Могут ли животные считать?

Приблизительно 40 лет назад, когда я еще только начал заниматься психологией животных, было сделано одно на первый взгляд не очень удивительное открытие. Если перед голубем или петухом положить две разные по величине кучки зерна, скажем пшеницы, то птица направляется сначала, как правило, к большей. Можно предположить, что большее количество зерна возбуждает и тем самым привлекает сильнее, чем меньшее. При этом напрашивался вопрос, какую разницу в количестве зерна еще могут различать, например, голуби. Замечают ли они, что 9 верен — это больше, чем 8?

Рис. 20. После длительной тренировки голубь научился склевывать только три зерна, а два не трогать

Для получения ответа на этот вопрос целесообразно было начать с небольших групп зерен. Перед дверкой клетки с птицей на полоске белой бумаги раскладывают две группы зерна: слева из трех и справа из двух зерен пшеницы (рис. 20). Птице позволили склевать три зерна. Когда она повернулась к группе из двух зерен, ее неожиданно спугнули. Метод исследования был, как мы видим, дрессировкой на выбор, причем зерна, которые разрешалось съесть, само собой разумеется, клали без всякой последовательности на правой или на левой стороне бумажной полосы. В контрольных опытах исключался испуг или любое другое воздействие на животных. Научив голубей отличать три от двух зерен, лишь доказали обусловленное накопленным опытом предпочтение большего количества. В следующих опытах число зерен в группах, предлагаемых птицам на выбор, постепенно увеличивали. Уже при проведении первых экспериментов выяснилось, что птицу с одинаковым успехом можно выдрессировать как на большую, так и на меньшую группу. Опыты показали, что после достаточно длительной и последовательно проводимой тренировки птицы могут отличить 4 от 3, 4 от 5, 6 от 4, а иногда даже 5 от 6 зерен, то есть съесть только первую из названных в паре группу зерен, в то время как вторую они на основе накопленного отрицательного опыта не трогают. Между тем птица не может отличить 6 от 7 зерен или 7 от 6, не говоря уже об отличии 7 от 8 зерен. Очевидно, 6 является наибольшим количеством, которое может различить и запомнить птица. Если мы рядом с 6 положим 20 или более зерен, то без всякой длительной и часто весьма трудной дрессировки большему количеству будет отдано предпочтение.

Действительно ли голубь подмечает именно количество зерна, поскольку одни кучки он съедает, а другие нет? Для ответа на этот вопрос были испытаны с использованием той же методики голуби, волнистые попугайчики, галки и вороны. Во всех случаях результаты, в основном совпадавшие, позволили предположить, что подопытные птицы действительно могут распознавать и запоминать определенное количество зерна. Это предположение подтвердилось с помощью простого эксперимента. Птицу научили съедать четыре зерна, лежащие рядом с пятью, которые она не трогает. Обе группы зерна сдвигают, оставляя между ними лишь узкое пространство (рис. 21). Животное по-прежнему выбирает правильно. Постепенно от опыта к опыту расстояние между группами уменьшается и наконец совсем исчезает, так что животное видит не отдельные группы из 4 и 5 зерен, а одну группу из 9 зерен. При контрольном испытании хорошо натренированная птица склевывает только 4 «разрешенных» зерна и затем нерешительно, как будто неохотно удаляется, ожидая, очевидно, что ее, как это бывало во время дрессировки, после проглатывания четвертого зерна вспугнут.

Рис. 21. Голубь научился съедать четыре зерна и не трогать пять. Затем расстояние между группами зерен было уменьшено и наконец обе группы соединены. Как раньше, так и сейчас птица съедает четыре зерна и уходит

Рис. 22. Из трубки на тарелку одна за другой катятся горошины. В результате научения птица склевывает три горошины и отворачивается от четвертой

Но и это поведение — еще не абсолютно убедительное доказательство того, что птица запоминает, какое количество зерна ей разрешено съесть. А что, если она просто привыкает к определенной регулярной последовательности клевательных движений, по окончании которых она уходит? Такую возможность для объяснения поведения животного можно исключить с помощью довольно простого эксперимента. Для этого кормовые объекты, выдаваемые голубю, располагаются не рядом друг с другом, а следуют один за другим. На рис. 22 показана плоская тарелка, в которую из трубки одна за другой скатываются горошины. Если необходимо выдрессировать голубя на количество 3, то его следует прогнать в тот момент, когда появится четвертая горошина. Правда, это легко сказать, но трудно сделать. Птица клюет очень быстро, ее надо испугать мгновенно, чтобы помешать ей схватить первую из «запрещенных» горошин. Для этой цели лучше всего сделать механические пугающие устройства, на которых мы здесь не будем останавливаться, так как нас прежде всего интересует результат исследования. Ловкостью и терпением можно добиться того, чтобы после третьей горошины голубь отворачивался и возвращался в клетку. Преимущество этого метода состоит в том, что он исключает привыкание к определенному ритму клевательного движения, так как горошины пускаются в тарелку через разные интервалы времени. Птица склевывает только то количество зерна, которое она запомнила; при этом безразлично, что для нее является отправным моментом — количество необходимых движений или количество проглоченных горошин.

Для подтверждения способности животных к запоминанию определенного количества были проведены тысячи экспериментов. Не будем больше останавливаться на них. Упомянем только один весьма убедительный эксперимент. В ходе зоопсихологических исследований наиболее способными к обучению показали себя галки. Галку научили сбрасывать свободно лежащую крышку с коробки с кормом и затем есть из нее. При проведении эксперимента перед галкой ставились две такие коробочки. На крышке одной из них были нарисованы три, на другой четыре точки. Птице разрешали сбрасывать крышку с тремя точками и немного поесть, а от коробки с четырьмя точками все время отгоняли. Очень скоро она это усвоила (рис. 23). Затем последовал чрезвычайно интересный и очень убедительный эксперимент. На крышках точек не рисовали, а клали на них живых мучных червей (рис. 24). Галка подходила к коробке с тремя червями, поедала их, а четырех неизменно оставляла.

Теперь не может быть ни малейшего сомнения, что птица принимала решения только исходя из количества объектов. Оно (количество) является частичным совпадением между двумя в остальном различными восприятиями. Конечно, между точками и мучными червями нет вообще никакого совпадения. Следовательно, можно считать доказанным, что птицы независимо от типа воспринятых объектов, приобретя опыт, могут различать и запоминать их количества.

Пусть только кто-нибудь не подумает, что птицы могут считать, а следовательно, и думать. Быть может, иному читателю уже бросилось в глаза, что то, что птицы распознали и запомнили, мы называли количеством, а не числом. Первое понятие подразумевает здесь содержание памяти. Его образование и накопление является психическим процессом. Число — это уже наименование содержания. Определенное количество получает наименование четыре, так что с помощью языка мы можем сообщить, что именно мы имеем в виду. Число не только служит взаимопониманию людей, но и позволяет осуществить многочисленные умственные операции, так называемый счет.

Рис. 23. Галка открывает коробочку с тремя точками, в которой лежит корм. К другой она не притрагивается

Теперь уже каждому ясно, что из двух рассматриваемых здесь процессов птицы могут овладеть только первым — заметить и запомнить количество, которое они не могут выразить с помощью словесного сигнала, но от которого зависит их решение. Отто Кёлер, который руководил только что упомянутыми экспериментами, приписывает птицам две основные способности.

Первая касается запоминания отдельных, расположенных одно около другого количеств (не более шести). Вторая способность относится к событиям, которые следуют друг за другом во времени, как, например, склевывание отдельно появляющихся горошин. И для этой способности шесть является наибольшим количеством, которое птицы могут распознать и запомнить. Отто Кёлер в свое время верно отметил, что обе эти основные способности «скрыты в человеческом счете». Эти «неназванные количества» и составляют, как мы теперь знаем, психическое содержание птиц.

При таких условиях на вопрос, думают ли животные, трудно ответить коротким «да» или «нет». Животным свойственны частичные функции, которые входят необходимым элементом в процесс мышления людей, в то время как полный комплекс процессов, составляющий настоящее мышление, у животных не встречается. Что касается птиц, то тут следует подчеркнуть, что они научились различать количества.

Рис. 24. В соответствии с тем, чему галка научилась раньше, она берет три мучных червя и оставляет четыре

Сегодня наши дети учат значительно больше, чем это делали в своей юности наши дедушки и бабушки. Но все равно нельзя утверждать, что в способности воспринимать учебный материал уже достигнуты пределы возможностей человеческого мозга. Эти возможности еще неизвестны.

Вероятно, кое-кого и удивит, что распознавание количеств изучалось на птицах, а не на млекопитающих, скажем на собаках или обезьянах, которых с точки зрения систематики следует оценивать выше, чем птиц. Причина заключается в методе — дрессировке на выбор. Откровенно говоря, для людей и высокоорганизованных животных она одинаково скучна. Этот метод требует очень длительного времени и очень большого терпения. Если кому-либо приходилось обучать в общем достаточно понятливую овчарку есть из полосатого ящика и не трогать корм из стоящего рядом ящика в крапинку, тот знает, как это трудно. Для этого используют ящики с несколько выступающей вперед крышкой (рис. 25), которую животное может легко поднять мордой. Собака видит перед собой два совершенно одинаковых, не считая маркировки, ящика. Она охотно поднимает крышку, и в одном ящике ее ждет разочарование, а в другом — лакомство. Потом собаку отзывают и незаметно для нее переставляют ящики; тот, что стоял справа, ставят слева и наоборот. Это повторяется примерно раз десять. После непродолжительной паузы животное снова должно выбирать. В отличие от прогулки или тем более от охоты обстановка эксперимента день за днем остается неизменной. Собака выбирает, затем возвращается назад, потом опять выбирает. Я думаю, не нужно объяснять, сколь мало подобный метод соответствует ее нраву. Только правильно поймите меня. Эксперименты, связанные с решением задач на выбор, можно проводить и на собаках и при не очень сложных требованиях и умелом экспериментировании даже получить от них желаемые результаты.

Рис. 25. Собака самостоятельно открывает ящик с кормом

Однако до сих пор не удалось обнаружить у них такую же способность подмечать различия, как у птиц.

Некоторые итоги

Теперь, после ознакомления с отдельными фактами, попробуем сформулировать самое главное. Исходной точкой для всего изложенного в настоящей главе была проблема окружающей среды, которая воспринимается животным как целый комплекс ощущений. Такие развитые органы чувств, как органы слуха или обоняния, играют при этом особо важную роль.

Ощущения и восприятия возбуждают, привлекают или отталкивают. Их возбуждающее действие может быть изменено в результате накопленного опыта. Возбуждения животного сопровождаются определенными эмоциями. Рыба, находившая корм при желтом сигнале и ничего не получавшая при красном, позже при появлении данных сигналов вспоминает об эмоциях, которые они вызывали. Животные ожидают эмоций, а не перцепций, то есть восприятий. Перед прогулкой собака просто ждет чего-то приятного, при этом у нее не возникает в памяти образа леса или луга. Только при виде их воспоминание животного оживляется. Способность его памяти — это постоянное узнавание. Накопленное содержание памяти проявляется только тогда, когда содержание восприятия совпадает с ним.

Животные видят окружающие их объекты не только каждый в отдельности, но и распознают взаимосвязи между ними. Они замечают, что один объект больше или меньше, светлее или темнее другого. Замеченное запоминается. В соответствии с этим позже животные ориентируются по относительным свойствам знакомых им содержаний восприятий. Эту способность называют улавливанием или подмечанием соотношений.

Животные распознают и запоминают даже частичные совпадения двух или нескольких в остальном различных содержаний восприятий. Наиболее важным в этом смысле является запоминание количеств, которое пока доказано только у птиц.

Распознавание и запоминание количеств можно назвать обобщением, при котором частичное свойство становится психическим содержанием. Однако назвать его, как это делают люди, а значит, образовать абстрактные понятия животные не могут. Их способности относятся к доязыковым. Как элементы они имеются и в человеческом мышлении, но отнюдь не идентичны ему. У животных нет чисел, то есть нет понятий для обозначения количеств.

Ориентирование по количествам, так же как и по другим признакам, является связанным с восприятием узнаванием. Только при виде группы зерен птица вспоминает о ее совпадении с количеством уже часто виденной ею прежде группы. Таким образом, животное не может свободно распоряжаться кажущимся абстрактным содержанием своей психики, как это могут делать с числами люди.

Формы научения

«Животная гипотеза»

Возможно, иному читателю трудно понять, что подразумевает заголовок этой главы, а подзаголовок может вообще показаться полнейшей загадкой. Между тем нам не обойтись без научной терминологии, если мы не хотим, чтобы рассмотрение вопроса о возможности мышления животных превратилось в поверхностный разговор. Попытаюсь сформулировать это предельно ясно и просто.

То, что делает животное, когда перед ним поставлена задача выбора, является, как правило, прямолинейным движением к объекту. Им и руководствуется животное. Исследователя интересуют только те объекты, которые направляют животное, а не характер его движений. Подходит ли животное быстро или медленно, кратчайшим путем или по кривой, исследователя, как правило, не интересует. Он охотно регистрирует «правильное решение задачи», когда животное обращается к дозволенному объекту, и отмечает «ошибку», если оно направляется к другому. Поведение ничему не обученного животного иногда, но далеко не всегда определяется случайностью. Статистика показывает, что если в 100 случаях выбора из двух равных возможностей одной из них будет отдано предпочтение в 49 случаях, а другой — в 51 случае, то такой результат следует приписать исключительно случайности.

Для зоопсихологических исследований в США, как и в других странах, используют преимущественно белых крыс. Их легко разводить, и они очень неприхотливы в еде. Многократно проводимые на животных испытания по выбору являются своеобразными тестами. Эксперимент облегчается, когда пункты, где животное должно принять какое-то решение, располагают друг за другом, так что животное после первого решения сразу же должно принимать второе, затем третье и т. д. На рис. 26 ясно показано, о чем идет речь. На пути от клетки к кормушке на другом конце лабиринта (этот путь показан штриховой линией) крыса попадает в 4 пункта, откуда она может идти дальше либо направо, либо налево. Повернув перед первым треугольником налево, она обеспечивает себе проход дальше. Если она повернет направо, то натолкнется на преграду и должна возвратиться назад — она совершила «ошибку». Опыт прохождения лабиринта она приобретает только с помощью проб и ошибок.

Рис. 26. Схема экспериментальной установки для определения «животной гипотезы»

Чтобы облегчить крысе процесс научения, ей создавали условия, в которых она могла как-то различать правую и левую стороны лабиринта. Это легко достигалось с помощью применения искусственного освещения различной интенсивности: свободный проход освещался слабее, а закрытый — несколько ярче. Обычно мы в таких случаях говорим, что крыса дрессировалась на темную сторону пункта принятия решения.

Большинство крыс быстро научилось находить нужную сторону. По мере накопления опыта более слабый свет становится манящим признаком. После 20 попыток все чаще принимаются «правильные» решения и реже «неправильные», пока, наконец, первые не составят 90 %. Само собой разумеется, что случайная невнимательность крысы может время от времени являться причиной ошибки и после хороших результатов.

Успешная дрессировка крыс на различение темного и светлого не дала ничего нового по сравнению с тем, что уже было получено при дрессировке на выбор. Между тем одному американскому ученому пришла в голову довольно странная идея. Он поставил перед своими крысами, как он говорил, неразрешимую проблему. Проходимой была не только темная сторона, а вне всякой очередности то темная, то светлая. Крыса, которая после пункта принятия решения прошла по темной стороне, при следующем принятии того же решения в очередном пункте терпела неудачу. Из-за отсутствия какой бы то ни было последовательности в освещении лабиринта животные, а их исследовалось множество, вообще ничему не научились. Как и следовало ожидать, в половине случаев крыса выбирала темную сторону, а в половине — светлую. Могло показаться, что крысы действовали только по воле случая. В действительности все было совсем не так.

Более тщательное изучение принятых крысами решений привело к весьма любопытному результату. Оказалось, что поведение крыс четко разделялось на следующие формы:

1. Крыса могла 5 раз подряд выбирать, например, более темную сторону.

2. Подобным же образом она многократно выбирала более светлый путь. И в том и в другом случае она не раз настойчиво пробовала по одному из этих признаков идти дальше, но ее попытки терпели неудачу из-за отсутствия последовательности в освещении лабиринта.

3. Много раз подряд крысы выбирали попеременно то правый, то левый путь. Эта форма поведения называется чередующимся выбором. Случайностью его объяснить нельзя. Поскольку и эта форма поведения приводила к разочарованиям, животные переходили к другой, например следующей, форме поведения.

4. Подопытные животные несколько раз подряд, скажем три или шесть раз, шли все время по одной стороне. Ею могла быть правая, а могла быть и левая сторона. При принятии подобного решения мы говорим о постоянстве выбора стороны у животных. Из этого непреложно вытекает, что крыса проверяла результат не одного отдельно взятого и затем независимо от него принятого следующего способа решения, а сразу целой серии одинаковых способов решения. Если бы животное могло говорить, то оно, вероятно, сказало бы: «Попробую, а нельзя ли добиться успеха, держась одной правой стороны!» При иной форме поведения оно объяснило бы, что хотело попробовать, нельзя ли пройти дальше, двигаясь попеременно то по правой, то по левой стороне.

Но оставим пока эти теоретически очень сложные вопросы. Мне бы хотелось рассказать вам о результатах собственных экспериментов, которые я проводил на двух собаках. На расстоянии трех метров от собаки мы ставили два очень отличающихся по виду деревянных ящика, между ними было около метра. В одном из них, черном, лежало лакомство, другой ящик, цвета свежеоструганной сосны (назовем его белым), был пуст. Оба ящика имели легко поднимающиеся на шарнирах крышки. Мы хотели посмотреть, смогут ли наши собаки сами без какого-либо вмешательства человека научиться определять ящик, в котором находилось лакомство. После каждого открывания собакой пустого ящика ее можно было наказывать, хотя бы просто хорошо знакомым ей словом «фу!», что означало бы для нее столь же много, как «Оставь это!» Попросту говоря, собаки могли делать все, что хотели. Заранее скажем: они ничему не научились, хотя их поведение ни в коем случае нельзя назвать бессмысленным. Своими поступками они очень часто демонстрировали уже знакомые нам формы поведения крыс.

Аналогичным образом поступили мы и в эксперименте с выбором. Поставили ящики, привели собаку и посадили ее перед ними. По команде «вперед» она могла выбирать. Поведение собаки прекрасно иллюстрирует рис. 27. В I серии экспериментов собака проявила постоянство выбора сторон: во всех случаях она направлялась сначала к правому и лишь затем к левому ящику, не обращая внимания на его цвет. Вполне возможно, что она с самого начала нашла приманку справа, заметила себе это и стала после этого искать ее поначалу все время справа. Ясно, что при этом она дважды подбегала к пустому ящику.

Поведение собаки во II серии экспериментов заслуживает особого внимания, оно просто поразительно. Допустим, что из предыдущего опыта собака усвоила, что корм нужно искать в порядке чередующегося выбора: сначала справа, затем слева. Случайно оказалось, что при этом она подбегала прежде всего к белому, то есть пустому, ящику. Одно разочарование сменялось другим. Понятно, что собака скоро отказалась от этого вида выбора.

В III серии экспериментов собака бежала аналогичным образом, но первым ящиком на этот раз оказался черный ящик. Если регулярно менять положение ящиков, то эксперимент легко можно превратить в дрессировку на чередующийся выбор. Очевидно, собака каким-то образом распознает, что лакомство следует искать то слева, то справа. Это напоминает поведение человека, сделавшего определенный вывод из последовательного хода событий. Разумеется, в мозге думающего человека при этом происходит нечто совершенно иное, чем то, что имеет место в мозге собаки. (Последнее пока еще не выяснено.).

Рис. 27. Решения, принимаемые собакой перед двумя ящиками, из которых только ящик с точками содержит корм

Чтобы избежать дрессировки на чередующийся выбор, необходимо ящик с лакомством иногда дважды ставить на одну и ту же сторону, скажем справа. Если и теперь собака снова побежит, чередуя стороны, то не удивительно, что она обнаружит пустой ящик. Несколько позже мы еще поговорим о склонности собак выбирать уже хорошо знакомый им путь. Возможно, они лучше запоминают путь, чем то, что они находят в конце пути. Если бы это предположение было правильным, можно было бы легко объяснить постоянство выбора стороны в I серии опытов. Эти эксперименты на собаках убедительно показывают, насколько трудно оценить внутренние процессы, управляющие поведением животного, во всем их многообразии и сложном переплетении.

Уже первые исследователи рассматриваемых здесь форм поведения животных обратили внимание на их сходство с осмысленными действиями людей. У людей имеются предположения, которые называются гипотезами. А что, если и крыса и собака в ходе проводимого над ними эксперимента также предполагают, например, что успех действия следует ожидать все время справа. Отдавая предпочтение одной стороне, животное должно в определенном смысле проверить правильность своего предположения. Как проверку, вероятно, следует рассматривать и поведение животных при чередующемся выборе, когда животное придерживается, так сказать, мнения, что сначала надо двигаться направо, затем налево, затем снова направо и т. д. И здесь правильность предположения должна быть проверена опытным путем. Формы поведения, которые, как нам кажется, теперь уже в достаточной степени разъяснены, получили название «животной гипотезы». Выражение неудачное, поскольку оно приписывает животным больше, чем есть на самом деле.

Итак, теперь, по-видимому, уже ясно, о чем идет речь в заголовке и подзаголовке этой главы. Мы установили, что во многих случаях животные реагируют на определенную ситуацию не единственной реакцией, а серией одинаковых действий. Как и запоминание количеств, это можно отнести к доязыковым способностям животных, что еще, конечно, требует тщательного научного объяснения.

Поиск по сайту: