Сообразительность вороны зависит от количества социальных взаимодействий в детстве
Накапливается все больше данных в пользу того, что социальные условия в детстве оказывают долгосрочное и подчас непредсказуемое влияние на когнитивное развитие и интеллект взрослой особи. Ученые, исследующие это влияние, обычно учитывают только размер группы, в которой растет животное, но не характер самих взаимодействий. Исследователи из Университета Западной Австралии в своей работе пошли иным путем. Они учитывали любые социальные контакты, в которые вступали молодые вороны-свистуны (Gymnorhina tibicen) в течение первого года жизни. Как оказалось, такие взаимодействия предопределяют способности подрастающего птенца к решению задач на ассоциативное обучение. Любопытно, что степень «одаренности» не зависела от характера контактов: одинаково хорошие результаты в тестах показали как птицы, чаще всего откликавшиеся на призыв сородича, так и «аутсайдеры», которые чаще становились жертвами агрессии.
Сложно переоценить влияние жизненного опыта, полученного в молодости, на дальнейшее развитие и, в конечном итоге, приспособленность взрослой особи. Причем относится это не только к людям, но и к животным. На разных примерах уже показано, что условия взросления и «воспитания» могут не только определить модель поведения при ухаживании (это наблюдается, например, у зебровых амадин: ) или на охоте (пауки-скакунчики, выращенные в разных условиях, по-разному реагируют на приманку: ), но и, к примеру, повлиять на работу иммунной системы (как у макак-резусов: ).
Бесспорно, что это касается и когнитивных способностей, ведь согласно гипотезе социального интеллекта (social intelligence hypothesis, SIH), именно требования жизни в сложных социальных группах стали ключевыми движущими силами когнитивной эволюции (Жизнь в большом коллективе стимулирует развитие мозга, «Элементы», 09.11.2011).
Первоначально SIH была предложена как эволюционная гипотеза, но в последнее время появляется все больше данных о том, что социальная среда, в которой индивид проводит детство, оказывает огромное влияние на развитие его мозга и когнитивные функции. Например, у цихловых рыб Neolamprologus pulcher размер группы, в которой подрастали мальки, влияет на развитие социальных навыков и относительный размер нескольких областей мозга (), а хронический социальный стресс в подростковом возрасте увеличивает вероятность когнитивных нарушений у стареющих самцов мышей (). Впрочем, сказанное выше относится не ко всем животным: например, не было обнаружено никакой связи между социальными условиями в детстве и успешностью в обучении у колючих сцинков Egernia striolata ().
Чтобы больше узнать о взаимосвязи социального и когнитивного поведения, нужно исследовать больше видов, а в качестве меры «социальности» учитывать не только количество особей в группе, ведь большое общество не гарантирует широких социальных связей (). Австралийские вороны-свистуны (Gymnorhina tibicen) оказались идеально подходящим для такой работы видом, ведь эти птицы умны, высокосоциальны и охотно решают когнитивные задачи даже без отлова и обучения (). Хотя их называют «воронами», они относятся к другому семейству, ласточковым сорокопутам (Artamidae), чьи представители встречаются в Австралии, Индо-Тихоокеанском регионе и Южной Азии. А прозвище «свистунов» они получили за свое своеобразное пение, которое в поэме «Сороки» (The Magpies; по-английски этих птиц за сходство с нашими сороками называют «австралийскими сороками») было своеобразно описано как «куордл-удл-ардл-уордл-дудл».
Вороны-свистуны узнают исследователей (на фото — ведущий автор обсуждаемой статьи Элизабет Спичли) и могут сами приходить за «умным завтраком». Фото © Sarah Woodiss-Field с сайта theconversation.com
Ранее уже было показано, что птенцы ворон-свистунов, выросшие в больших группах, лучше справляются с когнитивными тестами в течение первого года жизни (Сообразительность ворон зависит от размера группы, «Элементы», 12.02.2018), так что на этот раз исследователи сосредоточились на анализе социальных взаимодействий. Вороны-свистуны живут стабильными группами числом от 3 до 12 особей, и члены изучаемых групп свободно передвигаются по территории городских парков и открытых лугов в Западной Австралии. За этой популяцией, насчитывающей около 80–120 птиц, ведется наблюдение с 2014 года, так что вороны привыкли к присутствию наблюдателей и могут подходить к ним на расстояние до пяти метров, что облегчает пристальное наблюдение и проведение тестов.
Птенцы ворон-свистунов проводят в гнезде 3–4 недели, в течение которых за ними ухаживают не только родители, но и другие члены группы (см. Cooperative breeding; Самцы коммунально гнездящихся тимелий предпочитают окружать себя родственниками, «Элементы», 21.11.2016). Как правило, молодые птицы остаются на территории родительской группы, поэтому исследователи точно знали, сколько дней изучаемой птице (юные вороны отличаются от взрослых цветом оперения, вдобавок, многие члены популяции окольцованы) и могли проводить эксперименты в определенном возрасте. Тесты проводились спустя 100, 200 и 300 дней после вылета из гнезда, что соответствует важным этапам в жизни воронят: например, в среднем через 100 дней после вылета они начинают самостоятельно добывать себе корм, а спустя ~200 дней их прекращают кормить взрослые члены группы. Если птенец отказывался или не мог решить задачку в первый день, ее предлагали ему еще трижды: если вороненок начинал решать задачу, то как правило ему требовалось не больше четырех дней, чтобы добиться успеха. Чтобы минимизировать помехи со стороны других птиц, ученые подгадывали момент, когда потенциальный испытуемый находился как минимум в 10 метрах от остальных ворон — это вполне обычная дистанция, на которой эти птицы ищут себе корм.
В досках-головоломках было четыре лунки, из которых две центральные были прикрыты цветными крышками; во избежание ассоциаций с определенным цветом крышки были разных оттенков одного цвета. Для каждого вороненка подкрепляемый оттенок выбирался случайным образом. Также расположение крышек относительно птицы постоянно менялось, чтобы исключить ориентацию по сторонам «право–лево». На этапе обучения испытуемый мог изучить обе лунки и съесть приманку (порцию тертого сыра моцарелла), но в тестах можно было изучить только одну лунку прежде, чем эксперимент прекращался. За день одна птица могла принять участие в 50 экспериментах, интервал между которыми составлял около минуты. Считалось, что вороненок обучился, если он выбирал крышку «правильного» оттенка в 10 из 12 последовательных испытаний.
Варианты досок-головоломок для 100–дневных (a), 200–дневных (b) и 300–дневных (c) птенцов. Крышки крепились на резинках и поворачивались при клевании, позволяя вороне достать приманку; лунки во избежание ориентации по запаху натирались сыром. Рисунок из обсуждаемой статьи
Социальные взаимодействия птиц фиксировались еженедельно с февраля по июнь 2020–2021 годов (в несезонное время) и с августа по октябрь 2020–2021 годов (сезонное время). Наблюдение велось в течение полутора часов; всего было проведено 765 часов наблюдений, причем фиксировались только те взаимодействия, в которых все особи были идентифицированы и можно было четко сказать, кто был инициатором, а кто — реципиентом поведения. Регистрировались игровые, агонистические (драки, преследования, демонстрации доминирования) и вокальные взаимодействия, а также физическая близость между особями (для этого каждые 15 минут приблизительно оценивалось расстояние между каждым из участников группы).
Всего было протестировано 29 особей из 9 групп через 100 дней после вылета из гнезда, 27 особей из 10 групп через 200 дней после вылета и 18 особей из 8 групп через 300 дней после вылета (последние 18 ворон входили в изначальную группу из 29 особей, протестированную впервые, а 14 птиц успешно прошли все три серии тестов). Как и в предыдущих исследованиях, вороны из более многочисленных групп справлялись с задачей успешнее, чем вороны из более мелких групп, но на этот раз корреляция была выявлена только для 300–дневных птиц. А вот особенности социальных взаимодействий лучше предсказывали успех птицы в обучении: птенцы, реагирующие на вокализации от большего количества конспецификов, лучше справились с тестами в 300–дневном возрасте (но не раньше), а птенцы, принявшие участие в наибольшем количестве агрессивных контактов с большим количеством сородичей, лучше решали задачи после наступления 200–дневного возраста. Игровые же взаимодействия и физическая близость между птицами оказались слабыми предикторами когнитивных возможностей.
Связь между количеством неудачных попыток и (a) количеством агрессивных и (b) вокальных взаимодействий (данные нормированы по размеру группы в обоих случаях, значения — от 0 до 1). Отображены данные по 46 тестам, полученные от 21 особи из 8 групп. Зеленые точки и линии соответствуют птенцам 100–дневного возраста, синие — 200–дневным, а фиолетовые — 300–дневным. Точки представляют собой исходные данные; сплошные линии — линию наилучшего соответствия, а затененные области — 95% доверительные интервалы. Обратите внимание, что птицы в правой половине графика, принявшие участие в наибольшем количестве социальных взаимодействий, быстрее справлялись с когнитивной задачей. Рисунок из обсуждаемой статьи
Таким образом, хотя вороны из больших групп успешнее решают ассоциативные задачи через 300 дней после вылета из гнезда, количество социальных взаимодействий оказалось сильнее связано с их когнитивными функциями, и самые «говорливые» или «забитые» воронята были наиболее талантливыми решателями задач. Результат абсолютно логичный: размер группы связан с числом конспецификов, с которыми молодая ворона только могла вступать в контакт, а вот зафиксированное количество социальных взаимодействий отражало контакты, в которые птица точно вступила. Любопытно, что схожие результаты были получены в 2015 году и для черных ворон (Corvus corone): к примеру, особи, инициировавшие больше миролюбивых контактов с сородичами, лучше решали задачи, связанные с количественным выбором ().
Связь когнитивных возможностей с вокальными взаимодействиями можно объяснить тем, что усиленный обмен голосовыми сигналами требует ускоренной обработки информации, а это способствует развитию когнитивных способностей (). Но почему же самые «забитые» птенцы тоже оказались быстрообучаемыми членами птичьего сообщества? Возможно, это связано с необходимостью находить быстрые решения в ситуации, когда не можешь монополизировать ресурсы и наслаждаться ими без спешки: например, у шимпанзе особи низкого ранга чаще находят инновационные решения задач по сравнению с высокоранговыми особями (). Однако к этому объяснению стоит относиться осторожно: несмотря на более чем десять лет наблюдения за изучаемой популяцией, ученые ни разу не заметили связь между агрессивным поведением и добыванием пропитания. Возможно также, что птенцы, чаще подвергающиеся атакам со стороны конспецификов, просто лучше умеют решать ассоциативные задачи, поскольку в повседневной жизни вынуждены постоянно отслеживать окружающую обстановку и вовремя замечать агрессивный сигнал (позу или крик), чтобы, улетев, избежать болезненного столкновения.
Любопытно было бы изучить способности «забитых» воронят и в других тестах, не только ассоциативных: смогли бы они продемонстрировать столь же выдающиеся результаты при измерении пространственной памяти или способностей к переучиванию? Будем надеяться, что австралийские исследователи продолжат свою работу, а активные и любопытные вороны-свистуны добровольно примут участие еще не в одном десятке поведенческих экспериментов.
Анна Новиковская
Австралийским воронам-свистунам (Gymnorhina tibicen) исследователи вот уже много лет предлагают решать различные задачки, связывая уровень интеллекта птицы с ее поведением. Фото © Mandy Ridley с сайта iflscience.com