Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 27 (127) - [7]
Обеспечение столь совершенного механизма ориентации — непростая задача. Она требует эффективной обработки данных, связанных с ходом времени и положением в пространстве. Пчёлы – древняя группа, и их механизм ориентации – результат эволюции в течение десятков миллионов лет. Его возникновение оправдано тем, что использование такого механизма контроля полёта намного повышает эффективность питания.
Анализируя поведение пчёл, мы можем кое-что узнать о том, как они работают с моделью пространства. Расскажу об эксперименте, в котором используется нелюбовь пчёл к перелетанию через высокие препятствия. Пчёл заставляли лететь к цели, находившейся за высоким домом. Возможные маршруты показаны на рисунке.
Первый вывод, который можно сделать по результатам этого эксперимента, заключается в том, что пчёлы-разведчицы не сообщают, с какой стороны надо огибать препятствие. Долетев до стены дома, сборщицы нектара поворачивают как придётся – направо или налево. Долетают до края дома и...
В танце разведчицы, который направил их в путь, было закодировано направление на цель и расстояние до неё по прямой. Может, сборщицы возвращаются на ту линию, от которой отклонились? Нет. Они выбирают варианты маршрутов 1 или 4 и летят прямо на цель (с некой ошибкой, следствием погрешностей передачи информации и ориентации на местности).
Разведчица, которая направила их к корму, проделала больший путь, чем расстояние от цели до улья по прямой, но указала в танце всё-таки именно его. Сборщицы установили, где находится цель на внутренней карте, и дальше, отклоняясь от прямого маршрута из-за неописанных препятствий, летят к ней кратчайшим возможным путём. Обратите внимание на треугольник, показанный серым цветом: в своих расчётах пчёлы используют правило, которое мы называем теоремой Пифагора.
Мы не знаем, как организована модель пространства в психике пчелы, но она обладает свойствами внутренней карты...
И теперь – последняя, убойная, на мой взгляд, деталь. Пчёлы собирают нектар только днём, и днём же танцуют. В течение светлого времени суток в нашем, северном полушарии солнце проделывает путь с востока через южную сторону небосвода к западу. В северной стороне неба в нашем полушарии солнце не оказывается никогда. Ночью оно проходит с другой стороны Земли, под нашими ногами – от запада через северную сторону на восток.
А поймут ли пчёлы, где находится солнце ночью? Найдены способы заставить их танцевать по ночам. Один из них – направить в улей пчелу, которая возбуждена открытием нового источника корма, и затем накрыть её на сотах тесной проволочной сеточкой. Другой способ связан с ситуацией поиска нового убежища для готовящегося к вылету роя.
Где, с точки зрения языка пчёл, находится солнце ночью? На севере! С нашей точки зрения, чтобы правильно рассчитывать положение светила, нужно понимать логику суточного вращения Земли. Когда человечество правильно поняло этот факт? Пчёлы начали использовать это знание в неявной форме много раньше.
Наличие в психике пчёл отражения суточного вращения Земли может показаться чудом. Как внутренняя модель, развивавшаяся для адаптивных целей, смогла прийти в соответствие с астрономической действительностью?
У меня нет чёткого ответа на этот вопрос, но я предполагаю, что самое эффективное объяснение движения солнца – самое математически простое, экономное. Наш мир тоже организован экономно. Наиболее адаптивной оказалась та модель, логика которой совпала с действительным устройством физического мира.
Читатели испытывают некий когнитивный диссонанс? Раньше вам казалось, что символическое описание действительности – прерогатива человека? Тогда я добью вас рассказом об особенностях языка муравьёв.
Муравьиная коммуникация изучена хуже пчелиной. К счастью, при грамотной постановке опыта можно узнать кое-что о модели действительности и этих перепончатокрылых.
Почитайте описание экспериментов Жанны Резниковой и Бориса Рябко, изучающих в Сибири коммуникацию муравьёв. Искусственное гнездо. Деревянная гребёнка с несколькими десятками зубцов. С зубца на зубец можно перейти только через основание гребёнки. Разведчику показывают корм, расположенный на одном из зубцов. Тот бежит в гнездо за подмогой и что-то «объясняет» сородичам. Пока происходит передача информации, гребенку меняют на аналогичную, лишённую запаховых меток, которые оставил муравей. Через определённое время, нужное для передачи информации, из гнезда выбегает команда. Разведчика на этом этапе пинцетом выхватывают из гнезда — чтоб не показывал путь. Это не мешает вышедшей команде прямиком направиться к нужному зубцу. Корм на него кладут уже тогда, когда выбор сделан (чтобы муравьи ориентировались по полученной информации, а не, к примеру, по запаху корма). Ориентироваться можно только по номеру зубца. Представьте себе, в этих условиях муравьи сообщают друг другу, где искать корм!
