Язык – это более плодотворное понятие для изучения. Ну, я, наверное, не буду вдаваться в определение языка. Хотя бы потому, что, скажем, если взять широко известную книгу Ноама Хомски, известного американского психолингвиста, то ее первая глава вся посвящена просто перечислению разных определений языка. Ну, интуитивно ясно, что сложно организованная система передачи абстрактной информации с помощью символов и обладающая некоторыми другими свойствами, о которых сегодня пойдет речь, наверное, может быть присуща только определенным высокоинтеллектуальным видам животных, среди которых, наверное, мы придем сегодня к этому выводу, окажутся и муравьиные приматы. Отнюдь не все десять тысяч видов, а только вот этот вот, по всей видимости, один процент.
Для того чтобы приступить к изучению языка животных, возможно, по меньшей мере, три подхода. Первый из них – это попытки прямой расшифровки сигналов. Если мы прямо расшифруем некоторые сигналы, может быть, мы поймем, так сказать, всю сложность общения животных и составим представление об их интеллекте. Это сложная задача, но Данте ее поставил, как мы помним, около 700 лет назад. Ее, видимо, вполне решил Карл фон Фриш, широко известный своими исследованиями и книгами, посвященными символическому языку танцев медоносной пчелы.
Очень драматическая история у этого открытия. Фриш всю свою жизнь посвятил исследованию вопроса о том, как животные воспринимают окружающую среду и как они общаются с ней и между собой. Его жизнь была организована так, что зимой он занимался рыбами, а летом пчелами, и все, что он открыл и на рыбах, и на пчелах, и даже еще в школьном возрасте на актиниях, все шло вразрез с существующими тогда понятиями об интеллекте и языке животных. Если сосредоточиться на пчелах, то расшифрованные им танцы пчел появились в виде публикации уже в начале 20-х годов. И сначала все было спокойно, просто этого никто не замечал, поскольку все было опубликовано по-немецки, и он спокойно продолжал исследовать сигналы пчел. Но это вызвало огромную дискуссию в 50-е годы, когда была опубликована его книга и цикл работ по-английски. И вот тогда-то исследователи позвоночных животных, видимо, впервые поняли, что придется, наверное, потесниться с представлениями об интеллекте животных. По выражению Менинга, автора одного из лучших учебников по поведению животных, такое скромное создание, как медоносная пчела, по всей видимости, обладает символическим языком.
Фриш ставил свои эксперименты в стеклянном улье, где он видел, как пчела-разведчица, найдя какое-то богатое место, возвращается и описывает на сотах что-то вроде восьмерок. В результате оказалось, что с помощью таких танцев в улье пчела сообщает остальным пчелам – фуражирам – куда нужно лететь за пищей. Ну, на самом деле, восьмерки эти пресловутые не так важны. У пчелиного танца, как потом выяснилось, по меньшей мере, одиннадцать параметров. Это прежде всего ось танца на сотах. Угол, который она составляет по отношению к вертикали, соответствует углу между направлением на пищу и направлением на Солнце. По мере того как Солнце сдвигается к западу, сдвигается и ось танца в улье. Кроме того, важна скорость, с которой движется пчела, а также остальные такие параметры, как виляние брюшком, движение из стороны в сторону, звуковые компоненты и даже запах, все они сообщают пчелам о том, в какую точку пространства лететь. И пчелы действуют как такие маленькие самонаводящиеся ракеты. То есть, они летят сначала по заданному направлению и, когда они уже близки к цели, тут включается как бы память о запахе, который они чувствовали в улье, когда танцевала пчела-разведчица. И они находят эту точку в пространстве. Находят, не летя за пчелой, это ж невозможно. Вы представляете, как пчела как точка исчезает в синем небе, ее не видно. Они находят, пользуясь системой дистантного наведения. Это редчайший случай описания дистантного наведения у животных. То есть, когда животные используют информацию абстрактного характера, и это не пахучий след, по которому надо бежать, не разведчик, за которым надо идти, а это какая-то информация, пользуясь которой, они находят цель. И вот сама по себе дискуссия о том, а правда ли это, а может быть пчелы оставляют какие-то молекулы запаха за собой, по которым ориентируются фуражиры, длилась с 50-х до начала 90-х годов, несмотря на то, что в 73-м году Фриш получил Нобелевскую премию вместе с Нико Тинбергеном и Конрадом Лоренцом, три этолога получили Нобелевскую премию. Это такой известный и замечательный факт.
Но только в начале 90-х годов была поставлена точка в этой дискуссии. Это просто совершенно замечательная история. На той же самой земле, датской, на которой родился искусственный соловей, механический, описанный Андерсеном, другой Андерсен, инженер, используя идею и экспериментальный подход Акселя Михельсона, сделал искусственную пчелу, робота. И вот эта искусственная пчела передавала уже заданные человеком сигналы в ульи. Пчела – робот, конечно, оставалась на месте. Руководствуясь ее сигналами, пчелы-сборщицы летели к тому месту, которое она им указывала. Это была не первая пчела-робот, сделанная для этой цели, но она была самая совершенная. Вообще пчелы-роботы делались с начала 50-х годов, в том числе и у нас Лопатина делала интересную модель. Но самая работающая, так сказать, очень тонко технически оснащенная, была сделана в Дании. И вот она поставила точку на том, что символический язык танцев у пчел действительно существует. А.Г. Тут важно еще вот что понять. Пчелы рождаются со знанием этого языка или они научаются ему на протяжении жизни в улье? Б.Р. Это уже второй вопрос. Этот язык существует в любом случае. Ж.Р. Это интересно, ну страшно интересно. И вопрос ведет нас страшно далеко. Вы даже не представляете себе, как далеко. Дело в том, что логически на него можно было бы ответить так. То есть, вы хотите от меня, наверное, услышать, что да, пчелы выучивают этот язык, также как и человек, поскольку человек, так сказать, обучается языку в процессе жизни. Но на самом деле существуют теории, основанные на том, что и у человека грамматический строй языка является врожденным. Что же тогда эта пчела, ну, врожденный язык у нее и врожденный. Поэтому давайте лучше это оставим. А.Г. Хорошо, оставим. Тогда еще один вопрос. Этот язык унифицирован для всех пчел-медоносов, или он отличается от улья к улью? Ж.Р. Это более легкий вопрос. Ну, можно сказать так. Некоторая врожденная матрица несомненно существует. И она включает в себя, пожалуй, большинство основных известных компонентов языка. Нужно сказать, что расшифровано далеко не все, по-видимому, богатство пчелиного языка, которое существует, так сказать, в природе. А.Г. Разумеется, потому что, кроме того чтобы задать направление, расстояние, нужно сообщить о врагах, нужно дать какую-то еще необходимую информацию. Ж.Р. Существует еще загадка Фриша. Вот мы были недавно на конференции, на которой этот вопрос возник. Б.Р. Ну, вопрос очень старый.
Бывают такие ситуации, когда хорошая поляна, допустим, с цветами, где много нектара, находится, скажем, за холмом. Так вот, одна пчела передает в улье другим направление, расстояние. Информацию об этом. Но, по-видимому, что-то еще. Потому что пчелы, которые получили эти сведения, они не летят над холмом, а облетают его. И у некоторых специалистов создается впечатление, что вообще не весь их язык понят. На самом деле, вопрос можно поставить так. Наверное, просто люди слишком примитивны, чтобы понять сложный язык пчел или других животных. Мы все пытаемся с нашим подходом подойти. Вот сделать, допустим там, англо-волчий словарь. Или, скажем там, тувинско-пчелиный. И пытаются найти слова, найти фразы, но это, на самом деле, практически невозможно. Ведь, насколько я знаю, была же масса попыток расшифровать так называемый гипотетический язык муравьев. Но представляете, какие это трудности. Это, во-первых, технически. Это надо все заснять. Причем, там же их много муравьев. Значит, с разных точек. Масса технических проблем, ну это ладно. А самое-то трудное, где у них начало фразы, где конец фразы. Что имеет отношение к сообщению, а что – нет, может быть, там какие-то там движения означают “пойдем вместе”, а может быть, он просто чешется там или что-то еще. А.Г. То есть, какой шум там еще стоит. Б.Р. Да, представьте, что мы, например, наблюдаем чайную церемонию у японцев. А.Г. И пытаемся расшифровать ее и перевести на русский язык. Б.Р. И мы пытаемся составить русско-японский словарь. Хотя все-таки здесь два эти объекта много ближе. Ж.Р. Здесь все же речь идет об одном виде. Б.Р. Да, это один вид. Но мы не понимаем смысла этой церемонии. Мы не понимаем, может быть, они там, когда они кивают специфически, то, может быть, говорят этим что-то, передают, скажем, привет от бабушки. А где начало и конец слов и фраз, нам не понятно, ведь структура японского языка отличается от европейских. Поэтому на самом деле это очень трудно. И даже, наверное, практически невозможно. А.Г. Понятно. Но, в принципе, от улья к улью, от муравейника к муравейнику язык чуть-чуть разнится. Матрица одна, а диалект не известен. Б.Р. Про муравьев не известно. Ж.Р. Ну, про муравьев действительно не известно, но что касается пчел, на самом деле показано, что пчелы из разных местностей используют что-то вроде диалектов. Поэтому здесь на этот вопрос, по крайней мере, можно ответить. Пусть даже мы не представляем всех возможностей языка пчел. Но вот то, что у них существуют диалекты, наверное, сказать можно. Это совершенно замечательное открытие, казалось бы, может вдохнуть в нас, так сказать, энтузиазм по поводу расшифровки языков. Если так здорово получилось с пчелами, то почему бы и не взяться на самом деле составлять словари, о которых Борис говорил. Вот, скажем, если речь зашла об англо-волчьем словаре, то такой словарь как раз пытались составить в 60-х годах. В частности, норвежский исследователь Теберге выражался об этом, примерно, так. Что нужна такая ситуация, когда совершенно определенный сигнал соответствует совершенно ну, так сказать, определенному случаю. А.Г. Не может быть истолкован по-другому. Ж.Р. Да. Представим себе, что в окно падает увесистый кирпич. Ну что вы скажете на это, это будет, примерно, ясно. Да, мы без труда расшифруем. Может быть, там есть какие-то диалектные оттенки. Но, примерно, можно представить, что человек скажет об этом. А.Г. Смысловые нагрузки будут очевидны. Б.Р. Неоднозначно тоже. Даже здесь это неоднозначно. Ж.Р. Тут я с большим оптимизмом смотрю. Ну да, оптимистично будем смотреть. Б.Р. Это довольно неоднозначно. А.Г. Ну, пусть не камень в окно, а молоток на большой палец ноги. Ж.Р. По крайней мере, вот хотя бы одно волчье слово, только у них это сигнал одиночества. Это слово и было расшифровано. То есть, здесь тоже такой случай, когда очень, так сказать, однозначная ситуация и постоянно повторяющийся сигнал.
Вернемся к ситуации с пчелами. Пчелы очень хотят есть. От этого зависит вся, так сказать, их жизнь в улье. И они летят по наводке разведчицы туда, куда она показывает, пусть даже мы не совсем представляем, как это делается. Это один случай удачной расшифровки языков животных. И второй – это уже несколько более поздний, относится к 60-м годам. Это акустические сигналы верветок. Это зеленые мартышки, которые имеют различные средства выражения для обозначения различных хищников. При виде орла они издают сигналы одного рода, при виде змеи – другой и при виде леопарда, их извечного врага, – третий сигнал. Сигналы достаточно хорошо различаются и достаточно хорошо соответствуют ситуациям. То здесь мы видим тот же самый случай. Когда ситуации и сигналы достаточно простые и достаточно хорошо отличающиеся. Это не то что на самом деле у муравьев. Масса разных движений усиками, щупиками, ногами, и тут ничего простого никак быть не может. Но что касается акустических сигналов, то после того как Струзейкер в 60-х годах, а Сефард и Чини в конце 80-х, более, так сказать, технично провели эти исследования, подобные сигналы тревоги были найдены еще у нескольких животных. И пожалуй что, вот это и все. Вот два таких случая успешной расшифровки языка животных. И дальше тишина. Просто потому, что это технически очень сложно.
И еще есть другой чрезвычайно плодотворный подход, который очень много дал понять о языке и интеллекте животных. Это эксперименты с языками-посредниками. Когда мы не пытаемся расшифровать язык животных, но пытаемся научить их либо непосредственно нашему языку, либо какому-то переходному языку, для того чтобы с ними договориться. Б.Р. Дельфины тоже осваивают языки, искусственные. Искусственные для дельфинов, языки-посредники. Но еще некоторые виды, попугаи осваивают даже английский язык, причем, не просто, как выяснилось, повторяют, они даже им владеют и могут что-то объяснить о внешнем мире. Ж.Р. Ответить на вопрос, сколько каких предметов, сколько из них кожаных, белых и так далее. Б.Р. То есть это могут попугаи на английском. Да. Но при всем при том неизвестно, существует ли у них естественный язык, в природе. Вот у тех же там крупных обезьян, у тех же попугаев…А.Г. Их способность научиться языку-посреднику или даже человеческому языку не означает, что у них может быть язык. Б.Р. Да. И просто единственный язык, который расшифровали, как сказала Жанна, это язык мартышек, который на самом деле, по-видимому, все-таки очень прост. … По-видимому, так и есть. Его поэтому и удалось расшифровать. И язык пчел, из которого, похоже, что удалось расшифровать довольно простой только фрагмент.
Похоже, что на самом деле к языку животных нужен другой подход, который базируется на идеях теории информации. Это третий подход и есть – первый – попытки прямой расшифровки, второй – использование языков-посредников, а третий – использование идей и методов теории информации. А.Г. Вам и карты в руки. Говорите осторожнее теперь. Б.Р. Теперь я уже буду подбирать слова… Эта наука появилась в начале ХХ века, на наших, можно сказать, глазах. И значит, было количественно определено, что же такое информация. Причем эта теория блестяще описывала существующие и далее конструируемые технические системы. И было осознано, что, в общем, все системы, в том числе и язык человека, все системы коммуникации существуют для того, чтобы именно передавать информацию, а не только для того чтобы рассказывать сказки на ночь или еще что-то. По крайней мере, они хорошо для этого приспособлены, и в основном они для этого, то есть для передачи информации, и создавались. И если уж они для этого и созданы, то дальше естественный вопрос, естественная мысль возникла – попробовать понять, не передают ли информацию, скажем, общественные насекомые, такие как муравьи, которые, к счастью, не летают, то есть с ними легче работать в этом смысле.
Суть подхода, который придумали мы, такова. Создавалась такая ситуация в эксперименте, когда мы сами определяли, какое количество информации муравьи должны передать, для того чтобы найти себе еду. Причем им очень хотелось это сделать. Это, в общем, вопрос жизни и смерти, мотивация была очень высокая. Первые опыты ставились в 1982 году еще. Муравьи передавали друг другу сведения о координатах кормушки с сиропом. Причем, ну, вот, может быть, взглянуть на этот самый лабиринт, это первый… Первая самая установка. А.Г. Давайте посмотрим, на чем ученые делают свои эксперименты. Ж.Р. Да, на пластилиновых шариках и пластиковых трубочках. Б.Р. Представляете, сколько стоит, например, завести шимпанзе десяток? И кормить, и охранять. А муравей… Они вообще в лесу живут. Так что это…А.Г. Итак, что мы сейчас видим перед нами? Б.Р. Это лабиринт, бинарное дерево, можно сказать, классический. Такие лабиринты использовались в 82-м году. Значит, вот там, на дне, вода, потому что муравей, к счастью, не плавает. Они только ходят. Ж.Р. Давай, ты рассказываешь о том, что такое бит информации, а я рассказываю, как на дне вода, и как муравьи ходят, все такое.
Так что давай сначала начнем с общей задачи. Б.Р. …муравей. Вот видите, там раз, два, 8 листьев. Бинарное дерево называется. Значит, есть развилки, но последние из них – это листья. Вот на каждом из этих листьев была укреплена кормушка, то есть кусочек на самом деле ваты. Все ватки с водой, а ровно одна с сиропом. А.Г. То есть из 8 вариантов был 1.Б.Р. Да. И вот если, допустим, я, как муравей, хочу рассказать вам, где же там эта кормушка, я вам скажу, что… А.Г. Второй слева. Б.Р. Сначала лево, например, лево, потом право, право. Тогда, значит, вам станет понятно, где эта кормушка. И тем самым я передал 3 бита информации. Если там право- право – право, тоже 3 бита информации. А.Г. Или все время прямо.Б.Р. Но или мы можем придумать, например, так, что просто все листья конечные будут по-разному называться. Вот тот лист у нас будет называться коньяк, допустим, вот тот левый – будет называться виски, еще, значит, придумаем 8 слов. Но суть в том, что все это – все равно 3 бита информации. Природу не обманешь. Вот как бы мы там их ни называли. Ну, для примера, эти 8.
Пусть у них будут такие имена: “Веточка та, где вчера был сироп”. Или там, где вот на той неделе был сироп. Можно такие фразы использовать, но все равно передаются те же 3 бита информации, вот в чем вся и прелесть. Мы совершенно не должны думать о строе языка, о словаре, о чем-то еще. А.Г. Передается 3 бита информации. Право – право – лево. Б.Р. Да, в экспериментах подбрасывалась монета, я только это скажу о ходе опытов. Вот когда устанавливалась кормушка одна, сначала же подбрасывалась монета три раза. Если было 3 звена. Вообще были деревья от одной развилки, то есть совсем маленькие, до шести. Но вот здесь вот три развилки и соответственно три бита. Потом это дерево долго еще там специально в контрольных опытах мучили вот именно с тремя развилками. Но, это уже сама биологическая часть, ее лучше расскажет Жанна. Ж.Р. Для того чтобы представить себе, как это все делалось, нужно сказать, что муравьи жили на лабораторной арене величиной примерно с письменный стол. Ну, примерно как в рассказах Лема, когда ученые для своего удобства моделировали цивилизации, все более и более маленькие. И вот мы такую оптимальную нашли размером с письменный стол. И эта арена была разгорожена на две части. В одной части живут муравьи, они живут в прозрачном стеклянном, не гробу, чуть было не сказала, а гнезде. Это что-то вроде такой прозрачной шкатулочки с выдвижными ячейками. Так что в принципе все видно. И эта часть арены, на которой они живут, отделяется от экспериментальной довольно высокой перегородкой, на которую ведет мостик. Сначала они должны по мостику перейти на рабочую часть арены, вот за которой гнезда уже не видно, а потом уже по второму мостику попасть на саму установку, вот в эту вот кювету с водой. Дальше они должны найти кормушку. Ну, это все бы происходило очень долго, если бы мы в предварительных экспериментах не выявили активно работающие группы, что является само по себе, может быть, небольшим, но, так сказать, открытием в этой области. Дело в том, что, как оказалось, когда таким сложно организованным муравьям как рыжие лесные, ставят простую задачу, то ничего там в этом хаосе разобрать нельзя. Они скопом бегут и скопом находят. Но если задача сложная, то здесь можно наблюдать довольно четко организованную структуру. Находят в сложных ситуациях, скажем, пищу разведчики. И каждый разведчик, как оказалось в предварительных опытах, общается только со своей небольшой группой фуражиров. С другими он не общается. Эта группа фуражиров примерно от 4 до 10 особей, которые специально его ждут. Вот в предварительных опытах мы выявляли таких разведчиков, выявляли их группы и метили их цветными пятнышками. Так что дальше было уже легче. После чего уже в текущих опытах можно было взять разведчика и посадить его на кормушку с сиропом. То есть просто ускорить этот процесс. Если разведчику предоставить возможность искать самостоятельно, это будет очень долго, особенно в случае с тремя развилками – это уже практически бесконечность. Если муравей ищет больше, чем полтора часа, он теряет интерес к данному, так сказать, объекту. После того как мы муравья сажаем на кормушку с сиропом, мы даем ему возможность выучить эту дорогу. Как правило, он не запоминаете ее с первого раза. Разведчик бежит к гнезду и тогда, в то время когда он находится в гнезде, мы можем заменить эту установку на новую. Для того чтобы не использовался пахучий след, мы заменяем эту установку, их можно лепить много, на совершенно свежую. Поэтому, когда муравей приходит, он видит идентичную установку, но там, так сказать, никаких следов уже не остается. Обычно разведчику требуется 3-4 раза для того, чтобы запомнить дорогу в том случае, когда там 3 или 4 развилки. И после этого он начинает довольно активно общаться со своей группой фуражиров, придя в гнездо. Они уже приготовлены. То есть они видят, что их разведчик бегает и приносит корм. Вот после того как это общение уже начинается, мы можем зафиксировать время. Время, которое тратит разведчик на общение с фуражирами. И после того как он с ними пообщался, и мы видим, что группа выходит к этому мостику и движется компактно, мы разведчика изымаем пинцетом и отсаживаем в баночку. Он там спокойно сидит, ничего мы там ему не делаем. Группа должна найти эту кормушку, примерно так же как пчелы пользуются указаниями разведчика, то есть, получив информацию. Поскольку дерево мы при этом в очередной раз заменили, там никакого пахучего следа не должно быть, кроме того, мы даже убрали кормушку. Чтобы сироп, хотя он как бы, может быть, и слабо пахнет, но чтобы и этого фактора тоже не было. Они приходят на пустую веточку и сразу же получают от нас кормушку с сиропом, чтобы они не разуверились в нас. А.Г. Чтобы не побили разведчика. Ж.Р. Да, да. И это тоже правильно, чтобы не побили разведчика. Поэтому здесь важно зафиксировать вот такой момент. Во-первых, муравьи могут использовать только один способ передачи и получения этой информации. То есть мы исключаем все остальные. А.Г. Запах исключается. Ж.Р. Запах исключается. Во-вторых, мы измеряем время, которое тратит муравей-разведчик на общение с этими фуражирами. А.Г. На передачу 3 бит информации. Ж.Р. Как он при этом общается – нам неважно. Может быть, он при этом еще что-то выкрикивает, какие-то, может быть, даже лозунги. А.Г. Может быть, говорит о качестве пищи, о количестве ее. Ж.Р. Да. Мы измеряем только время. И это чисто эмпирический подход. Мы знаем, сколько времени затрачено на передачу скольких бит информации в этом случае. Вот так вот это чисто биологически выглядит…А.Г. А в этих экспериментах ошибки были? То есть бывало такое, что разведчик неверно объяснял дорогу? Б.Р. Да, бывали ошибки. Ну, во-первых, у одних разведчиков бывало много ошибок, у других мало. Некоторые вообще были или опытные, или умные, или с хорошей памятью, наверное, скорее всего. Некоторые были вообще не способны… просто бесполезно было, они не могли передать, скорее всего, запомнить не могли. Значит, дальнейшие опыты с ними не проводились. Но многие разведчики запоминали до 6 последовательностей поворотов, и у них процент ошибок был очень небольшой. Ну и все это было, конечно, статистически обработано и опубликовано в приличных журналах. Это все нормально. Ж.Р. Даже существуют количественные данные, чтобы ответить на ваш вопрос более подробно. Если предоставлялась простая задача, то практически все разведчики могли с ней справиться. Если сложная, ну, начиная с трех развилок, она уже сложная, то с ней справлялось, ну, где-то около половины разведчиков, которые работают в данной лабораторной семье. И наконец, при шести развилках с такими задачами справлялись уже только единичные разведчики. Лучше так сказать. Что касается ошибок, то мы просто эмпирически, ну, как бы положили себе некоторые пределы. Это ведь животные и животные, как мы сейчас видим, достаточно сложно устроенные. У них могут быть, наверное, и собственные ошибки и какие-то настроения. То есть далеко не всегда группа механически, прямо вот таким компактным шариком шла по бинарному дереву. Вот это уже получается, во-вторых. Во-первых, могут ошибаться разведчики, а во-вторых – группа. Поэтому мы считали, что если в группе больше, чем два отставших, то она уже в целом ошиблась, несмотря на то, что пусть, скажем, 4 нашли, 2 не нашли. Все-таки мы считаем это ошибкой. А.Г. То есть если два сачкуют…Б.Р. И все это обрабатывалось статистически. Вероятность случайно найти – одна восьмая. А.Г. А вот какой у меня вопрос еще возник. Разведчик передает информацию только своей группе? При этом, если рядом находится другая группа, она не реагирует на слова разведчика? Ж.Р. Да, она не реагирует. А.Г. Видите, я сказал – “слова”. Ж.Р. Она не реагирует, и мы не знаем, из каких соображений. На самом деле меня как зоолога очень интересует вопрос о том, как взаимодействуют эти группы в семье между собой, как они координируют свои действия при решении каких-нибудь, ну, более общесемейных задач. Этого я пока не знаю. Дело в том, что, видимо, группа, которая наблюдает за действиями разведчика, в какой-то степени аналогична так называемым танц-группам у медоносных пчел. Но только у медоносных пчел это очень большие группы, которые как бы наблюдают издали. А здесь происходит такой процесс очень тесного соприкосновения. И разведчик общается обычно с одним-двумя, ну, редко тремя муравьями, еще два-три наблюдают, очень тесно, так сказать, прижавшись к этой группе. Они, может быть, сами-то ничего и не поняли, но зато они будут знать, за кем держаться, когда эта группа пойдет по бинарному дереву. Что касается остальных, они практически не реагируют на то, что происходит между данным разведчиком и его группой. А.Г. Скажите, пожалуйста, вы пытались определить способы передачи информации? Это механические действия или запах? Ж.Р. Ну, это хороший вопрос. Мы не то чтобы пытались, мы как бы исходили из того, что еще в конце 19 века немецкий зоолог Вассманн предположил, что у муравьев есть так называемый антеннальный код. И опять же далеко не у всех муравьев, а только у высокосоциальных видов. Ну, так или иначе, муравьи касаются усиками друг друга всякий раз, когда передают пищу. Вассманн предположил, что именно с помощью антеннального кода муравьи, по-видимому, как Данте и предполагал, передают некую информацию. Поэтому мы взяли за основу, что, по всей видимости, во время вот этих антеннальных контактов некий такой информационный контакт происходит. А.Г. Я хочу, чтобы вы ответили на вопрос, почему вам так важно было посчитать, за какое количество времени они передают именно три бита информации в секунду. Б.Р. Дело в том, что ведь какое-то количество узлов менялось в разных опытах, от 1 до 6. И если это, так сказать, обычная система коммуникаций, которая должна быть, то время должно быть пропорционально количеству развилок. Вот так же, как когда-то Шеннон говорил, на двух перфокартах можно записать в два раза больше информации, чем на одной. Так и здесь, в два раза больше времени требуется на передачу координаты в том случае, когда 6 развилок, чем когда 3 развилки. Вот. Но интересно, что в России развитие теории информации во многом связано с Колмогоровым. Это великий российский математик, который жил в 20 веке. Так вот, в наших опытах используется не только определение информации, данное Шенноном, но и понятие так называемой колмогоровской сложности. Я вот просто хочу нарисовать, что это за колмогоровская сложность. Значит, вот наше дерево бинарное. Понятно. И вот мы будем писать, когда поворот налево – лево, когда поворот направо – право. И так далее. Вот, допустим, у нас такая последовательность поворотов. Сколько – 6. Реально было 6. Например, такая последовательность поворотов. Все время налево. То есть ЛЛЛЛЛЛ, шесть Л. Или вот такая, которую я сейчас напишу и назову “условно случайная”. Такая последовательность поворотов. Ну, скажем, сколько еще, две буквы, да. Лево, ну, допустим, право. Получилось, скажем, ЛПЛЛЛП. Так вот, если бы пришлось, допустим, мне запоминать последовательность или вам, или кому-то еще, то запомнить и передать вот эту последовательность, шесть Л, это было бы очень просто. И передать – иди все время налево и там будет то, что нам нужно. Или вот такую. Но тоже просто. Лево – право и так три раза. То есть ЛПЛПЛП. А если такую, то это, конечно, сложнее. Колмогоров в некотором смысле показал, что существует объективная мера сложности. Так вот у муравьев все точно так же – информацию о такой последовательности поворотов – шесть Л – они передавали очень быстро, на информацию о, скажем, ЛПЛПЛП, примерно раза в 2 больше времени уходило. А вот о такой еще раза в 2 больше, то есть о случайной. То есть у них…Ж.Р. Я здесь конкретно могу сказать: здесь на уровне 70 секунд, когда, скажем, все время налево, после этого, 130 секунд, так сказать, средний вариант. А о случайной – больше, чем 200 секунд, то есть очень медленно на самом деле. Б.Р. Разрыв очень большой. Так что вот оказалось, что представление о простом и сложном у муравьев примерно такое же, как и у людей, хотя бы в пределах 6-буквенных слов, когда используется алфавит из двух букв. Вот. Ну, и следующая серия, вообще эти все опыты с 82-го года продолжались до 97-го примерно. А.Г. То есть, это связано, видимо, не столько с передачей информации, сколько с запоминанием группой информации? Б.Р. По-видимому. Разведчику и самому легче запомнить. То есть здесь именно все этапы. Ему просто запомнить, легче передать и им легче запомнить. По-видимому, и передать тоже проще. То есть рассказать, как идти.А.Г. Нет, я могу затратить – “лево-право-лево-право”, “право-лево-лево-право-право-лево” – то же самое время на передачу информации…Ж.Р. Это если вы не используете закономерность окружающего мира для сжатия информации. А если вы используете, то вы скажете – лево-право три раза. Вот они, оказывается, используют. Б.Р. По крайней мере, времени меньше и для них это проще. Мы не знаем, что они делают, но предполагаем, что для них это проще, потому что они тратят меньше времени. Вот. И еще была серия опытов, которая продолжалась несколько лет, с лабиринтом, который можно назвать гребенка. Так он выглядел. Большой длинный стержень. Так же он помещался. На палочке. И вот такие вот от него отходят веточки. Выглядит как большая гребенка. А.Г. Ага. Тут уж надо говорить, какой поворот налево. Б.Р. Да, тут важен номер веточки, а совсем не последовательность поворотов. Тут надо уже считать. Совершенно справедливо. Значит, муравей попадал вот сюда, также везде были пустые кормушки, а одна с сиропом. Ж.Р. Ну, в общем, техника вся такая же. Б.Р. Разведчики, фуражиры, крашенные нитрокраской, разными цветами, на разных частях тела точки. Это, как я видел, очень интересно. А.Г. Красиво, должно быть. Б.Р. Да. И вот одна веточка заканчивается кормушкой. Надо было передать информацию о номере кормушки. И вот оказалось то, что муравьи успешно с этим справляются в пределах 60. И в общем-то, они просто умеют считать, как отсюда следует. По крайней мере, они также передают номер кормушки – там 38 или там на следующий день 57. И они передают номер веточки. Причем изменялась форма этого лабиринта. Иногда был лабиринт круглый с такими вот…Ж.Р. Ту же самую гребенку можно было просто замкнуть в круг. Б.Р. И вот в одну точку попадали, а это симметрично…А.Г. Это уже усложняет. “Номер такой-то, иди по часовой стрелке”. Он же может пойти в любом направлении. Б.Р. Они… Тут тоже были интересные вещи. Вот когда кормушка была близко к верхнему краю вертикальной гребенки. Они быстро бежали туда, потом медленно спускались вниз, как бы отсчитывая сверху… Но в последующих опытах, последние 10 веточек оставляли пустыми заведомо, их не использовали для простоты объяснения, чтобы лишнего не включать …А.Г. То же самое деление и умножение. Б.Р. Нет, это проще, ну, представляете, вот тут номер 53, а если отсюда, сверху, от 60-й веточки он – седьмой. Так вот они бежали сюда, наверх, а потом семь отсчитывали сверху. То есть не 53, естественно, а 7, то есть вот настолько-то они это как раз упростили, любой бы так поступил из нас с вами.Ж.Р. Из разумных существ. Б.Р. Да. Вот, и потом последняя была серия экспериментов, четыре года продолжалась, которая позволила доказать, что муравьи способны складывать и вычитать небольшие числа, в пределах пяти. Все эти результаты тоже опубликованы и докладывались …А.Г. А это как? Б.Р. Вот, тут логика сложная. Не все даже и биологи понимали. Вот знаете, есть такие римские числа, римские цифры, вот там, скажем, когда мы пишем вот так вот “XII”. Ж.Р. А “не все биологи” – это кто же интересно….Б.Р. Или когда мы пишем, вот, например, так “IX”, это девять, да. А вот это вот, например, четыре – “IV”. Вот. Но когда мы используем эту систему, мы же ведь складываем и вычитаем. Правильно? Это же ведь не 12 палочек и не 7 палочек, чтобы мы загибали пальцы. А это 10 + 2. Так и пишем “XII”. И вот мы в экспериментах создали такую ситуацию, когда муравьи были вынуждены использовать вот эту самую римскую систему, как мы думаем. Мы же при этом просто измеряли время, затраченное на передачу информации муравьями. Но, как это делалось, попробую объяснить очень грубо. Это как раз базируется на теории Шеннона, на частоте, вот в языке частота, с которой используется слово, и длина этого слова, связаны. Чем чаще слово используется, тем оно короче. Ну вот, допустим, там местоимения, междометия. А.Г. Предлоги. Б.Р. Да, предлоги. Для этого, по-видимому, изобретают и профессиональные жаргоны. Вот, скажем, даже в официальных бумагах не говорят, допустим, правительство Соединенных Штатов Америки, а говорят “Белый Дом”, просто для того чтобы было короче, поскольку это часто повторяется.
И у нас, оказывается, значит, что делалось. Выбирались две ветки, в одной серии опытов, то есть в один год это были ветка № 10 и ветка № 20. В течение первых двух-трёх недель кормушку устанавливали на разных ветках, так же случайно, как и в более ранних опытах. То есть с равной вероятностью для каждой из веток. На второй стадии опыта, которая длилась несколько недель, мы вот что сделали. На двух “специальных” ветках, которые внешне, конечно, ничем не выделялись, пища появлялась гораздо чаще, чем на любой из остальных. Это было так организовано, что вероятность появления пищи на ветке 10 или на ветке 20 равна 1/3, для каждой из остальных эта вероятность 1/84. И муравьи, по-видимому, “придумали” короткие названия для этих веток. Почему по-видимому? Потому что время передачи информации резко сократилось. Когда была кормушка на десятой ветке, они затрачивали много меньше времени, чем когда она была на любой другой ветке – ну, или по сравнению с первоначальными экспериментами, когда вероятность появления корма была одинаково мала для каждой из веток.
То есть как бы муравьи стали “говорить” коротко. А самое интересное – это третий этап, снова стали устанавливать с равной вероятностью кормушки. И вот когда кормушка оказывалась, допустим, случайно на 11-й веточке, то они затрачивали такое же время, грубо говоря, как примерно, раньше в первоначальных, в старых экспериментах они затрачивали на 10 + 1, то есть на 10 и 1, но время было примерно то же самое. Причем, это все статистически достоверно. То есть, ну вот как и мы здесь, когда писали римские цифры на доске. Или когда было там 13, то тоже было 10 + 3, или там, скажем, 19, 20 – 1. То есть та же самая идея, мы задавали, изменяли частоты, и измеряли время. И оказалось, таким образом, что они умеют складывать и вычитать. Хотя и в очень скромных пределах. Вот. А.Г. Феноменально. А качество и количество корма во всех экспериментах было одинаковым? Ж.Р. Одинаково. То есть это всегда концентрированный сахарный сироп и всегда количество корма, которое необходимо добыть в этот день, для того чтобы семья не умерла с голоду. Это жестокие в зоологическом плане эксперименты, поскольку здесь на самом деле лабораторная семья муравьев как бы ставится на грань выживания. Их кормят раз в три дня, всегда одной и той же этой пищей, и если они не добывают это количество пищи, то начинают просто погибать у нас на арене. А.Г. Жестокий эксперимент. Я почему задаю это вопрос? Влияет ли количество и качество пищи на время передачи информации? И вообще, если разведчик находит пищу, которой явно недостаточно для того, чтобы прокормить семью, он сообщает об этом или нет? Ж.Р. Ну, по аналогии с пчелами можно было бы предположить, что, наверное, влияет и, как видно, не будет. Но дело в том, что вот такие эксперименты, они как бы, с одной стороны, малобюджетнозатратные, но они требуют очень большого количества человеческого времени и очень высокой квалификации. Почему их на Западе сейчас повторяют только на уровне одной развилки. Вот в 91 году на первом докладе, так сказать, первом западном докладе это услышали, сразу же, кстати, описали в журнале “Вайлд лайф”, и вот прошло уже больше 10 лет, я встретила своего коллегу, и он приехал с бинарным деревом с одной развилкой, и, между прочим, без ссылки. Ну, это другой вопрос. Б.Р. С докладом. Ж.Р. Да, с докладом об опытах с одной развилкой. Я просто хочу сказать, что эти вопросы, они на самом деле очень интересные. Вот, зависит ли от качества и количества корма? Теоретически, наверное, можно сказать, что да, наверное, зависит. Может быть, зависит не на количественном, а буквально на качественном уровне, или будет передавать, или не будет передавать. Но просто при опытах уже вот последних, о которых Борис рассказывал, там даже бывали просто целые пустые сезоны. То есть вот ведешь, ведешь, ведешь эти эксперименты, и потом в итоге оказывается, что статистики недостаточно для того, чтобы все-таки это обосновать, и приходится следующий сезон этот эксперимент начинать с самого начала опять. Поэтому мы решили все-таки не отвлекаться на ответы на эти вопросы пока, чтобы все-таки сначала разобраться, как же у них это всё происходит. Хотя, конечно, вопросы вполне логичные. Б.Р. По-видимому, все-таки Дарвин был прав, и те, кто считал, что животные близки человеку, точнее, что нет огромной пропасти между интеллектом человека и окружающими нас животными, включая муравьев. А.Г. Да, но вопрос о детерминизме остается всё-таки открытым. То есть этот язык у них врожденный, и является ли он врожденным у человека тоже? Или все-таки это научаемость? Поскольку одна из программ рассказала мне о том, что есть некий ген памяти и ген научаемости, который общий у нас и у муравьев. И работает он так же, активируя огромное количество генов в определенных областях нервной системы. Ж.Р. Для меня, наверное, один из самых интересных вопросов, это вопрос о детерминизме сложного поведения. И сейчас мы как раз работаем над этим с моими аспирантами. Но что я могу предварительно сказать, это то, что основная как бы матрица вот эта сложная, сложного языка у муравьев, по-видимому, является врожденной, но существуют очень большие психофизиологические различия особей в этой семье, разведчики, по-видимому, способны на гораздо большее разнообразие действий и обучаются гораздо быстрей. А.Г. Разные разведчики способны тоже на разное. Ж.Р. Да, разные разведчики тоже способны по-разному, и эта матрица, по всей видимости, реализуется по-разному у разных членов семьи, и оставляет ещё при этом достаточно большой зазор для обучения и для как бы доводки этой языковой системы при необходимости, что, в общем-то, и показали наши эксперименты, поскольку в природе муравьи не поставлены, так сказать, перед необходимостью использовать столь сложную систему передачи информации каждый раз. Они всегда стараются обойтись как можно более простой системой. А.Г. Спасибо. Фантастика.
