотками по всей стране, поумневшие вороны вернут эти деньги в обращение.

Совсем другой мозг

Далеко от нас лежат в Тихом океане острова Новой Каледонии, колония Франции. На этих островах живёт порода воронов, приводящих биологов в изумление.

Когда тамошнему ворону нужно достать насекомое из недоступной для клюва щели, он выбирает на кусте подходящую к этому случаю веточку, отламывает её, клювом обдирает кору и оставляет один сучок на конце ветки. И дальше орудуют получившимся крючком, доставая из узкой щели насекомое или червячка. Что характерно, крючок всегда подходит для этой операции с первого раза. Это означает, что ворон уже проиграл в голове, как он будет работать.

Использовать подручные материалы для достижения цели умеют многие животные. Шимпанзе быстро догадывается взять камень, чтобы разбить орех. Медведь, чтобы достать мёд, ворошит попавшейся под руку палкой дупло с дикими пчёлами. Но вот изготавливать самому орудие труда, это доступно только человеку и очень умным птицам.

Новокаледонский ворон достал червячка
Рис. 5. Новокаледонский ворон
достал червячка
Новокаледонский ворон
Рис. 6. А этот сам согнул крючок

Удивительно, но в мозгу ворона или вороны всего 660 млн нейронов, тогда как у млекопитающих их десятки миллиардов. Почему же они такие умные?

Мозг у всех птиц устроен по-другому. У них нет извилин и выше плотность ткани мозга. Извилины человеческого мозга необходимы для увеличения поверхности коры головного мозга по той причине, что основные процессы, связанные с мышлением происходят именно в коре.

У птиц иначе, в основном теле мозга формируются объединения одиночных нейронов. О нейронах мозга только и говорят, но их в 8–10 раз меньше по сравнению с так называемыми нейроглиями[7]. Последние обеспечивают питание и нормальную деятельность нейронов.

В мозгу птиц нейроны объединяются с нейроглиями и образуют нейроглиальные комплексы. Благодаря им происходит резкая оптимизация механизмов обработки трёхмерной информации.

Связано это со способностью птиц к полёту, когда требуется такая скорость принятия решений, которая существенно выше, чем у тех, кто бегает, ходит или ползает по земле. Эту способность нужно было ещё упаковать в череп меньшего объёма. Потому, вместо колончатой структуры мозга млекопитающих, комплексы клеток мозга птиц шаровидные. Они более эффективны, чем колонки нейронов.

На нынешнем уровне научных исследований считается, что мозг птиц содержит несколько функциональных полей:

1) долговременной памяти,
2) высшей нервной деятельности и бинокулярного зрения,
3) высшей нервной деятельности, зрения и манипуляций с кормом,
4) зрительно-двигательной активности и обоняния,
5) слуха, голоса и контроля клевания,
6) слуха, тактильной и пространственной ориентации и памяти,
7) инстинктов и полового поведения,
8) агрессии, зрения, пения и дыхания[8].

Поскольку зоны пересекаются по функциям, это означает, что для будущих исследователей здесь есть обширное поле.

Ум воронов часто сравнивают с умом обезьян[9]. У ворона лобные доли мозга равны по объёму таким же долям у шимпанзе. Объём мозга по отношению к объёму тела у них выше, чем у прочих птиц, за исключением некоторых видов попугаев. При этом передняя часть лобных долей выполняет функции, какие у млекопитающих выполняют лобные доли в целом.

Учёные полагают, что именно этим объясняется, что психология и повадки воронов очень похожи на соответствующие качества человекообразных обезьян.

План действий

И под конец расскажу о сложном эксперименте, который заставляет восхищаться не только вороном, но и американским биологом, который такой эксперимент составил[10].

Сначала он придумал 7 независимых экспериментов. Первый – ворону показывали еду, лежащую в прозрачном боксе со щелью внизу, через которую еду нельзя было достать клювом. Но рядом лежала палочка. Если взять её в клюв, то можно подтолкнуть еду (кусочек мяса) поближе к щели так, чтобы можно было дотянуться клювом. С этим испытанием справлялись быстро.

Второй опыт состоял в том, что палочка подвязывалась на верёвочке, свисающей с ветки. Нужно было, сидя на этой ветке, перехватывать верёвку клювом так, чтобы поднять её до уровня ветки. Потом прижать верёвку к ветке лапой и освободить палочку.

Третий эксперимент – рядом с боксом лежат две палочки, короткая и длинная. Короткой до еды не дотянешься, нужно выбирать длинную. До этого большинство воронов также додумывались без проб и ошибок.

Четвёртый опыт – еда лежит в прозрачном ящике с крышкой, которая опускается вниз, если на неё положить камушек, лежащий рядом. При опускании крышки еда вываливается из ящика снизу.

Пятый опыт – нужно положить сверху не один, а три камешка.

Шестой опыт – все камешки лежат в своих прозрачных боксах, их можно вытащить клювом.

Наконец, седьмой опыт – клювом камешки не достать, нужна хотя бы короткая палочка.

Теперь оказывается, что ворон, который прошёл все семь экспериментов отдельно, способен построить самостоятельно следующую последовательность действий.

  • Подтягиваем верёвку и освобождаем подвязанную палочку.
  • Пробуем этой палочкой достать еду, не получается.
  • Видим, что в ящике с опрокидывающейся крышкой вместо еды лежит лишь одна, может быть, длинная палочка.
  • Последовательно достаём короткой палочкой все три камешка из их боксов и кладём их на крышку ящика с длинной палочкой. Палочка выпадает.
  • С длинной палочкой идём к ящику с едой и ею достаём, наконец, кусочек мяса.

Не знаю, как читателю, но мне сложно представить, что ворон выстроил всю эту последовательность действий САМ.

В заключение

Задолго до нас и даже до дедушки Крылова в шестом веке до нашей эры жил в Древней Греции на острове Самос поэт Эзоп. И он впервые написал басню «Ворон и лисица» с тем же сюжетом, но с другой моралью. Вместо сыра ворон (не ворона) держал в клюве кусок мяса. Лесть лисицы подействовала на него точно так же.

Этот же сюжет затем использовал французский поэт Жан де Лафонтен, который в 1680 году издал двенадцать книг басен, среди которых была и «Ворон и лисица», но кусок мяса был заменен сыром. Мораль ворону читает у Лафонтена лисица, выманившая сыр, говоря, что «льстеца любого кормят те, кто слушает его. Тебе урок, он стоит сыра».  

Спустя 60 лет русские поэты Василий Тредиаковский и Александр Сумароков сделали два разных стихотворных перевода басни Лафонтена. Так что басня Крылова «Ворона и лисица» была уже пятым вариантом басни. И третьим, где лиса уходит молча.

Другая басня Эзопа «Ворона и кувшин» говорит о том, что из пяти поэтов он единственный захотел усомниться в глупости ворон. Вот она:

Сильною жаждой томясь, ворона кувшин увидала,
В нём глубоко на дне было немного воды.
Ею желая унять безмерную жажду, ворона
Долго старалась поднять влагу поближе к краям;
Но, увидав, что силою здесь не добиться удачи,
Негодованья полна, птица на хитрость идет:
Камешки в воду бросая, она дождалась, чтобы стала
Выше в сосуде вода, и без труда напилась.
Это нас учит тому, что разум надежнее силы:
Даже и птица с умом цели добьётся своей[11].

Вороны

Этот опыт современные исследователи повторяли многократно, просто с водой и с плавающим на её поверхности кусочком вкусной еды. Вороны всегда с задачей справлялись. Они выбирали камни побольше, чтобы вода поднималась побыстрее, но так, чтобы камень проходил бы в горло кувшина. Более того, они понимали, что, если в кувшине не вода, а песок, бросать камни в кувшин бесполезно.

***

Так что сомневаюсь, чтобы в жизни, на самом деле, ворона в ответ на «льстивые лисицины слова» каркнула, прекрасно понимая, что сыр упадёт и достанется лисице. Это не умаляет замысел автора, который ещё в детстве уговорил нас не поддаваться на лесть. Ведь мы тогда об уме ворон и не догадывались. Как и Крылов, живший задолго до нас.


Сноски
[1] Несис К. Вороны, орехи и автомобили, Наука и жизнь, 2000, №7
[2] Воронов Л., Константинов В. Corvus Sapiens?, Наука и жизнь, 2014, №10
[3] Воронов Ю.П. Рахувати вмiють навiть комахи, Країна знань, 2018, №5, с. 12-16
[4] https://www.youtube.com/watch?v=1qSsVBPh9Lo
[5] https://www.youtube.com/watch?v=l3SLYfEAAsQ
[6] Smirnova A., Zorina Z., Obozova T., Wasserman E. Crows Spontaneously Exhibit Analogical Reasoning, Current Biology, 2015, 25, Р. 256–260.
[7] Термин предложил знаменитый немецкий биолог Рудольф Вирхов ещё в сороковые годы XIX века. А за их описание в 1906 году два врача – К. Гольджи из Италии и С. Рамон-и-Кахаль из Испании – получили Нобелевскую премию.
[8] Смирнова Ю. Воронья смекалка, Наука и жизнь, 2014, №10.
[9] Emery N.J.; Clayton N.S. (2004) The mentality of crows: convergent evolution of intelligence in corvids and apes, Science, 306 (5703), Р. 1903–1907.
[10] Counting crows! Birds can make calculations like humans by using 'number neurons'
[11] Басни Эзопа. Ворона и кувшин

Ю.П. Воронов, кандидат экономических наук, член редколлегии журнала ЭКО