Орудия общего назначения
Листья используются так же широко, как палки. Орангутаны любят ветви, покрытые густой листвой, и люди видели, как они используют листья в качестве перчаток, когда берут колючие плоды, в качестве шляпы во время дождя, в качестве подушки, когда пристраиваются на колких ветвях, а также как они готовят ветви для мастурбации. Гориллы машут ветками, чтобы отпугнуть противников перед боем. Шимпанзе используют слой листьев как губку, из которой пьют воду. Слоны аккуратно отрывают хоботом покрытые листьями ветви деревьев и с их помощью отгоняют мух. Для ухода за кожей бурые медведи при линьке трутся о покрытые балянусами камни. Все это примеры использования животными предметов из окружающей среды для расширения своих физических возможностей. Вне зависимости от того, трансформируют ли они эти предметы или используют в исходном виде, мы считаем это примерами применения орудий.
Дельфин с губкой
Всем известно, что дельфины очень умные. Они проделывают всякие трюки и спасают утопающих, а об их готовности помогать людям рассказывают легенды. По всем вышеперечисленным неврологическим метрикам китообразные животные (и особенно дельфины) стоят очень высоко. У них большой объем мозга, сложное социальное поведение, непростые (и отталкивающие) сексуальные отношения, о которых мы вскоре поговорим; дельфины умеют общаться, но у них нет лап.
У всех 40 ныне живущих видов дельфинов имеются передние плавники, кости которых полностью гомологичны костям кистей наших рук, а также костям передних ног лошади и крыльев летучих мышей. Все это указывает на наше общее и относительно недавнее происхождение как млекопитающих[16]. Однако у дельфинов совсем нет мышц, которые позволяли бы двигать пальцами, и плавники используются как плоские весла, хотя в них и заложены эквиваленты костей пальцев. Дельфины могут лишь двигать плавниками вперед и назад, чтобы перемещаться в воде. Конечно, они великолепные пловцы, но мы почти не знаем примеров, как они используют предметы из внешней среды. Из-за плавников дельфины, киты, морские свиньи и другие китообразные не очень в этом преуспели.
Это в очередной раз доказывает, что крупный мозг — необходимое, но недостаточное условие для того, чтобы вид овладел технологическими навыками. У нас есть мозг и руки, и шимпанзе используют лапы, губы и зубы для обработки палок. Китообразные минимально контролируют мышцы челюсти и не имеют рук. Единственный пример использования орудий этими чрезвычайно разумными млекопитающими с крупным мозгом обнаружен в Австралии, и он удивителен и важен.
Бутылконосые дельфины делают кое-что необычное: они используют в качестве орудия другое животное. Губки — простейшие многоклеточные организмы, что означает, что в царстве животных они относятся к наименее сложным. У них нет нервной системы и вообще нет нейронов. Бутылконосые дельфины, обитающие в Акульей бухте, надевают губки на нос. Примерно три пятых от количества дельфинов в этой области носят на носу губку, и ученые думают, что таким образом они защищают нос (правильнее сказать, клюв) при охоте на морских ежей, крабов и другую колючую добычу, прячущуюся на каменистом дне. Дельфины выбирают губки конусообразной формы: вероятно, они лучше держатся и лучше защищают клюв. Одно животное использует второе животное, чтобы съесть третье животное.
Дельфин с губкой
Таким образом, дельфины с губкой и без губки, живущие в одном водоеме, питаются совсем по-разному. Обе группы охотятся в одной и той же зоне, так что мы не можем объяснить эти различия экологическим фактором: как будто они ходят в одно и то же кафе, но берут там разные блюда, поскольку один пользуется китайскими палочками, а другой нет.
Однако использование губки и рацион питания — это лишь небольшая часть истории. Удивительная особенность данной практики в том, что подавляющее большинство дельфинов, использующих губку, это самки. Они спариваются с самцами, которые не используют губки, и их детеныши женского рода тоже носят губки на клюве.
Как уже отмечалось, мы наблюдаем здесь биологическую передачу признака, но также культурную передачу посредством обучения. Какие-то поведенческие признаки закодированы в ДНК, а какие-то приобретаются, но все же определяются генетическим и физиологическим базисом, позволяющим этим признакам развиваться. Ученые, изучавшие местную популяцию дельфинов начиная с 1980-х гг., брали у них ДНК на анализ, чтобы установить, существует ли какая-то генетическая основа для такого поведения, и ничего не нашли. По-видимому, использование губки для охоты не записано у дельфинов в генах. Этому умению обучаются. На основании анализа ДНК ученые также смогли определить их родство, и эти данные показали кое-что интересное. По-видимому, умение использовать губки произошло от одной самки, жившей примерно 180 лет назад (за это время сменилось два или три поколения). Изобретательницу прозвали «Евой с губкой». Мы можем проследить линию родства в этой группе и передачу умения пользоваться губкой и увидеть, что оно не передается на генетическом уровне. Таким образом, это пример культурной передачи способности пользоваться орудиями. И это первый известный пример среди китообразных животных. Дочери учатся применять губку у своих матерей.
Поскольку использование губки — культурная адаптация, в эволюционном плане это загадка, так как оно никак не влияет на воспроизведение дельфинов. Следовательно, такое поведение не приносит ни ощутимой пользы, ни ощутимого вреда. Выясняется, что во всех задокументированных случаях использования орудий животными не было обнаружено никакого влияния на репродуктивную функцию, а это ключевая идея эволюционной биологии: с наибольшей вероятностью отбираются те признаки, которые повышают численность потомства и способствуют его выживанию. В первой половине XX в. теория Дарвина получила подкрепление за счет применения к наблюдаемым явлениям математического аппарата. Уже недостаточно сказать: «у жирафа такая длинная шея, потому что она дает ему преимущество в поисках сочных листьев». Мы должны тщательно изучить данные и смоделировать потенциальные преимущества, анализируя передачу признака между поколениями и его распространение. Насколько я знаю, этот стандарт не работает при определении эволюционных преимуществ умения пользоваться орудиями.
Культурная трансмиссия (или культурное обучение) — очень важный фактор эволюции человека. Кроме человека, до сих пор это явление наблюдалось у дельфинов, у некоторых птиц и некоторых обезьян. Существует искусственное разграничение между биологической эволюцией, под которой обычно понимают передачу генетической информации, и культурной эволюцией, т. е. обучением. На уровне инстинкта мы знаем, что заплесневелая еда может быть опасна для здоровья, а обучение позволяет узнать, что выдержанный сыр с плесенью изумительно вкусен. Эти две грани знания не являются независимыми друг от друга, поскольку поведение, которому мы научились, должно соответствовать биологическим рамкам, которые позволяют принять и обработать новое знание. Чтобы перенять инструкции подобного рода и следовать им, животному нужен крупный мозг.
Культурная трансмиссия также требует инноваций, а это происходит действительно редко. Вскоре мы поговорим о наших выдающихся способностях в этой сфере.
Птицы
Заметьте, что почти все приведенные выше примеры касаются млекопитающих, в основном приматов. У млекопитающих мозг обычно крупнее, чем у других позвоночных животных, а также имеет более развитые лобные доли со специфическими структурами, отвечающими за сложное поведение. Но, как мы обсуждали ранее, размер — это еще не все. В свое время я многократно препарировал мозг свиней, которых считают умными и социальными животными. Их мозг сравнительно невелик — размером со сливу, но окружен черепной коробкой толщиной в несколько сантиметров. Если вам часто приходится биться головой о разные предметы, полезно иметь крепкий череп.
Мозг попугая ара сравним по размеру с грецким орехом, т. е. достаточно крупный для птицы. Птицы образуют большую группу животных, непосредственно происходящих от теропод (хищных динозавров), к которым относились
Когда речь заходит о когнитивном поведении, наше внимание концентрируется на наших самых близких родичах и на тех, к кому мы наиболее сильно привязаны. Это означает, что мы изучали приматов, китообразных и слонов в большей степени, чем кого-либо еще. Однако недавно мы переключились на воронов и попугаев, и не без оснований. Во́роны, вороны и грачи в отношении социального общения и использования орудий намного опережают остальных своих собратьев (хищные птицы тоже обладают интересными навыками, и позже мы поговорим об этом).
Новокаледонский ворон — король птичьей технологии. Он известен не только умением использовать палочки для извлечения насекомых из бревен и разлагающейся коры, но и способностью изготавливать для себя орудия. В лабораторных условиях и в дикой природе вороны отделяют веточки длиной четыре или пять дюймов и обламывают их, пока они не станут ровными и прочными, и орудуют ими в поисках пищи. Это инстинктивное поведение: стая выросших в неволе воронов, никогда не видевших других своих собратьев, тоже делает и использует такие палочки. Мы знаем, что крючки удобнее прямых палочек. Вороны делают и используют согнутые палочки для ловли жирной добычи и переносят ее на таких палочках. В экспериментальных условиях, когда одно орудие находится в пределах видимости, но вне пределов досягаемости, вороны используют более короткую палочку, чтобы достать более удобную длинную. Применение одного орудия для перемещения второго чрезвычайно редко наблюдается у животных, так же как и использование одного орудия для улучшения другого («метаорудие»). Такое поведение указывает на удивительно высокую способность к рассуждению по аналогии, позволяющую этим животным продумывать действие на несколько шагов вперед:
Хотя выше я упомянул, что в настоящее время мы не можем на количественном уровне оценить эволюционные преимущества использования орудий, в 2018 г. при изучении каледонских воронов было получено несколько полезных цифр. Ученые замечали время, за которое вооруженный согнутой палочкой ворон может вытащить червя или личинку из узкого отверстия или паука из широкого отверстия. При помощи согнутой палочки птицам удавалось извлечь добычу в девять раз быстрее, чем при помощи прямой. Конечно, это лишь косвенная оценка успешности репродукции, однако высокая эффективность добычи пищи и охоты — очень важный положительный фактор при спаривании: вы можете больше времени уделять поискам корма и добыть больше корма, что делает вас более здоровым и более привлекательным партнером для спаривания.