Чи каркнула б ворона насправді? Науково-популярний журнал для юнацтва «Країна знань» №7, 2023

Як і всі, в дитинстві я познайомився з байкою Крилова «Ворона і лисиця» і засвоїв її сенс: «Не піддавайся лестощам». І коли вже у зрілі роки пощастило мені потрапити в колектив дивного вченого Олександра Наріньяні, який займався дослідженнями штучного інтелекту, мені захотілося дізнатися, чи докопається штучний інтелект до змісту цієї байки.

Спочатку йшло все добре, і на запитання: «На якому дереві сиділа ворона?», «Що ворона тримала в дзьобі?»  і навіть «Чого хотіла лисиця?» комп'ютер відповідав правильно і швидко, без запинки. Але відповідь на запитання: «Чому ворона каркнула?» комп'ютер довго вираховував і, нарешті, видав: «Тому, що вона хотіла вступити в якісь відносини з лисицею». Начебто і правильно, але якось не по-людськи.

І ось через роки я сиджу на березі ставка і бачу таку картину. Гордий орел літає над ставком і визирає рибу. Поруч із ним крутяться дві ворони. Ось він побачив здобич, каменем упав у воду і злетів, тримаючи в пазурах рибину.

І тут взялися за свою справу дві ворони. Одна з них підлітала до орла зверху і тюкала його дзьобом по голові. В орла кігті були зайняті, і він не міг їй гідно відповісти. Удари тривали до тих пір, поки орел не випускав рибину з пазурів і не кидався на кривдницю. У цей момент друга ворона робила красиве піке і дзьобом ловила рибину, що падала. Ворони розліталися в різні боки, а гордий орел не міг зробити вибір, за якою летіти, щоб помститися або повернути здобич.

Пізніше я дізнався, що біологам добре відомо, що ворони узгоджено працюють у парі, коли крадуть яйця з чужих гнізд. Одна ворона зганяє птицю з гнізда, а інша хапає яйце, наступної бандитської операції вони міняються місцями.

Повинен зізнатися в тому, що далі буду плутати ворона і ворону, хоча точно знаю, що вони –  не подружня пара. Щобільше, я навіть знаю, що дружину селезня звуть качка, а не селезінка.

Навіщо потрібні воронам світлофори?

Найхарактерніший приклад наводять дослідники Японії і США, які роками спостерігали за поведінкою ворон. В Америці ворони люблять волоські горіхи, на японських островах – маньчжурські. І там, і там поведінка їх однакова.

Спочатку вони пробують розколоти його дзьобом. Не виходить – скидають горіх з висоти кількох поверхів. Якщо горіх не розбився, піднімаються вище. Горіх, зазвичай, втрачається, не зрозумієш навіть, розбився він чи ні. Після цих невдалих спроб ворона починає підкладати горіхи на дорогу під колеса проїжджаючих автомобілів.

Через певний час для неї стають ясними дві обставини. Перша – якщо рух щільний, то це небезпечно. Друга – не завжди колесо наїжджає на горіх.

Врахувати першу з них досить просто. Зверху все видно, можна вибрати дорогу з нещільним рухом, де спокійно покладеш горіх, не випурхуючи з-під коліс. Можна навіть місце вибрати, де рух спокійніший, і так, щоб дерева з горіхами росли поруч. В Японії тямущі ворони, наприклад, облюбували місто Сендай, де все, як треба.

А ось як бути з другою обставиною? Та ще трапляються шкідливі водії, які по нерозумінню норовлять об'їхати покладений на дорогу горіх. І тут ворона здогадується, навіщо люди придумали світлофори. Звичайно ж, коли горить червоне світло, автомобілі стоять, і можна покласти горіх точно під колесо[1]. Та ще вибрати, щоб машина була легкова. Вантажівка погана, перетворює  горіх на борошно. Та ще можна вибрати, щоб за машиною-давилкою було менше інших машин, а то почнуть давити вже роздавлений горіх.

Мало сказати, що світлофор використовується вороною цілеспрямовано. Послідовність її дій говорить про те, що вона будує несуперечливу картину світу: навіщо потрібен світлофор, і з яких причин водій об'їхав горіх, покладений нею на дорогу.

Хто, скільки, де і коли

Ворони вміють розпізнавати і запам'ятовувати обличчя. Переконатися в цьому допоміг такий експеримент. Кілька дослідників надягали різні маски і ловили ворону. Один із них якийсь час знущався над нею, після чого її відпускали.

З тих пір, як тільки поруч зі зграєю зі скривдженою вороною з'являлася зовсім інша людина в такій же масці, зграя піднімалася і тут же його атакувала. Це означає, що ворона якось описувала особу (маску) кривдника всій зграї. Невідомо, чи робила вона це заздалегідь, або в той момент, коли помічала ненависного кривдника.

Інший приклад розпізнавання відноситься вже не до осіб. Вороні показують спрощений спектакль театру ляльок, де є «невидимий агент дії». До лялькового театру експеримент не цілком дотягував. Людина на очах ворони брала палицю, заходила за ширму, і палиця починала рухатися. Розуміння того, що її переміщує невидима оку людина, навіть у дитини з'являється, лише коли їй виповниться сім місяців[2].

Раніше журнал «Країна знань» опублікував мою статтю «Рахувати вміють навіть комахи».[3] Той, хто її прочитав, не здивується і тому, що рахувати вміють і ворони. Відмінність лише в тому, що воронам пред'являють відразу набір точок на поверхні. І для того, щоб отримати їжу, ворона дивиться на цю поверхню, запам'ятовує кількість точок на ній і відстукує дзьобом рівно таке число. Тобто, вона здатна не просто перерахувати число точок, а й перевести його в кількість ударів.

Ворони
Рис. 1. До чотирьох рахувати просто

І вже нескладно уявити, що в іншому експерименті ворони демонструють відмінні результати. Їм показують картинку з певною кількістю точок. Потім ставлять кілька коробок, з різною кількістю точок. При цьому і на тій коробці, де число точок збігається з числом на зображенні, вони розташовані інакше.

Проте, ворони майже завжди відкривають потрібну коробку, отже, для них важливе не розташування точок, а їхнє число. Такий експеримент у 2014 році повторили і російські вчені[4].

Біологи  Нової Зеландії попрацювали над воронами на славу. Була проведена серія експериментів із дзеркалами. Тим, що ворон впізнає себе в дзеркалі, на відміну, наприклад, від собаки, відрізняються не тільки  новокаледонські ворони. А ось по відображенню у дзеркалі здогадатися, де лежить черв'ячок і що кут падіння дорівнює куту відбиття, швидко розуміють вони саме на островах Нової Каледонії. І клюють точно  черв'яка, а не  його відображення у дзеркалі.

Крім людини і ворони таким умінням володіють тільки людиноподібні мавпи, дельфіни та індійські слони. І все!

Для встановлення справедливості такі ж експерименти виконали і в Японії. Найчастіше японські ворони спочатку заглядали за дзеркало і шукали черв'яка там. Але через деякий час розуміли, в чому справа, і знаходили черв'яка абсолютно точно.

Ворони
Рис. 2. Вдивляємося у дзеркало

Тепер щодо відповіді на запитання «коли». Чи відчувають ворони час? Одним із підтверджень відповіді «так» може служити те, що, якщо ворона приховала здохлого хробака, що швидко псується, вона за ним через якийсь час не повертається, а якщо сховала насіннячко, то повернеться завжди. Знає, мабуть, що черв'як за цей час вже зіпсувався, а насіннячко може лежати довго.

Але це – життя, не експеримент. А ось у дослідах ворони показують чудеса оцінки часу без годинника і таймерів. В одному з них воронам викладали на очах виноград, який рівно через дві години замінювали на ковбасу. Якщо винограду не було, то ковбасу не викладали. І ворони терпляче дивилися на виноград і чекали ці дві години. Як-не-як, ковбаса краще.

Папуги, що сиділи поруч у клітці, терпіли максимум 10 хвилин і скльовували виноград. Але, якщо в очікуванні проходило більше двох годин без заміни або замість ковбаси видавали хліб, ворони летіли, не чіпаючи його. Очікування не виправдалося, обманули нас[5].

Аналогія

Грати з нейтральним предметом, який не є їжею або не має відношення до репродуктивної функції, далеко не кожна тварина вміє, тому що тут інстинкти вже не задіяні і потрібно проявляти фантазію. Гра –  одна з аналогій реального життя. Побудова аналогій  – це вже прояв абстрактного мислення.

Насправді, коли ворон рахував кількість точок на картці, а потім безпомилково вибирав годівницю з таким же числом точок, це вже означало відділення числа від власне точок, розташованих в іншому порядку. Але людський розум цікавий тим, що він іноді пов'язує числа і об'єкти. Взуття він рахує парами, не допускає, щоб людей рахували штуками. Тому порівняння не тільки числа точок, а й фігур (їхньої форми і кольору) може слугувати темою нових експериментів.

Перед вороною поміщали дві годівниці, накриті картками. Між годівницями лежала картка, зображення на якій було таким же, як і на картці на одній із годівниць.

За задумом експериментаторів, ворона повинна була подивитися на середню картку і скинути дзьобом схожу на неї картку з правої або з лівої годівниці. Вгадає – побачить їжу в годівниці. Не вгадає – побачить порожню годівницю. Ніхто воронам не пояснював це правило, оскільки невідомо, як їм це пояснити.

Спочатку ворони вирішували відносно просту задачу: в шести тестах вибирали тільки співвідношення розмірів двох фігур, однакових за формою (див. рис. 3). А в двох тестах вимагалося, щоб враховувалося тільки співвідношення розмірів фігур безвідносно форми.

На рисунку  4 наведено набір тестів, де немає співвідношень за розмірами, але є відмінності за формою і кольором. Пройти ці тести під силу не кожній людині.

Вражаюче, але ворони справляються з цим завданням, іноді помиляючись, але в 75-80% випадках при виборі відразу.

Ворони. Досліди

І дамо слово власне експериментаторам: «Птахи успішно вибирали об'єкт, подібний до зразка за аналогічним співвідношенням розмірів фігур незалежно від їхньої форми; по співвідношенню форми фігур незалежно від їхнього кольору і по співвідношенню кольорів фігур незалежно від їхньої форми. Наші дані вперше продемонстрували найвищий ступінь узагальнення ознаки «схожість» у сірих ворон. Ці птахи виявилися здатними виявляти не тільки схожість за окремими, зокрема і за новими для них перцептивними ознаками, а й подібність за аналогією співвідношень ознак»[6].

Але погодьтеся, що попарне порівняння середньої картинки з бічними картинками в складному експерименті викличе труднощі навіть у людини. Можна спробувати і самому.

Торговий автомат

Письменник-фантаст Джошуа Кляйн проводив навчання ворон у чотири етапи. Спочатку автомат просто поставили на місце, куди прилітало багато ворон, і розкидали навколо нього арахіс і монети. Ворони скльовували весь арахіс і не звернули на монети жодної  уваги.

Коли горіхи у траві скінчилися, ворони помітили, що такі ж горіхи і монети лежать на лотку якогось ящика неподалік. Вони, трохи подумавши, стали клювати горіхи з цього лотка і навколо нього. Коли горіхи закінчувалися, автомат викидав нову порцію горіхів. Такий небачений достаток тривав якийсь час, але, як і будь-яке щастя, одного разу це закінчилося. Поруч із лотком виявилися тільки монети.

І тут одна з ворон чи то випадково, чи ні, змахнула монету в лоток, і там з'явився горіх. Далі експериментатору залишалося тільки підкладати монети. Ворони захоплено скидали монети в лоток і отримували горіхи.

Але одного разу вони прилетіли на місце годування, а монет поруч з лотком немає. І знову знайшлася найкмітливіша з них, яка згадала, що монети колись лежали в траві разом з горіхами. І поки її подруги клювали ящик і лоток, намагаючись домогтися їжі різними способами, вона відлетіла, знайшла в траві монету і принесла її в дзьобі до лотка ящика. Поклала в лоток і на очах здивованих невдах з'явився горіх. І майже відразу всі ворони стали робити те ж саме.

Джошуа Кляйн не був би письменником-фантастом, якби він не став далі фантазувати. Він зазначив, що в США щорічно втрачаються дрібні гроші (монети) на 216 млн доларів. І якщо поставити такі ящики з лотками по всій країні, розумні ворони повернуть ці гроші в обіг.

Зовсім інший мозок

Далеко від нас лежать у Тихому океані острови Нової Каледонії, заморська територія Франції. На цих островах живе порода ворон, що дивують біологів.

Коли тамтешньому ворону потрібно дістати комаху з недоступної для дзьоба щілини, він вибирає на кущі підходящу для цієї нагоди гілочку, відламує її, дзьобом обдирає кору і залишає один сучок на кінці гілки. І далі орудують цим зробленим гачком, дістаючи з вузької щілини комаху або черв'ячка. Що характерно, гачок завжди підходить для цієї операції з першого разу. Це означає, що ворон вже продумав у голові, як він буде працювати.

Рис. 5. Новокаледонський ворон дістав черв’ячка
Рис. 5. Рис. 5. Новокаледонський ворон
дістав черв’ячка
Новокаледонський ворон
А цей ворон сам зігнув крючок

Використовувати підручні матеріали для досягнення мети вміють багато тварин. Шимпанзе швидко здогадується взяти камінь, щоб розбити горіх. Ведмідь, щоб дістати мед, ворушить палицею, яка попалася під руку, дупло з дикими бджолами. Але ось виготовляти самому знаряддя праці, це доступно тільки людині і дуже розумним птахам.

Дивно, але в мозку ворона або ворони всього 660 млн нейронів, тоді як у ссавців їх – десятки мільярдів. Чому ж вони такі розумні?

Мозок у всіх птахів влаштований по-іншому. У них немає звивин і вище щільність тканини мозку. Звивини людського мозку необхідні для збільшення поверхні кори головного мозку з тієї причини, що основні процеси, пов'язані з мисленням, відбуваються саме в корі.

У птахів інакше, в основному тілі мозку формуються об'єднання одиночних нейронів. Про нейрони мозку тільки і говорять, але їх у 8-10 разів менше в порівнянні з так званими нейрогліями[7]. Останні забезпечують харчування і нормальну діяльність нейронів.

У мозку птахів нейрони об'єднуються з нейрогліями і утворюють нейрогліальні комплекси. Завдяки цим комплексам відбувається різка оптимізація механізмів обробки тривимірної інформації.

Пов'язане це зі здатністю птахів до польоту, коли потрібна така швидкість прийняття рішень, яка істотно вище, ніж у тих, хто бігає, ходить або повзає по землі. Цю здатність потрібно було ще упакувати в череп меншого обсягу. Тому, замість колончатої ​​структури мозку ссавців, комплекси клітин мозку птахів кулясті. Вони ефективніші, ніж колонки нейронів.

На нинішньому рівні наукових досліджень вважається, що мозок птахів містить кілька функціональних полів:

1) довготривалої пам'яті,
2) вищої нервової діяльності і бінокулярного зору,
3) вищої нервової діяльності, зору і маніпуляцій з кормом,
4) зорово-рухової активності і нюху,
5) слуху, голосу і контролю клювання,
6) слуху, тактильної і просторової орієнтації і пам'яті,
7) інстинктів і статевої поведінки,
8) агресії, зору, співу і дихання.

Оскільки зони перетинаються своїми функціями, це означає, що для майбутніх дослідників тут є велике поле.

Розум воронів часто порівнюють із розумом мавп. У ворона лобові частки мозку однакові за об’ємом з відповідними ж частками у шимпанзе. Об’єм мозку відносно об’єму тіла у них вищий, ніж в інших птахів, за винятком деяких видів папуг. При цьому передня частина лобових часток виконує функції, які у ссавців виконують лобові частки в цілому.

Вчені вважають, що саме цим пояснюється те, що психологія і повадки воронів дуже схожі на відповідні якості людиноподібних мавп.

План дій

І під кінець розповімо про складний експеримент, який змушує захоплюватися не тільки вороном, а й американським біологом, який такий експеримент придумав.

Спочатку він придумав 7 незалежних експериментів. Перший –  ворону показували їжу, що лежить у прозорому боксі з щілиною внизу, через яку їжу можна було дістати дзьобом. Але поруч лежала паличка. Якщо взяти її у дзьоб, то можна підштовхнути їжу (шматочок м'яса) ближче до щілини так, щоб можна було дотягнутися дзьобом. З цим випробуванням справлялися швидко.

Другий дослід полягав у тому, що паличку підв'язували на мотузочці, що звисає з гілки. Потрібно було, сидячи на цій гілці, перехоплювати мотузку дзьобом так, щоб підняти її до рівня гілки. Потім притиснути мотузку до гілки лапою і звільнити паличку.

Третій експеримент –  поруч із боксом лежать дві палички, коротка і довга. Короткою до їжі не дістанеш, потрібно вибирати довгу. До цього більшість воронів також здогадувалася без проб і помилок.

Четвертий дослід – їжа лежить у прозорій скриньці з кришкою, яка опускається вниз, якщо на неї покласти камінчик, що лежить поруч. При опусканні кришки їжа вивалюється з ящика знизу.

П'ятий дослід – потрібно покласти зверху не один, а три камінчика.

Шостий дослід – всі камінчики лежать у своїх прозорих боксах, їх можна витягнути дзьобом.

Нарешті, сьомий дослід – дзьобом камінчики не дістати, потрібна хоча б коротка паличка.

Тепер виявляється, що ворон, який пройшов всі сім експериментів окремо, здатний побудувати самостійно наступну послідовність дій.

1) Підтягаємо мотузку і звільняємо підв'язану паличку.

2) Пробуємо цією паличкою дістати їжу, не виходить.

3) Бачимо, що в ящику з перекидною кришкою замість їжі лежить лише одна, може, довга паличка.

4) Послідовно дістаємо короткою паличкою всі три камінчики з їхніх боксів і кладемо їх на кришку ящика з довгою паличкою. Паличка випадає.

5) З довгою паличкою йдемо до ящика з їжею і нею дістаємо, нарешті, шматочок м'яса.

Не знаю, як читачеві, але мені складно уявити, що ворон вибудував всю цю послідовність дій САМ.

На закінчення

Задовго до нас і навіть до дідуся Крилова в шостому столітті до нашої ери жив у Давній Греції на острові Самос поет Езоп. І він уперше написав байку «Ворон і лисиця» з тим же сюжетом, але з іншою мораллю. Замість сиру ворон (НЕ ворона) тримав у дзьобі шматок м'яса. Лестощі лисиці подіяла на нього точно так же.

Цей же сюжет потім використав французький поет Жан де Лафонтен, який у 1680 році видав дванадцять книг байок, серед яких була і «Ворон і лисиця», але шматок м'яса був замінений сиром. Мораль ворону читає у Лафонтена лисиця, яка виманила сир, кажучи, що «підлесника будь-якого годують ті, хто слухає його. Тобі урок, він стоїть сиру».

Через 60 років російські поети Василь Тредіаковський і Олександр Сумароков зробили два різних віршованих переклади байки Лафонтена. Отже, байка Крилова «Ворона і лисиця» була вже п'ятим варіантом байки. І третім, де лисиця йде мовчки.

Інша байка Езопа «Ворона і глек» говорить про те, що з п'яти поетів він єдиний захотів поставити під сумнів дурість ворон. Ось вона:

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 надёжнее силы:
Даже и птица с умом цели добьётся своей[8].

Цей дослід сучасні дослідники повторювали багато разів, просто з водою і з плаваючим на її поверхні шматочком смачної їжі. Ворони завжди із завданням справлялися. Вони вибирали більші камені, щоб вода піднімалася швидше, але так, щоб камінь проходив би в горло глечика. До того ж, вони розуміли –  якщо в глечику не вода, а пісок, кидати каміння в глечик марно.

* * *

Тому сумніваюся, щоб насправді в житті ворона у відповідь на «улесливі Лисицина слова» каркнула, прекрасно розуміючи, що сир впаде і дістанеться лисиці. Це не применшує задум автора, який ще в дитинстві умовив нас не піддаватися на лестощі. Адже ми тоді про розум ворон і не здогадувалися. Як і Крилов, що жив задовго до нас.

Ю.П. Воронов, кандидат економічних наук, член редколегії журналу ЕКО

 

[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. – Vol. 25. – Р. 256–260.

[7] Термін запропонував знаменитий німецький біолог Рудольф Вірхов ще в сорокові роки XIX століття. А за їхній опис у 1906 році два лікаря - К. Гольджі з Італії і С. Рамон-і-Кахаль з Іспанії - отримали Нобелівську премію.

[8] http://skazki.dy9.ru/vorona-i-kuvshin/