И это делает их намного умнее, чем многие из нас думают.
Каждый, кто когда-либо ездил по незнакомому городу, руководствуясь навигационной системой - "поверните налево через 150 метров" - несомненно, знает, как трудно бывает оценить расстояние. Но золотые рыбки - что несколько удивительно - не скупятся на слова. Новые исследования показывают, что они могут довольно точно оценивать расстояния.
Эксперимент
Об этом сообщается в журнале "Биологические науки". Исследователи основывают свои выводы на экспериментах с девятью золотыми рыбками. Рыб поместили в узкий аквариум. А на стенах аквариума были десятки вертикальных полос, расположенных на расстоянии двух сантиметров друг от друга.
Обучение
Исследователи научили рыбу преодолевать расстояние в 70 сантиметров в этом узком аквариуме, а затем возвращаться в исходную точку. Для этого они подавали сигнал, как только рыба достигала расстояния, которое нужно было преодолеть. А когда рыба плыла обратно, ее угощали чем-то вкусным.
После того, как рыбки проделали это несколько раз, ученые перестали подавать сигналы, и золотые рыбки должны были самостоятельно определить, когда они преодолели 70 сантиметров и должны были повернуться, чтобы получить вознаграждение. Примечательно, что рыба прекрасно справлялась с этим даже без внешнего сигнала. И даже когда исследователи немного изменили точку старта золотых рыбок, им все равно удалось оценить пройденное расстояние; золотые рыбки, которые стартовали немного дальше в аквариуме, также проплыли немного дальше, чем золотые рыбки, которые начали свой 70-сантиметровый путь немного раньше.
Полоски и клетка
После обучения золотые рыбки прекрасно справлялись с определением и преодолением желаемого расстояния. Но как именно они это делают? Решающую роль в этом, по-видимому, сыграли полосы, нанесенные на стенки аквариума. Когда после обучения исследователи скорректировали их так, что вместо 2 сантиметров их разделял всего 1 сантиметр, оказалось, что золотые рыбки переоценивают пройденное расстояние примерно на 36 процентов. Другими словами, они развернулись гораздо раньше, чем следовало. А когда вертикальные полосы были заменены на горизонтальные, рыба также преодолевала гораздо меньшее расстояние. Исследователи также увидели, что когда рыбы с горизонтальными полосами на стенке аквариума неоднократно пытались преодолеть расстояние в 70 сантиметров, разница между пройденными расстояниями была гораздо больше. Поэтому их оценка также стала гораздо менее последовательной. Наконец, исследователи объединили вертикальные черточки с горизонтальными, чтобы создать шашечный узор, где черточки, однако, все еще были разделены двумя сантиметрами. На этот раз рыба без труда определила расстояние. Это говорит о том, что рыбу сбивает с толку не изменение узора, а изменение расстояний внутри узора.
Поле оптического потока
В целом, по словам исследователей, эксперименты показывают, что золотые рыбки оценивают расстояния, используя информацию из поля оптического потока. И в этом у них больше общего с нами, чем вы думаете: люди также используют оптическое поле потока, чтобы ориентироваться и избегать столкновений. "Золотые рыбки действительно используют информацию из поля оптического потока", - говорит исследователь Аделаида Сибо. "Они используют визуальный поток объектов, проплывающих мимо их глаз, чтобы определить, как далеко они уже проплыли". Но они делают это несколько иначе, чем мы. "Наземные животные, включая людей, муравьев, пауков-волков и медоносных пчел, оценивают расстояния, измеряя во время движения, как меняется угол между их глазом и окружающими объектами. Золотые рыбки, с другой стороны, используют пространственно-временную частоту визуальных признаков - или, другими словами, плотность объектов - в окружающей среде для оценки расстояний. Они не считают количество полос, а используют количество изменений контраста, которые они испытывают по пути, чтобы проверить, как далеко они прошли. Чем больше изменений в контрасте, тем дальше, как им кажется, они проехали".
Рыба-триггер Пикассо
Впечатляет, что золотые рыбки способны оценивать расстояния. Но где-то это также соответствовало ожиданиям, объясняет Сибо. "Возможность оценивать расстояния очень полезна при свободном перемещении по окружающей среде. А недавно уже было показано, что триггерная рыба пикассо может оценивать расстояния. Поэтому я подумал, что золотые рыбки тоже могут это делать. Но оставалось неясным, смогут ли они это сделать, и - если смогут - будут ли они очень точными". И так оно и оказалось на самом деле.
Эволюция
Это не просто забавный факт. Это знание может стать ступенькой к лучшему пониманию того, как развивались наши навигационные навыки - и пространственное понимание, лежащее в их основе. "Золотые рыбки эволюционно довольно далеко ушли от млекопитающих, - объясняет Сибо. Проверка их способности точно оценивать расстояния и определение того, похожи ли нейронные системы, лежащие в их основе, на наши собственные, может дать больше информации о том, когда эти системы возникли. Но для того, чтобы выяснить это, необходимо сначала провести гораздо больше исследований, подчеркивает Сибо. "Например, необходимо провести анатомические исследования, чтобы определить, используют ли рыбы те же нейронные структуры для составления карты окружающей среды, что и млекопитающие и другие наземные животные. Нам также еще предстоит выяснить, способны ли рыбы одновременно определять направление своего движения в дополнение к оценке расстояния и, таким образом, подобно птицам, млекопитающим и насекомым, определять свое текущее положение на основе расстояния, пройденного в заданном направлении".
В ожидании этих последующих исследований, по крайней мере, на данный момент, не кажется плохой идеей обновить наше представление о золотой рыбке, которую часто считают несколько глупым организмом. В конце концов, золотые рыбки способны на большее, чем мы думаем, как показывает это исследование, в котором их успешно обучили преодолевать определенное расстояние. "В предыдущем эксперименте я обучил гуппи запоминать и перемещать цветные предметы, чтобы потом получить вкусную еду. Поэтому я знал, что рыба, если вы терпеливы, может быть очень впечатляющей. И все же мне часто задают вопрос: "Почему у всех нас сложилось мнение, что рыбы или золотые рыбки такие глупые?". Мой ответ таков: если вы никогда не даете им шанса показать, насколько они умны, они это сделают", - рассказывает Сибо.