Неутолимая любознательность - Ричард Докинз

Здесь, как всегда, не следует забывать о том, что та или иная конкретная форма поведения (в данном случае – питье воды) интересовала нас не сама по себе. Поведение цыплят, пьющих воду, мы рассматривали как пример поведения вообще, точно так же, как я рассматривал в ходе работы над диссертацией поведение цыплят, клюющих мишени разного цвета. Мы хотели разобраться в самом принятии решений, а также (в случае с питьем воды) в том, можно ли выявить момент принятия решения, и пытались найти способ продемонстрировать само существование фиксированных последовательностей действий, не считая его не требующим доказательств, как это было принято у этологов.

В своем следующем проекте, тоже посвященном принятию решений, мы воспользовались другим подходом. Теперь мы обратились к действиям, совершаемым падальными мухами, когда они чистятся. Этологи часто задаются вопросом, можно ли в том или ином случае прогнозировать дальнейшее поведение животного по его поведению в настоящий момент. Мы с Мэриан хотели выяснить, бывает ли так, что поведение животного в ближайшем будущем прогнозировать сложнее, чем его поведение в более отдаленном будущем. Это возможно, например, если поведение устроено как человеческая речь. Бывает так, что по началу предложения проще прогнозировать его окончание, чем середину (в которую можно вставить сколько угодно определительных придаточных предложений). Например, начало предложения “Девушка ударила по мячу” требует некоторого окончания независимо от того, будут ли в середине добавлены какие-либо прилагательные, наречия и придаточные предложения: “Девушка с рыжими волосами, живущая в соседнем доме, с силой ударила по мячу”.

В действиях чистящихся мух нам не удалось выявить свидетельств устройства, подобного грамматической структуре языка (впрочем, см. ниже). Но нам удалось выявить интересную зигзагообразную кривую снижения прогнозируемости дальнейшего поведения. Иными словами, мы установили, что ближайшее будущее действительно может труднее прогнозироваться, чем немного более далекое. Чтобы не вдаваться в сложные подробности, я расскажу здесь об этом исследовании лишь вкратце.

Обычно мух не считают красивыми, но они выглядят довольно мило, когда “умываются”, очищая себе голову и лапки. Обратите на это внимание, когда на вас в следующий раз сядет муха. Вполне вероятно, что вы сможете увидеть такое поведение. Муха при этом обычно либо трет передние ноги друг о друга, либо протирает ими свои огромные глаза. Кроме того, она может тереть средней ногой о заднюю, расположенную с той же стороны тела, или чистить брюшко или крылья задними ногами. Где-то внутри ее крошечной головы спонтанно принимаются решения, довольно многие из которых определяют, какую именно часть тела муха будет чистить в дальнейшем. Нас с Мэриан привлекало прежде всего то, что на выбор мухой дальнейших действий, по-видимому, не влияют никакие внешние факторы. Мы исходили из того, что внешняя стимуляция ограничивается постоянной необходимостью поддерживать тело в чистоте – постоянной, но при этом, по-видимому, не определяющей точный момент выбора тех или иных действий чистящейся мухи. Грязные крылья затрудняли бы полет, а грязь на ногах – работу чувствительных вкусовых рецепторов, расположенных на лапках и используемых мухой при принятии решений о том, высовывать ли хоботок и начинать ли питание. Поэтому такое поведение играет важную роль в жизни мух. Но решение, какую часть тела очищать, предположительно не определяется внезапным появлением на теле нового комочка грязи. Мы полагали, что быстрые, сиюминутные решения о дальнейших действиях по очистке возникают независимо от внешних влияний – за счет невидимых колебаний, происходящих в глубине нервной системы.

Мы выделили восемь разных форм поведения чистящихся мух и исходили из предположения, что если бы у нас было время проанализировать эти действия кадр за кадром, как мы делали с движениями цыплят, пьющих воду, то каждая из этих форм поведения тоже оказалась бы ФПД: ПТ (передние лапки трутся друг о друга), ХБ (хоботок трется между передними лапками), ГЛ (голова протирается передними лапками), ПС (одна из средних лапок трется между передними), ЗС (одна из средних лапок трется между задними), ЗЛ (задние лапки трутся друг о друга), БР (брюшко трется задними лапками) и КР (крылья трутся задними лапками). С помощью органа Докинза мы записывали последовательности этих восьми форм поведения, а также еще двух: УХ (уход мухи из места наблюдения) и НЕ (неподвижность).

На приведенном ниже графике показана вероятность того, что муха, в данный момент делающая ГЛ, будет делать ПТ сразу после этого (“задержка” = 1, вероятность очень высокая), после одной иной формы поведения (“задержка” = 2, вероятность очень низкая), после двух иных форм поведения (вероятность высокая), после трех иных форм поведения (вероятность низкая) и так далее. Здесь налицо тенденция к чередованию форм поведения, а также (как и можно было ожидать) к постепенному затуханию прогнозируемости происходящего в более далеком будущем, после более долгой “задержки”.

На этом графике показан именно данный случай – ПТ после ГЛ. Мы начертили такие же графики для всех возможных переходов и собрали их в таблицу (приведенную на следующей странице).

Из таблицы видно, что графики многих переходов демонстрируют такое же зигзагообразное затухание, хотя некоторые из них находятся ровно в противофазе с другими. В нижнем ряду (НПР) показана степень неопределенности прогнозирования, рассчитанная с помощью информационного индекса Шеннона, – тем же способом, что и в исследовании, посвященном цыплятам, которые пили воду.

В ходе этого исследования мы также провели эксперимент со считыванием полученной с помощью органа Докинза информации на слух. Для этого мы использовали записи наблюдений за поведением чистящихся мух, удалив с помощью написанной мною компьютерной программы реальные промежутки между нотами и заменив их одинаковыми промежутками стандартной продолжительности. После этого мы просто прослушивали полученную “музыку”. Она была чем-то похожа на модерн-джаз (больше, чем на традиционный джаз), а также на “пение” компьютера “Эллиотт”, за которым я в юности провел не одну бессонную ночь, и мне представляется любопытной эта аналогия. Я полагал, что человеческий слух может оказаться перспективным устройством для считывания информации о поведении животных, но не стал всерьез разрабатывать эту тему и пишу здесь о ней лишь как об интересной диковинке. Если бы в то время существовал интернет, я наверняка загрузил бы в сеть музыку умывающихся мух, и под нее теперь можно было бы танцевать. Но никакого интернета тогда не было, и теперь эти “Мелодии двукрылых”, боюсь, утрачены навсегда, как “Потерянный аккорд”.

Я не стану утверждать, будто наше исследование мух, как и предшествовавшие ему другие исследования, посвященные принятию решений у животных, многое говорит нам о реальных механизмах работы мозга. Я считаю эти исследования скорее методологическими, но проливающими свет не только на методы изучения поведения животных, но и на методы работы мышления. Мы с Мэриан провели и целый ряд других работ, посвященных мухам, но все они опубликованы, поэтому здесь я не буду о них рассказывать. Стоит, однако, отметить, что я использовал их результаты в своем следующем большом проекте – теоретической работе “Иерархическая организация как один из возможных базовых принципов экологии”.