У птиц, которые прячут семена и впоследствии разыскивают их, феноменальная пространственная память. Представители одного из видов запоминают расположение нескольких тысяч тайников на несколько месяце.
Кормушка с земляными орехами - вот и все оборудование, необходимое зимой в Англии для того, чтобы изучать поведение птиц, в котором проявляется их замечательная память. Оказывается, птицы в состоянии запомнить гораздо больше, чем другие животные в лабораторных условиях. К кормушке слетается множество пернатых. Среди них - большая синица, лазоревка и черноголовая гаичка. Эти небольшие, подвижные птички – родственники североамериканских синиц. Большие синицы и лазоревки суетится у корму и стараются как можно быстрее клевать корм, отвлекаясь только на мелкие стычки с конкурентами. Черноголовые гаички ведут себя иначе: они стрелой подлетают к кормушке, хватают орех и сразу исчезают, чтобы тут же вернуться и схватить еще один; орехи они прячут по одному поблизости. Так продолжается до тех пор, пока кормушка не опустеет. Впоследствии птицы разыскивают спрятанную пишу.
На юго-западе США обитают другие птицы, демонстрирующие такое же поведение. Это ореховки колумбийские - родственницы ворон и соек. В конце лета ореховка начинает собирать семена сосны съедобной. Наполнив подъязычный мешок, она улетает за несколько километров, чтобы припрятать семена. Для этой цели птица обычно выбирает голые южные склоны холмов, на которых зимой бывает сравнительно мало снега. Ореховка может запасать до 33 000 семьи, по четыре-пять штук в одном месте, т.е. получается несколько тысяч тайников. Зимой птица наведывается туда и выкапывает семена.
Как же эти птицы находят свои «продовольственные склады"? Неужели гаички и ореховки запоминают, куда они спрятали каждый орех или каждую кучку семян? До недавнего времени ученые, занимавшиеся полевыми исследованиями такой формы поведения, сомневались в том, что птицы при поиске тайников полагаются на память.
Прежде всего, устроив сотни или тысячи отдельных складов, они должны запомнить массу информации, чтобы их потом отыскать, и, кроме того, помнить ее достаточно долго. Ведь даже черноголовые гаички обычно возвращаются к своим складам не раньше, чем через несколько часов, и иногда дней. Ореховки же используют припасенный корм через несколько месяцев, вероятно не раньше весны, когда они выкармливают сосновыми семенами птенцов. В принципе тайники можно находить и не полагаясь на память. Допустим, если бы птицы прятали корм лишь в определенных местах, например только на южных склонах холмов или только в коры, то, чтобы обнаружить свои запасы, им нужно было бы осматривать именно такие мести и запоминать просто район, а не каждый тайник в отдельности. В пределах же ограниченной территории они бы могли действовать методом проб и ошибок или ориентироваться при помощи обоняния.
Однако психологи, изучающие обучение и память у животных, все больше и больше убеждаются в том, что некоторые виды специально приспособились запоминать особенно важную для себя информацию. К числу наиболее известных примеров можно отнести способность многих птиц запоминать видовую песню, умение крыс и некоторых других животных запоминать расположение объектов в пространстве, умение пчел запоминать расположение цветков, а также способность многих животных обучаться отвергать ядовитую пищу. Если птицы и на самом деле надолго запоминают большое число тайников, их память - еще один пример адаптивной специализации. Птица, запоминающая, куда она спрятала корм, ошибается, разыскивая его, реже и, следовательно, затрачивает на поиски меньше сил и времени, чем птица, полагающаяся на удачу. Недавние исследования показали, что по крайней мере некоторые запасающие корм птицы действительно запоминают места, где они припрятывают пищу.
Наиболее убедительные доказательства того, что запасающие пищу птицы на самом деле запоминают свои склады, получили Дж. Кребс и его сотрудники (Оксфордский университет). Сначала они решили убедиться в том, что черноголовые гаички в естественных условиях действительно находят припасенный корм. Гаичек приучали прилетать за семенами подсолнечника к кормушкам в лесу Унтам-Вул в окрестностях Оксфорда. После этого Р. Каун, Дж. Кребс и Д. Шерри наносили на шелуху семян радиоактивное вещество (оно не могло причинить птицам вреда, так как гаечки, прежде чем съесть семена, очищают их). Благодаря излучению исследователи с помощью портативных сцинтиляционных счетчиков могли обнаружить тайники и затем каждые несколько часов проверять, не исчез ли корм.
Разумеется, спрятанные семена могли съесть и другие птицы или грызуны, например мыши и полевки. Однако Каун, Кребс и Шерри рассудили, что если гаички пользуются памятью, разыскивая припрятанные семена, то корм должен исчезать из их тайников быстрее, чем из контрольных складов, устроенных самими экспериментаторами. Именно так и было. Семена из тайников, сделанных птицами, исчезали быстрее, чем из контрольных, устроенных в похожих местах в метре от настоящих. Зимой в лесу Уитам-Вуд настоящие склады исчезали обычно через один-два дня; однако же вскоре опустошались и контрольные видно, расхищение припрятанных запасов - обычное дело.
Чтобы защитить свои запасы от похитителей, гаички устраивают не один большой тайник, а несколько маленьких на некотором расстоянии друг от друга. В лесу Уитам-Вуд склады черноголовых гаичек были разбросаны на среднем на расстоянии 7 м от другого. Пряча семена подсолнечника в разных местах, Д. Шерри, М.A. Стивенс установили, что искусственные склады тем дольше оставались нетронутыми, чем большее расстояние их разделяло. Однако склады, отстоявшие друг от друга более чем на 7 м, расхищались не меньше, чем тайники гаичек, разделенные семиметровой дистанцией. Значит, по крайней мере в лесу Унтам-Вуд, гаички сумели нащупать оптимальный способ расположения складов.
Получив доказательства того, что в естественных условиях черноголовые гаички успешно разыскивают свои склады, Кребс и его коллеги приступили к лабораторным исследованиям. Когда гаичкам в неволе предоставляли подходящие места для устройства тайников и ставили чашку с семенами подсолнечника, они охотно начинали прятать корм. Шерри, Кребс и Каун предлагали птицам наполненные мхом кюветы площадью 1 м2, в которых они могли прятать семена. Оказалось, что даже через сутки гаички могли вспомнить, куда они спрятали корм. Однако в этих экспериментах регистрировали только прилеты на сравнительно большие участки кювет. К тому же, стремясь исключить все прочие, кроме памяти, возможные механизмы розыска тайников, исследователи, прежде чем вернуть птицу в вольер, убирали спрятанные ею семена. Поэтому было довольно трудно судить, с какой точностью гаички определяют места своих складов. Так же трудно было оценить возможные ошибки птиц.
Кребс с сотрудниками разработали эксперименты, которые должны были помочь более детально изучить память у этой птицы. В особенности им хотелось выяснить, разыскивают ли гаички в первую очередь те тайники, которые устроили последними. Такой поиск «по горячим следам» часто выявляется в исследованиях памяти, и в нашем случае с припрятыванием пиши были все основания ожидать чего-либо подобного. Ведь если склады разоряются с постоянной скоростью, то, чем позже устроен тайник, тем больше вероятность обнаружить в нем семена в целости и сохранности. Поэтому, разыскивая такие склады в первую очередь, птицы имеют больше шансов воспользоваться сделанными запасами.
Они поместили в большой комнате ветки деревьев, в которых просверлили 100 отверстий, подходящих для того, чтобы прятать в них семена конопли. Каждое отверстие прикрыли клочком материи, так что птице надо было приподнять его, чтобы спрятать зернышко или достать его.
С таким "оборудованием" они провели целую серию экспериментов. В первом эксперименте они давали гаичке возможность за один раз спрятать 12 семян, которые она брала из чашки стоящей в центре комнаты. В каждом отверстие помещалось только одно зернышко, так что птица была вынуждена прятать каждое в новое отверстие. Когда гаечка справлялась с заданием, ее удаляли из комнаты на 2,5 часа. После этого, убрав чашку, они снова впускали птицу в комнату и она начинала искать спрятанные семена. Если бы птица обследовала отверстия случайным образом, на каждое обнаруженное зернышко приходилось бы примерно семь неудач. Но гаички действовали гораздо более эффективно. В среднем каждая птица ошибалась всего дважды, прежде чем находила семечко. Иногда в начале поиска птицы обнаруживали три-четыре зернышка подряд, ни разу не заглянув в пустые отверстия.
Но, возможно, птицы не полагались на память, а находили семена по запаху или еще каким-либо способом, который не учли? Вряд ли они ориентировались по запаху: у птиц обычно оно слабо развито. Но все же, что-бы проверить это предположение, было решено сделать, что после того, как гаичка спрятала 12 семян, вынули их и положили в другие отверстия (в те, которые эта птица использовала и предыдущих опытах), Теперь птица делала в среднем 6 ошибок, прежде чем находила одно семечко. Заглянув в гораздо большее, чем обычно, число отверстий, она в конце концов нашла примерно две трети семян.
Результаты свидетельствуют о том, что черноголовые гаички, разыскивая семена, не ориентировались по запаху или каким-либо аналогичным способом. Впрочем, из первого эксперимента вовсе не обязательно следует, что гаички запоминают признаки каждого использованного отверстия, отличающие его от 99 остальных. Каждая птица со временем начинала пользоваться некоторыми, особо приглянувшимися ей отверстиями чаще, чем прочими. Разыскивая спрятанные семена, она обычно заглядывала прежде всего туда. Обнаружение семян в таких отверстиях могло быть связано просто с привычкой птицы посещать эти места как во время припрятывания корма, так и при поисках. Действительно, подобная тенденция может послужить для объяснения того факта, что в экспериментах с перемещением семян в другие отверстия птицы находили семена чаще, чем можно было ожидать при случайном поиске.
При более тщательном анализе данных оказалось, что гаички не просто посещают в каждом эксперименте одни и те же отверстия. Даже в наиболее предпочитаемые отверстия птица заглядывала с большей вероятностью, если в них действительно были спрятаны семена. Однако же проблема предпочтения имело принципиальное значение. В обычных лабораторных методиках изучения памяти информацию, которую животное должно попытаться запомнить, предъявляет ему исследователь. В данных экспериментах птицы сами извлекали из среды информацию об ориентирах, когда прятали семена куда им заблагорассудится. Всякая тенденция заглядывать в те же отверстия на протяжении ряда экспериментов создала бы впечатление того, что они действуют по памяти.
Следующий эксперимент был поставлен так, чтобы заставить память птиц работать против тенденции чаще использовать приглянувшиеся отверстия. Вновь, дав каждой птице право спрятать семена, удаляли ее из комнаты и возвращали примерно через 2 часа. Но теперь птицу не заставляли искать семена, а позволяли ей спрятать еще одну порцию зернышек. Для этого до статочно было оставить чашку с коноплей на полу. Исследователи исходили из того, что если птицы запоминали, в какие отверстия спрятаны семена, то, пряча вторую порцию, они не будут в них заглядывать. Если гаички станут обследовать те же отверстия, то найдут их уже занятыми.
Результаты оказались совершенно однозначными. Распределяя вторую порцию семян, птицы практически никогда не заглядывали в уже занятые отверстия. Однако, когда проголодавшимся птицам не поставили чашку со второй порцией корма, они успешно отыскали семена из первой порции. Ученым показалось интересным, что, пряча зернышки во второй раз, гаички часто избирали отверстия поблизости от тех, которые они использовали в первый раз. Следовательно, птицы во второй раз избегали именно конкретных отверстий, а не просто определенных или частей комнаты. После того как птица прятала две порции семян, им давали возможность разыскивать корм. Таким образом можно было проверить эффект недавности. Если бы этот эффект в поведении черноголовой гаички имел место, птицы находили бы семена из второй порции быстрее или чаще, чем из первой. Результаты экспериментов позволяют считать, что в поведении гаичек эффект недавности действительно прослеживается, но он невелик. Однако стоит заметить, что если информация о положении тайников забывается медленно, то для проявления эффект недавности требовался бы больший интервал времени, чем два часа.
В экспериментах был обнаружен еще один феномен. Чтобы искать спрятанный корм быстро и успешно, птица должна редко заглядывать в пустые отверстия. Более того, она должна обладать способностью запомнить, какие из них она уже осмотрела, чтобы вновь не возвращаться к тому же месту. Крысы, которые в эксперименте должны находить пищу в разных участках большого лабиринта, как выяснилось, действительно способны к этому. То же можно сказать о черноголовых гаичках. Может быть, черноголовая гаичка наклоняет голову для того, чтобы зрительная информация о тайнике попала в обе половины мозга? Чтобы ответить на этот вопрос, Шерон закрывал гаичке один глаз полупрозрачным колпачком и предлагал ей прятать семена подсолнечника в кювету со мхом. Если потом птице закрывали тот же самый глаз, она разыскивала семена без затруднения. Когда же колпачком закрывали другой глаз, т.е. птице приходилось смотреть глазом, не видевшим тайников, гаичка вела себя так, словно вообще не помнила, куда спрятана пища. Если у гаичек частично или полностью отсутствует интерокулярный перенос информации, такое поведение еще раз указывает на то, что в поисках спрятанной пищи они полагаются на память. Как же обстоит дело у других запасающих пищу птиц? В течение последних лет исследователи активно изучали поведение ореховки колумбийской. Эта птица устраивает на зиму тысячи складов. Для ореховки как в полевых исследованиях, так и в лабораторных условиях также были получены данные, свидетельствующие об использовании памяти. Разумеется, исследовать естественных в условиях, находит ли ореховка свои склады, довольно трудно не только потому, что их очень много, но и потому, что от устройства склада по того момента, когда птица им воспользуется, проходит довольно много времени. Мало кто согласится сидеть несколько месяцев возле тайника ореховки и ждать, выкопает ли его в конце концов та же самая птица.
Описанные в этой статье исследования памяти и запасания пищи у птиц находятся на стыке чисто зоологического подхода к поведению животных и подхода психологического. Число таких исследования растет по мере того, как все больше психологов убеждается, что наиболее продуктивный метод исследования обучении памяти - это анализ того, как животные в условиях лаборатории решают проблемы, с которыми им приходится сталкиваться в естественных условиях.
В то же время зоологи стали интересоваться теми формами поведения, которые связаны с запасанием пищи и требуют памяти и способности к обучению. Познания зоологов о приспособленности поведения к условиям окружающей среды объединяются с концептуальным аппаратом и экспериментальными методами психологии. Пожалуй, это начало новых достижений на пути изучения памяти.