Oreochromis niloticus) чучело пираньи (обернутое прозрачным пластиком, чтобы исключить попадание запахов в воду), а затем сразу же отловили их на дне аквариума сачком, тиляпии быстро связали неприятный опыт встречи с сачком с видом хищника[345]. После первых трех повторов они быстро расплывались прочь в разные стороны. Этот «эффект рассеивания» приводит хищников в замешательство. Однако после двенадцати повторов с пираньей и сачком прежде не обученная молодь изменила свой ответ на появление хищника, поднимаясь к поверхности воды и сохраняя неподвижность. Рыбы из контрольной группы, которых не ловили сачком, вначале держались подальше от модели пираньи (типичный ответ рыб в виде избегания на новый, незнакомый объект), а затем довольно скоро стали просто игнорировать его. Когда обученные рыбы были повторно проверены через семьдесят пять дней после своей последней сессии обучения, более половины из них помнили то, чему были обучены.
Как и большинство исследований в области когнитивных способностей у рыб, эти опыты проводились на костных рыбах. А какие успехи в обучении показывают пластиножаберные рыбы (акулы и скаты)? Уже в исследованиях 1960-х годов акулы-няньки сравнялись по умственным способностям с мышами в решении задачи на выбор между черным и белым – оба вида успешно справлялись с ней в 80 % случаев через пять дней обучения[346]. Демиан Чапман совместно с сотрудниками Института консервации океанов экспериментальным путем показал, что длиннокрылые акулы научились проверять рыбацкие лодки, когда те глушат свои моторы, потому что это сигнализирует о том, что на крючок попалась рыба и есть возможность заполучить ее раньше рыболова[347]. Данные формы поведения предполагают наличие памяти.
В ходе исследования способностей хрящевых рыб решать проблемы команда биологов из Израиля, Австрии и Соединенных Штатов предложила труднодоступную пищу речным хвостоколам (Potamotrygon castexi)[348] – пресноводному виду из Южной Америки[349]. В дикой природе этот скат питается мелкими животными вроде зарывающихся в песок двустворчатых моллюсков и червей, отыскивая их и засасывая ртом.
Во время сеансов обучения пять молодых хвостоколов вскоре узнали, что внутри 20-сантиметрового отрезка трубки из ПВХ находится кусочек корма, и успешно добирались до лакомства, всасывая воду, чтобы подтянуть его к себе. Одна из двух самок добилась успеха во всех испытаниях – возможно, потому что она, как оказалось, наблюдала за другими скатами перед тем, как сделать свои первые попытки. В течение двух дней все пять скатов справились с задачей. Они применяли различные стратегии. Две самки использовали волнообразные движения плавников, чтобы создавать внутри трубы течение, которое перемещало пищу в их сторону. Три самца иногда пользовались этой техникой, но чаще использовали свое дискообразное тело как присоску или комбинировали методы всасывания и волнообразных движений. (Неясно, были ли эти различия между полами лишь совпадением, или они действительно отражают различия у полов в способах добывания корма у этого вида.)
Затем экспериментаторы подняли ставки. Они прикрепили к разным концам трубки черный и белый патрубки. Внутри черного патрубка находилась сетчатая перегородка, мешающая прохождению кусочка пищи, тогда как в белом патрубке такой сетки не было. Каждый скат тестировался более восьми раз, и к концу испытаний все они успешно извлекали пищу из трубки, используя ее белый конец. Интересно, что все пять скатов изменили свои стратегии на этой стадии исследования. В целом изменение было направлено от использования волнообразных движений плавников или всасывания в сторону их комбинирования. Один самец также пускал струю воды изо рта в трубку, чтобы выбросить пищу наружу с другой стороны трубки.
Эти эксперименты показывают, что скаты-хвостоколы не только учатся, но также могут придумывать новые способы для решения проблемы. И они демонстрируют работу инструментами, используя некое средство для манипулирования объектом – в данном случае воду, чтобы извлечь пищу[350]. Кроме того, отказ от очень привлекательной подсказки – запаха пищи у одного конца трубы – и попытка воспользоваться другой ее стороной – это необычно: значит, рыбы должны преодолеть свое естественное побуждение следовать химическим сигналам. Это подразумевает наличие гибкости, когнитивных способностей и доли решимости.
Вы можете подумать, что неудача в 20 % попыток у мышей и акул-нянек, о которых я упоминал чуть выше, все еще значительна и что животные должны правильно выполнять задание в 100 % попыток, если хотят, чтобы их считали умными. Но, как и другим животным, рыбам неинтересны экзаменационные отметки. Они не добиваются успеха путем механического соблюдения жестко установленных наборов жизненных правил. В процессе эволюции они стали гибкими и любопытными, начали практиковать подходы с новых сторон, мыслить нестандартно, выходя за рамки (или стенки трубки). Даже хорошо обученные рыбы всегда будут исследовать альтернативные возможности: это полезный путь в реальном динамичном мире. Если ты находишься под постоянной угрозой в виде штормов, землетрясений, наводнений, а также, в настоящее время, вторжения человека, стоит быть легким на подъем.
Говоря это, я даже отдаленно не предполагаю, что умственные способности равномерно распределены среди всех рыб. Неизбежно найдутся более умные и более глупые особи. Также имеются различия, связанные с естественной историей вида. Более сложные для жизни среды требуют от своих обитателей большей остроты ума. Как мы увидели у бычков, живущих в различных береговых местообитаниях, изменчивость в размерах различных областей мозга и в связанных с ними умственных способностях можно обнаружить среди близких видов. К. К. Шинайя и К. Джон Томас из Колледжа Святого Сердца Иисусова в Керале (Индия) приводят пример того, как трудности экологического характера могут влиять на интеллект[351]. В дикой природе анабасы (рыбы-ползуны) населяют как стоячие, так и проточные водоемы. Особи для исследований были отловлены в двух индийских ручьях (проточные биотопы) и сравнивались по своей способности изучать лабиринт с рыбами, собранными в двух прудах (биотопы со стоячей водой). Чтобы пройти лабиринт, они должны были воспользоваться одной из маленьких дверей, которые были сделаны в каждой из четырех стенок их емкости[352], и добраться до награды из пищи на другой стороне. Угадайте, кто выучил маршрут быстрее? Обитатели ручья. Они выучили лабиринт примерно за четыре повтора, по сравнению с шестью повторами у обитателей прудов. Когда команда исследователей добавляла визуальные ориентиры, помещая рядом с дверцами, которые вели в следующую камеру, маленькое растение, анабасы из пруда улучшили свои успехи почти до уровня анабасов из ручья, которые в этой ситуации показывали результаты не лучше тех, что были у них до того. Очевидно, обитатели пруда сочли ориентиры полезными, тогда как обитатели ручья не обращали на них внимания.
Шинайя и Томас выдвинули изящную интерпретацию этих особенностей поведения. Ручьи – это более динамичные местообитания, чем пруды, в том числе потому, что в них постоянно присутствует течение воды, в том числе периодические наводнения. Камни, растения и другие ориентиры ненадежны для изучения маршрута путешествия, потому что они постоянно изменяются, когда находятся в потоке воды. Самая надежная из постоянных величин – сама особь. Поэтому лучшую способность к прохождению лабиринта у рыб из ручья можно отнести на счет того, что они больше зависят от внутренних, чем от визуальных ориентиров. В противоположность этому в относительно стабильной среде обитания вроде пруда ориентиры более надежны, так что выгоднее их знать. (Кстати, исследования, выявляющие различия на уровне популяций внутри одного вида, интересны и по другой причине: они иллюстрируют эволюцию в действии. Можно представить себе, что, если эти популяции не скрещиваются друг с другом на протяжении многих поколений, они могли бы в итоге накопить столько различий, чтобы оказаться, например, неспособными успешно скрещиваться друг с другом. Это позволило бы рассматривать их как отдельные виды)[353].
Пластичный ум рыбы можно научить корректировать нежелательные формы поведения, и это может быть полезным в ситуациях, возникающих при содержании в неволе. Лайза Дэвис, менеджер программы по созданию комфортных условий содержания животных в неволе на основе особенностей их поведения[354], реализующейся в парках Диснея, описала мне, как они исправляли проблему в поведении, возникшую у кобий[355]. Эти крупные стройные рыбы вырастают больше 180 сантиметров в длину и 78 килограммов веса. Отличаясь очень хорошим аппетитом, в аквариумах они склонны набирать избыточный вес. Кобии, о которых заботилась Дэвис, также столкнулись с этой неприятностью. Во время кормления они были вне конкуренции с другими рыбами. Поэтому Дэвис и ее команда приучили их приплывать в определенную точку своего места жительства, где их кормили кусочками пищи с рук. Это позволило вывести их из конкурентного окружения, где другие рыбы кормились со «шведского стола» на расстоянии шести метров от них. Другие рыбы в аквариуме получали положенную им порцию корма, а кобии вернулись к более нормальному весу. Двойная победа. «Даже их глаза, до того момента выпученные, вернулись в свое нормальное положение», – рассказала мне Дэвис