Пара муравьев начала делать то, что исследователи муравьев называют "бег в тандеме", то есть выполнять задачу для двоих. Они медленно двигались по мосту, при этом лидер делал несколько неторопливых шагов и останавливался, чтобы подождать рабочего. Все происходило очень медленно, но в итоге пара добралась до нового гнезда, и рабочий вошел внутрь, но только для того, чтобы осмотреться. Его "учитель" сразу же поспешил обратно в свой старый дом, и этот второй муравей так же быстро последовал за ним. Вскоре они снова бежали в тандеме, но уже каждый из них с новым партнером, показывая другим муравьям дорогу в новый дом. По словам Фрэнкса, "так должно было продолжаться до тех пор, пока достаточное количество муравьев не узнает дорогу в новый дом".
После того как рабочие изучили маршрут, они начинают переносить в новое гнездо королеву, личинки и яйца, а также приводят оставшихся муравьев, как правило, еще молодых особей. "Этот процесс происходит раза в три быстрее, чем бег в тандеме, – утверждал Фрэнкс, – но переносить они начинают только тогда, когда наберется определенное количество муравьев, знающих, где находится новое гнездо".
Чтобы перенести другого муравья, рабочий хватает его за челюсти и забрасывает на спину, а затем бежит к новому дому, как ни в чем не бывало. Муравей, которого несут, смотрит вниз; а значит, не видит возвышающихся ориентиров и, соответственно, не может запомнить дорогу от старого дома к новому. Вместо этого он помогает обустраиваться внутри нового дома, размещая личинки и яйца в таком же порядке, в котором они лежали в старом гнезде. "Этот дом теперь точная копия их старого дома, – сказал Фрэнкс. – Всё должно быть на своих местах".
Пока переезд муравьев шел полным ходом (им понадобилось три часа, чтобы полностью переселиться), Фрэнкс предложил посмотреть, как проходит бег в тандеме, крупным планом на его рабочем компьютере. Он записывал на видео каждый эксперимент, а затем неоднократно просматривал записи, чтобы изучать и анализировать поведение каждого муравья.
Когда на экране компьютера появились увеличенные муравьи, я смогла увидеть, что Фрэнкс называл обучением. Он выбрал несколько записей бега в тандеме и, пока я смотрела, объяснял мне, что делали два муравья во время их путешествия.
– Смотрите, лидер идет очень медленно. Он не двинется с места, пока его ученик не дотронется усиком до его ноги и брюшка. У лидера на этом видео была белая точка на брюшке, а его ученик был отмечен красным цветом. В своих заметках я назвал их "УБ" и "УК", т. е. Учитель Белый и Ученик Красный.
Фрэнкс пояснил, что Ученик Красный не просто идет по химическому следу своего учителя к новому гнезду, а еще и запоминает ориентиры вдоль дороги. Вот почему он двигался так медленно, останавливаясь и качая головой, как корова, влево и вправо, как будто что-то искал.
– Он запоминает ориентиры, – сказал Фрэнкс и добавил: – Мы пока еще не знаем, насколько они зависят от визуальных ориентиров по сравнению с другими сигналами навигации, но не исключено, что муравьи используют и то и другое.
После того как Ученик Красный запомнил пройденный отрезок пути, он постучал своими усиками по ногам Учителя Белого, который в ответ сделал несколько шагов вперед и снова остановился. И пока ученик не стучал снова по ноге Учителя, тот не двигался с места.
– А теперь самое удивительное, – сказал Фрэнкс. – Смотрите, что делает лидер, когда ученик не стучит больше по его ноге.
Учитель Белый ждал почти тридцать секунд, пока его ученик стоял позади.
– Его ученик заблудился, – пояснил Фрэнкс. – Он не запомнил эту часть пути.
Когда я посмотрела на экран, то увидела, что Фрэнкс был прав. Потерявшийся муравей потирал свои усики передними лапами, крутил головой из стороны в сторону, делал неуверенные шаги и, несомненно, выглядел так, будто… действительно потерялся.
А Учитель Белый, как любой хороший учитель, терпеливо ждал, пока Ученик Красный догонит его и запомнит этот участок дороги. Затем пара возобновила свой путь. Именно поэтому бег в тандеме между двумя гнездами длился так долго. Хотя на самом деле это сложно было назвать "бегом". Это было больше похоже на запоминание урока при ходьбе (например, одновременно ходить и запоминать небоскребы Нижнего Манхэттена) вместе с учителем, который следит, насколько успешно ученик справляется со своим заданием.
По мнению Фрэнкса, лидер муравьев в этом беге в тандеме вел себя так же, как и гипотетический учитель из определения. Именно лидер менял свое поведение, и только тогда, когда он находил новое гнездо или еду, о которой нужно было сообщить его соплеменникам, он выделял специальный феромон, говорящий им о том, чтобы они шли следом. При этом медленно он двигался только тогда, когда следом за ним шел другой муравей. Учитель терпеливо тратил свое время на Ученика, хотя он мог бы перемещаться между двумя гнездами гораздо быстрее, без ученика на хвосте, и оставить того на произвол судьбы. Также Учитель проявлял чуткость к своему ученику и ждал минуту или больше, пока ученик не просигналит: "Я запомнил это".
– Муравьи способны обучать и обучаться, – сказал Фрэнкс, внимательно посмотрев на меня. При этом он приподнял слегка подбородок и сильно сжал губы – это было одно из тех "особых выражений лица человека", которое описал Дарвин в своей книге "Выражение эмоций у животных и человека". Фрэнкс гордился своими муравьями.
Ранее, когда мы наблюдали за муравьями, активно занимавшимися перемещением своей колонии в новое гнездо, он сказал, что "действительно любуется ими, потому что они очень целеустремленные и решительно настроены, чтобы выполнить свою работу. Это очень похоже на то, когда видишь человека, которому необходимо преодолеть множество трудностей и который с этим справляется. В этом есть что-то, достойное восхищения".
Восхищение Фрэнкса и его привязанность к муравьям не позволяют ему выбросить ни одну из его старых колоний ("Признаюсь, я немного сентиментален, и мне очень сложно расставаться с ними"), хотя для многих экспериментов необходимо использовать новые колонии. Поэтому он со своей женой, исследовательницей муравьев Анной Сендовой-Фрэнкс, аккуратно складывают чашки Петри с муравьями в коробки из-под обуви и уносят их домой. Они хранят колонии у себя в гараже и ухаживают за ними, пополняя запасы их продовольствия и воды. В их гараже сейчас находится так много коробок с муравьями, что Фрэнкс сказал, краснея:
– Мы уже больше не можем ставить туда наш автомобиль. Но мне нравится, что муравьи живут с нами.
Даже находясь в гараже Фрэнкса, муравьи продолжали открывать ему свои тайны. Фрэнкс с женой обнаружили, что рабочие муравьи могут жить до шести лет, а королевы гораздо дольше. И на основе этого открытия Фрэнкс со своими студентами разработали новые эксперименты, чтобы исследовать вопрос о том, откуда муравей знает, что он должен делать на разных этапах своей жизни. Может ли молодой, неопытный (так называется недавно вылупившаяся особь) муравей вести бег в тандеме? Должен ли он изначально поучаствовать в одном из них или сможет справиться с заданием самостоятельно, если все старые муравьи ушли? Какое поведение является инстинктивным, то есть под влиянием генов, а какое – приобретенным?
– У нас еще много вопросов, – признался Фрэнкс, – и мы продолжаем искать на них ответы.
Дискуссия на тему открытия Фрэнкса способности у муравьев обучать продолжается до сих пор. Некоторые исследователи утверждают, что муравьи не обучают, поскольку они не улучшают навыков своих учеников; другие уверены, что муравьи просто передают информацию, как это делаем мы, когда рассказываем кому-нибудь о местоположении хорошего ресторана. Но есть и такие, кто считает, что лучше всего будет просто усовершенствовать определение понятия обучения, добавив к тому, что было, что-то новое. Согласно этому новому определению учитель должен будет оценивать уровень знания и незнания ученика, т. е. то, что чрезвычайно трудно определить без умения говорить. Такое узкое определение автоматически исключит из процесса обучения муравьев и всех других животных, кроме людей. "Подобная реакция весьма печальна и очень разочаровывает, – считает Фрэнкс, – особенно если учесть, что это новое определение будет заводить все исследования в тупик". В подготовленной вместе с Ричардсоном статье исследователь утверждает, что "некоторые ученые, призывающие внести изменения в определение обучения, стремятся навязать свое понимание особенностей данного процесса, которые характерны при обучении людей". По мнению авторов статьи, "наше понимание обучения позволяет сосредоточить внимание на основных сходствах среди различных видов животных, которые могут совершать нечто, похожее на обучение". Такой подход позволил бы исследователям "не рассматривать наиболее экзотические, крайние случаи [обучения], т. е. обучение у людей, как единственно возможный вариант".
Но не все ученые негативно отреагировали на исследования Фрэнкса. Многих его открытие вдохновило.
Когнитивный биолог Кевин Лаланд из университета Сент-Эндрюс в Шотландии и другие утверждают, что определение 1992 года, на основе которого Фрэнкс сделал открытие, что муравьи способны обучать, остается лучшим для оценивания данных способностей у других видов. По мнению Лаланда, если составить список всех видов, которые способны обучать или выполнять нечто подобное, как написано в этом определении, можно узнать много больше. Когда он и его коллеги составили такой список, "мы получили очень странный результат: способности к обучению были у муравьев, пчел, кошек, сурикатов [социальные хищники размером с белку, обитающие в пустыне Калахари в Южной Африке], пестрых болтунов [социальные птицы размером с голубя, также из Калахари] и даже у кур".
Получившийся список обрадовал бы самого Дарвина, поскольку из него следует, что способности к обучению у разных видов развивались независимо, а значит, утверждение, что более высокие когнитивные навыки должны развиваться последовательно, вверх по эволюционной лестнице – от низших к высшим видам, неверно. И тогда появляются новые вопросы, которые делают обучение предметом для дальнейших научных исследований. Что есть у этих животных общего, что побуждает их заниматься чем-то, похожим на обучение? Влияют ли определенные типы поведения или образ жизни на развитие этой способности? Лаланд считает, что влияет, и подчеркивает, что все эти виды социальны и живут в тесно связанных между собой семьях, где социальное обучение происходит иногда случайно, а иногда посредством имитации и коучинга.
Например, чтобы выжить в сухой пустыне Калахари, детеныши сурикатов должны научиться ловить, убивать и есть ядовитых скорпионов. Без помощи взрослого первая добыча любого детеныша легко станет и его последней, так как он может умереть от укуса скорпиона. Чтобы малыш не пострадал, взрослый сурикат откусывает у скорпиона хвост и вытирает бесхвостое тело о песок, чтобы удалить остатки яда. Затем взрослый дает живую, но уже безопасную еду детенышу, который может поиграть со своим ужином, не пострадав при этом. Когда детеныши подрастают, взрослые подбрасывают им скорпионов, подготавливая малышей к тому, чтобы они постепенно привыкали бороться со своей добычей.
– Это, пожалуй, самый лучший пример обучения, который был зафиксирован на сегодняшний день, – признается Лаланд. – Мы не должны думать, что процесс обучения у других животных будет таким же точно, как у нас, у людей, – предупреждает ученый. – Но мы не должны удивляться, обнаружив некоторые его формы в мире животных, будь то подражание, или коучинг, или передача информации.
Даже у муравьев размером с печатный дефис.
В день моего отъезда Фрэнкс снова говорил о своих муравьях и об обучении в целом.
Когда я зашла в лабораторию, Фрэнкс наблюдал за новым экспериментом, который он проводил с одной из своих аспиранток, Элизабет Франклин. Она при помощи тоненькой кисточки вымела всех старейшин из колонии, оставив только молодых муравьев, которые никогда не бегали в тандеме. Как оказалось, некоторые как будто знали, что надо делать, и вели муравьев к новому гнезду; другие слишком торопились и забывали своих медлительных учеников позади, но были и такие, которые просто решили, что самое время переносить своих собратьев. Фрэнкс присел на корточки рядом с чашкой Петри, подперев голову руками, и не сводил глаз с муравьев. Он посмеивался.
– Иногда они выглядят такими целеустремленными. Посмотрите на него, – сказал он, показывая на муравья, который бежал обратно к разрушенному дому. – Он привел одного муравья в новое гнездо и теперь вернулся, чтобы привести второго. Кажется, что они получают удовольствие, когда у них что-то выходит.
Фрэнкс замолчал на мгновение, продолжая наблюдать за своими любимцами. Затем он снова посмотрел на меня.
– Я бы никогда не сказал, что эти муравьи способны мыслить, – произнес он, приподнимая брови и пытаясь таким образом подчеркнуть свои слова. – Но меня очень интригует, что во многих ситуациях они ведут себя так, будто думают, то есть как если бы они сознательно размышляли над своими действиями и знали, зачем они это делают. Благодаря муравьям я понял, что очень сложное поведение не обязательно должно предполагать мысли, или язык, или теорию разума, т. е. способность понять, что другой человек думает или чувствует. Они как будто предупреждают нас задуматься о наших собственных мыслительных процессах, – продолжал Фрэнкс. – И вообще, может ли так оказаться, что, как и у муравьев, в наших головах есть алгоритмы, следуя которым мы просто думаем, что можем думать?
Это была унизительная мысль. Неужели наш мозг действительно работает на более высоком когнитивном уровне или мы просто думаем так, потому что у нас больше инстинктов, опыта и воспоминаний и мы способны обдумывать и анализировать то, что мы только что сделали?
"Муравьиные колонии представляют собой единый разум", – написал исследователь Дуглас Хофштадтер около тридцати лет назад в своей книге Godel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid ("Гёдель, Эшер, Бах: эта бесконечная гирлянда"). Он отметил, что форма более высокого уровня интеллекта возникает как в колонии муравьев, так и в мозгу, и состоит из группы отдельных "бессловесных" существ – муравьев и нейронов. Неужели муравьи и нейроны действительно так похожи? Процитировав слова Хофштадтера в своей новой книге Honeybee Democracy, социобиолог насекомых Томас Сили предположил, что "возможно, одни и те же основные схемы принятия решений развились независимо друг от друга, как в мозге приматов, так и в мозге роя пчел [и в колонии муравьев]". И если это так, продолжает он, тогда можно говорить о "невероятном сходстве… двух физически различных форм "думающих машин" – мозга, состоящего из нейронов, и роя, состоящего из пчел".
Но мозг позвоночных, состоящий из нейронов, определенно выполняет нечто большее, чем рой пчел или колония муравьев. Во время принятия решений он прежде всего должен согласовывать и объединять эти неуловимые ощущения, которые мы называем эмоциями. Почему это происходит? Как они могут помочь животному думать и находить оптимальные решения?
Настало время навестить некоторых позвоночных, а также ученых, которые исследуют их разум.