Колибри запомнили порядковый номер цветков

Ученые выяснили, что охристые колибри умеют определять порядковый номер искусственных цветков — по крайней мере, от первого до четвертого. Считать до четырех птицы учились дольше, чем до одного, но в итоге выбирали правильную кормушку одинаково успешно. Не сбило колибри с толку и изменение расстояния между цветами и перестановка всего ряда кормушек. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Человек — единственное живое существо, которое умеет производить сложные математические операции. Ключевой способностью здесь стала речь — мы можем называть числа и вычислительные действия, благодаря этому нам доступен широкий математический аппарат. Однако базовые арифметические понятия можно использовать и в отсутствие соответствующей лексики: это известно для людей, в языке которых нет чисел, или некоторых животных.

Примером простых математических понятий являются количество и порядок элементов во множестве. Первое подразумевает умение различать множества с разным числом объектов (например, карточки с четырьмя и шестью кругами); такая способность есть у многих животных, от птиц до насекомых. Во втором случае требуется понимать соотношения между числами и концепцию порядкового номера объекта: второй номер идет за первым, а третий — за вторым.

Существует несколько примеров того, как животные в лаборатории определяли численный порядок элементов. Так, ученым удалось научить попугая жако называть числа от одного до восьми, и тот без дополнительных тренировок сделал выводы об их соотношении (что семь, например, больше шести и трех). Выбирать объекты, основываясь на их порядковом номере, удавалось также крысам, рыбам, пчелам и обезьянам, однако недостаток большинства этих экспериментов был в их непохожести на естественную среду животных.

Биологи из Великобритании и Канады под руководством Марии Тельо-Рамос (Maria Tello-Ramos) из Сент-Эндрюсского университета проверяли способность понимать концепцию порядкового номера у самцов охристых колибри (Selasphorus rufus). В их естественной среде обитания расставили кормушки, похожие на цветки, — птички подлетали к ним, пили сладкую воду и возвращались снова и снова. Девять колибри поймали, пометили нетоксичными чернилами и выпустили обратно.

Затем животных обучали: в ряд ставили десять искусственных цветков, но только один (с определенным порядковым номером) наполняли сладкой водой. Когда колибри находили нужную кормушку и улетали, цветки переставляли местами, но подкрепление клали в кормушку с тем же номером — таким образом птицам не давали ориентироваться на внешний вид определенного цветка. Если колибри четыре раза подряд сразу подлетали к нужной кормушке, задачу усложняли. На этот раз переставляли весь ряд цветков, так что первая (вторая, третья или четвертая) кормушка оказывались в другом месте, а линия располагалась под другим углом.

Для четвертого в ряде цветка проводили дополнительный тест: когда птицы в каждой попытке выбирали его, расстояния между первыми кормушками меняли, так что четвертая оказывалась на другом удалении от начала.

Колибри одинаково успешно научились находить как первую, так и вторую, третью и четвертую кормушку в линии. Это значит, что в большинстве случаев птицы опускали клювик только в нужную кормушку, а к другим полетали с частотой ниже случайного уровня. Но чем дальше птицам требовалось считать, тем дольше они учились: безошибочно опознавать первую кормушку у колибри получалось уже в среднем с 17 попытки, а четвертую — лишь со 107 (p < 0,001).

Когда исследователи изменили расстояние до четвертого (подкрепляемого) цветка, колибри выбирали его в среднем в 1,78 из четырех попыток. Суммарно птицы подлетели к четвертой кормушке 16 раз, что значительно выше случайного уровня (3,6 раз). Первые же три цветка колибри выбирали реже, с частотой на случайном уровне. Значит, в половине попыток животные действительно отсчитывали нужную кормушку, а в остальных случаях выбирали случайную (в основном из первых трех, реже — другие).

Правильность подсчета зависела от того, на каком расстоянии оказывались разные кормушки. Если неправильные (второй или третий) цветки находились в 60 сантиметрах от первого — там, где стояли четвертые кормушки при обучении — колибри выбирали их чаще, чем правильные. Иными словами, птицы могли ориентироваться на два показателя: расстояние до кормушки от начала ряда или ее порядковый номер. Если на нужном расстоянии находился цветок, то чаще всего колибри выбирали его, даже если он был вторым или третьим.

Авторы работы заключают, что колибри действительно умеют нумеровать объекты, а не примерно определять нужный. Для птичек, которые облетают цветы на своей территории в определенном порядке, это может быть важно — ведь одни растения зацветают, а другие отмирают, и определенные позиции необходимо то включать в маршрут, то убирать из него.

Птицы могут оперировать и более сложными математическими понятиями: попугаи кеа, например, в эксперименте смогли оценить вероятность выпадения фишки нужного цвета. Для этого они, впрочем, считали не абсолютное количество фишек, а их пропорции.

Алиса Бахарева