Никита Петров (wadappen) wrote,
Никита Петров
wadappen

Category:
  • Music:

i will now focus its radiation on a giant medium-sized ant to see what happens

Несколько слов по поводу муравьиных приматов.





Первое: они умеют разговаривать.

Для того, чтобы доказать это, поместим семью давно не кормленных муравьев в начало вот такого лабиринта:



и посмотрим, что произойдет.

Первым делом подопытные распределяются на несколько небольших групп. Внутри каждой группы определятеся разведчик — муравей, который на протяжении полутора часов (это максимум, после которого любой муравей устает и теряет интерес к происходящему) будет искать еду, пока остальные курят у входа. Найдя оставленную нами в дальнем тупике ватку с сахарным сиропом, он несколько раз повторит свой путь от самого начала, чтобы хорошо запомнить маршрут. После этого он выйдет к голодным собратьям.

Два–три муравья из его группы подойдут к разведчику вплотную, остальные будут наблюдать с некоторого расстояния; прочие группы ждут каждая своего разведчика и на вернувшегося из лабиринта не обращают никакого внимания. А он в течение минуты или нескольких двигает жвалами, усиками, лапками и так далее, затем разворачивается и собирается было проводить друзей к сиропу, — но именно в этот момент мы хватаем его железным пинцетом и изолируем в специально заготовленном спичечном коробке.

Затем мы меняем площадку с лабиринтом на точно такую же, чтобы быть уверенными: разведчик не оставил следов, засечек, обонятельных меток. Группа начинает движение к ватке самостоятельно, каждый раз правильно выбирая направление на развилке. «Вот так–так», — качаем мы головой, — «значит, все это правда. Муравьи умеют разговаривать». Мы, конечно, тут же повтояем эксперимент на других семьях, меняя некоторые его параметры, и замечаем еще несколько закономерностей:
Время передачи сообщения возврастает пропорционально количеству развилок в лабиринте.

Если лабиринт состоит всего из одной развилки, сироп найдет любой, даже не очень сообразительный муравей; если из трех — почти любой; из шести — только самые умные; больше шести — никто ничего не найдет и все муравьи умрут с голоду (умерли бы, если б мы не спасали).

Если алгоритм прохождения лабиринта прост — например, на каждой развилке нужно сворачивать влево — на передачу информации потребуется совсем немного времени. Если сначала налево, потом направо и так до конца — больше. Если никакой закономерности нет, придется про каждую развилку говорить отдельно и тратить на это несколько минут.
Второе: муравьи умеют считать.

Чтобы поверить и в это, соорудим другой лабиринт:



Муравьи снова делятся на группы, группы из своего числа выбирают разведчика, разведик снова ищет еду, остальные опять ничего не делают. В двадцать третьем ответвлении муравей находит ватку с сиропом, утоляет голод и возвращается к своим. Пошевелив некоторое недолгое время своими конечностями, он вновь отрывается от земли, схваченный нашим пинцетом.

Его друзья, как вы уже догадались, бегут прямиком к двадцать третьему ответвлению, не поворачивая головы в сторону предыдущих и даже не думая заглянуть, скажем, в двадцать четвертое. «Так что же это получается», — удивляемся мы собственным мыслям, — «Они и считать, что ли, умеют?»

«Получается, так», — отвечаем мы сами себе. — «И, кстати, получше некоторых».
Проведя еще несколько экспериментов, мы устанавливаем, что со счетом до шестидесяти муравьи справляются вполне себе, а больше — почти не справляются.

В случаях, когда еда находится в одном из последних ответвлений, муравьи сначала добегают до самого конца корридора, а потом медленно возвращаются назад, отсчитывая нужный поворот. То есть разведчик, сообщая номер поворота, говорит не «пятьдесят седьмой», а «четвертый с конца».

Вот с такой гребенкой:



муравьи справляются так же легко, как с первой, указывая, по всей видимости, не только номер поворота, но и направление движения — по или против часовой стрелки.

Естественно, мы задумываемся: «Раз они умеют считать, может, они умеют также складывать, вычитать, умножать и делить?» — и стараемся выдумать, как бы это проверить. Нам приходит в голову вот такая схема:



Это та же гребенка — но кое–что поменялось.

На этот раз мы выбираем номер ответвления, куда положить ватку, не с бухты–барахты, а вот по какой схеме: вероятность того, что сироп появится в десятом тупике, равняется 1/3; в двадцатом тоже 1/3. Во всех остальных — делим поровну оставшуюся треть, сколько там получается? Одна сто семьдесят четвертая, вроде бы.

Этот эксперимент мы проводим на одной и той же семье раз за разом, день за днем. И в какой–то момент замечаем, что время, которое разведчик тратит на объяснение пути до 10–й и 20–й дорожек, заметно сократилось. Тридцать пятая, сороковая, пятьдесят восьмая — все как раньше. Десятая и двадцатая — тьфу, хватает пары десятков секунд.

Что это значит? Что муравьи придумали названия для тех двух дорожек, где еда появляется чаще всего.

Мы замечаем еще одну закономерность. На то, чтобы сообщить о появлении еды на 13–й дорожке, разведчику требуется времени меньше, чем на аналогичное сообщение о какой–нибудь 42–й дорожке. Мы приглядываемся. На сообщение о 12–й дорожке времени уходит еще меньше. Об 11–й — совсем чуть–чуть больше, чем о десятой. А вот с четырнадцатой все так же плохо (ну, как сказать — плохо), как с сорок второй.

Ну и понятно: с девятой все лучше, чем с восьмой; с восьмой лучше, чем с седьмой; с седьмой лучше, чем с шестой. Пятая ничем не отличается от пятнадцатой.

Мы понимаем это так: говоря об одинадцатой дооржке, разведчик сообщает сородичам: «До первой главной и потом еще одну». Говоря о восемнадцатой: «Не доходя двух до второй главной».



Получается, муравьи пользуются непозиционной системой счисления типа римской.

То есть, третье: муравьи умеют вычитать и складывать.

*

Теперь сразу о пчелах.



В пятидесятые годы прошлого века впервые на английском языке была опубликована книга Карла фон Фриша, немецкого этолога, долгое время занимавшегося языком пчел. Собственно, его работы публиковались еще в двадцатые годы, но, будучи написаны на немецком языке, особенного резонанса не вызывали. А в пятидесятых вызвали, сейчас расскажу, почему.

Фон Фриш ставил свои эксперименты в стеклянном улье и тоже наблюдал в основном за тем, как разведчик ищет еду, как сообщает о находке соплеменникам и как потом соплеменники уже сами, без посторонней помощи, совершают путь до еды. Выяснилось, что пчелы беседуют танцем.

Итак, пчела–разведчик находит еду, затем летит к остальным пчелам и начинает описывать в воздухе какие–то восьмерки. Пчелы некоторое время наблюдают, а потом роем летят в направлении пищи, легко ее находят и лакомятся. Фон Фриш наблюдал за этими восьмерками не один год и на наше с вами счастье все про них понял, расшифровал танец целиком. Оказалось, он имеет одиннадцать параметров. Каких?

В первую очередь, это ось танца на сотах и угол, который она составляет по отношению к вертикали — он соответствует углу между направлением на пищу и направлением на Солнце. По мере того, как Солнце двигается к западу, меняется и ось танца в улье. В число параметров танца также входят: скорость, с которой пчела описывает эти восьмерки в пространстве; влияния брюшком; движения из стороны в строну; звуковые компонетны; запах.

Просмотрев выступление разведчика, пчелы начинают себя вести, как маленькие самонаводящиеся ракеты: сначала летят в указанном направлении, а потом, по мере приближения к цели, сличают запах, который они чувствовали во время танца разведчика и запах пищи, который они начинают чувствовать вокруг. При необходимости, направление полета корректируется.

Споры об исследования фон Фриша, естественно, не утихали; поверить в то, что пчелы обладают символическим языком, были готовы не все. Вполне ведь возможно, говорили скептики, что разведчик оставляет какой–то след в воздухе, запаховые метки и т.п. Но всем этим спорам в начале 90–х годов положило конец создание робо–пчелы.



Искусственных пчел делали еще с начала пятидесятых, но самая совершенная была создана в Дании, в 90–х годах инженером по фамилии Андерсен. Этот робот передавал пчелам–сборщицам сигналы, заданные человеком, а завершив танец, оставался на месте. Сборщицы летели в нужном направлении и легко находили еду. С таким аргументом не поспоришь — с ним никто и не спорил.

Фон Фриш также выяснил, что пчелы одного вида, живущие в разных местностях, используют что–то вроде диалектов: общая матрица языка у них одна, но имеются локальные различия. Это дает нам смутные, ненадежные основания полагать, что пчелы языку обучаются в течение жизни — как мы с вами.

Существует также термин: «Загадка Фриша». Дело в том, что бывают ситуации, когда хорошая поляна с полными нектара цветами находится за холмом. Пчела–разведчик сообщает информацию о ней своим сородичам, но помимо направления (известные нам 11 параметров), видимо, сообщает что–то еще: получившие эти сведения пчелы не летят над холмом, а облетают его сбоку, выбирая более простой путь. Что именно сообщает разведчик и как он это делает — Бог его знает.

Ну правда, Бог его знает.

Ссылки по теме:
Аудиоархив передачи Гордона в 00:30, в том числе выпуск «Интеллект муравьев».

Форум любителей муравьев.
Спасибо.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 29 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →