Чтение онлайн

Мне бы хотелось обратить ваше внимание на характер подъема в конце кривой научения крысы. Животное научается благодаря результатам совершенных им случайных действий в ходе обследования клетки. Подобный характер кривых научения был известен уже давно. Еще тогда ученые обращали внимание на крутой подъем в конце кривой. Они связывали начало подъема с тем, что животное наконец поняло зависимость между движением и его результатом. Таким образом, мы опять встречаемся с проблемой понимания, и это будет повторяться еще не один раз. Люди способны понять значение иностранных слов, найти решение математической задачи или постигнуть мораль басни о лисе и вороне. Во всех этих случаях обычно говорят о правильном понимании сути, как если бы речь шла об одинаковых процессах. Однако на самом деле это, разумеется, не так, ссылка на понимание с научной точки зрения недостаточно состоятельна. Но вот для обусловливания (и только для него) можно сказать, в чем, собственно, заключается такое понимание — это временная связь между поведением и его последствием.

В ящике Скиннера крысы могут самостоятельно не только решить, как правильно вести себя, но усвоить, какую пользу приносит такое поведение. На рис. 11 показан ящик, на узкой стороне которого, так же как и в ящике на предыдущем рисунке, имеется дощечка, способная опускаться вниз при нажатии на нее. Впрочем, обычно используется не дощечка, а тонкий стержень-рычаг, на который крысе удобно ставить свои передние лапки. Над дощечкой находится излучатель тепла, под действием которого температура в клетке постепенно повышается и животному становится жарко. Если теперь крыса нажмет на рычаг, сработает находящееся снаружи устройство, которое выключает ток, идущий к излучателю тепла. Одновременно через зарешеченное окошко (на рисунке справа) начинает поступать холодный воздух, от которого крысе вскоре становится не по себе. Если теперь она опять нажмет на рычаг, поток холодного воздуха прекращается и включается обогреватель. Крыса, заметившая, к чему приводит нажатие на рычаг, начинает самостоятельно регулировать температуру в клетке. Следует также отметить, что для ученого работать с ящиком Скиннера очень удобно. Достаточно посадить подопытное животное в клетку, и можно заниматься другой работой. Через несколько часов считывают со счетчиков число нажатий на рычаг и переносят результаты на график.

У этой установки есть очень важная особенность. В основных экспериментах И. П. Павлова вначале действовал условный раздражитель (скажем, звук), а затем безусловный (например, вкусовой раздражитель). Эксперименты такого типа мы называем классическим обусловливанием. Оперантное обусловливание в одном отношении существенно отличается от него. Нагревание кожи, если оно слишком сильное, во всех случаях для крысы неприятно, то есть является безусловным раздражителем. Напротив, условным раздражителем является то, к чему приводит действие с рычагом, так как крыса нажимает на него, только когда ей слишком жарко или, наоборот, слишком холодно. При разработанном Скиннером методе обусловливания сначала действует безусловный, а затем условный раздражитель.

Суть временных связей и образуемых на их основе условных рефлексов объяснена нами здесь достаточно полно. Под рефлексом понимают реакцию, вызванную каким-либо раздражителем; она может быть такой простой, как спугивание мухи со щеки, или такой сложной, как сосание молока новорожденными животными или детьми. Необходимым для этого движениям рта, гортани и грудной клетки не выучиваются — они врожденные. Но вызывающие их раздражители могут действовать на условнорефлекторной основе, как это уже было показано на примере со щенками. Итак, говоря о поведении животных, следует поставить вопрос, является ли оно врожденным или приобретено в результате научения. С этой проблемой мы познакомимся в следующей главе.

Мы все хорошо знакомы с осами; во множестве они вьются вокруг спелых фруктов, атакуют сладости, когда мы празднуем на открытом воздухе свой день рождения, и, что особенно неприятно, умеют очень больно жалить. Всю группу этих важных насекомых наука относит к отряду перепончатокрылых, а упоминавшихся ос — к весьма распространенному у нас виду Vespa germanica — оса германская.

Но сейчас мы займемся другим видом, который относится к роющим осам. Известный французский энтомолог, сельский учитель Жан Анри Фабр (1823–1915) тщательно изучал этих ос, и его наблюдения за ними и другими насекомыми были опубликованы в десятитомном труде «Энтомологические воспоминания». Одним из наиболее часто наблюдаемых им объектов исследования была роющая оса песчаная аммофила (Ammophila sabulosa). Живет эта оса на открытой местности и людям не надоедает, длина ее стройного тела достигает 28 миллиметров. Часы, проведенные в наблюдениях за ней, я считаю одними из самых прекрасных и поучительных в моей научной работе.

В конце мая у роющих ос наступает брачная пора. В солнечный летний день самка начинает облет поросшего вереском луга, пока не найдет открытый участок песчаной почвы; она садится и выкапывает отвесную норку с расширяющейся на конце камерой. Затем, заложив камешками или комочками песка вход в это «гнездо», она опять начинает летать над лугом. И тут происходит нечто весьма примечательное. Заметив зеленую гусеницу, аммофила подлетает к ней, обхватывает ее задней частью тела и жалит (все это хорошо видно на рис. 12) в расположенный снизу нервный узел. Яд только парализует гусеницу, но не убивает ее. Затем оса тащит свою добычу к гнезду, кладет ее у входа, открывает отверстие, забирается в гнездо как бы для проверки, вылезает и, пятясь, втаскивает туда гусеницу. На положенную в норку гусеницу оса откладывает яйцо, вновь выбирается на поверхность и приносит еще одну добытую таким же способом гусеницу, и так до тех пор, пока гнездо не будет заполнено провиантом для будущего потомства — восемь еще живых гусениц. Через некоторое время из яиц появятся личинки, которые осенью окуклятся, а следующей весной уже полностью развитые осы будут вести себя точно так же, как их родители.

Поведение очаровательной аммофилы (за одним важным исключением) состоит из безусловных рефлексов, которые срабатывают под влиянием определенных раздражителей, например при виде песчаного участка луга или гусеницы. Безусловность поведения осы Фабр доказал следующим довольно известным экспериментом, который он провел на осах, питающихся кузнечиками. Когда такая оса принесла свою жертву к гнезду, положила ее у входа и исчезла в норке, Фабр отодвинул кузнечика (пинцетом) на некоторое расстояние от гнезда. Оса вылезла, начала искать свою добычу, подтащила ее назад к входу в гнездо и вновь полезла проверить норку. Фабр опять отнес кузнечика от входа, и вся процедура повторилась. Сорок раз подряд добыча отодвигалась от входа, и во всех сорока случаях оса вела себя одинаково.

Ни одна оса не могла обучиться тому, что она делает. Ее поведение при виде маленького светлого песчаного участка, гусеницы (есть, правда, и такие роющие осы, которые охотятся только на пауков) или входа в гнездо, ее поведение перед и после проверки гнезда представляет собой не что иное, как сложный безусловный рефлекс. Ситуация — гнездо с лежащей перед ним парализованной добычей — обусловливает проверку при всех обстоятельствах, даже в том случае, когда эта проверка уже неоднократно проводилась и для наблюдателя поведение осы кажется совершенно ненужным. Все происходит так, словно животное действует под влиянием исходящего от раздражителя понуждения. С целью отличить простой рефлекс от сложной деятельности поведение такого рода называют инстинктом.

Инстинкт — это врожденная форма поведения, которое осуществляется как бы по плану. Поэтому мы в современных исследованиях говорим о врожденной программе поведения. Для исследования инстинктов надо проводить двоякого рода наблюдения. Во-первых, изучать воздействующие на животное раздражители, которые называют пусковыми раздражителями инстинктивных действий. Во-вторых, изучать отличительные особенности самих этих действий. В обоих случаях встает вопрос: врожденные они или приобретенные? Когда аммофила обхватывает гусеницу и жалит ее, работа мышц осы должна быть определенным образом скоординирована. Соответствующую согласованную работу нескольких мышц Конрад Лоренц назвал наследственной координацией. Уже много лет спустя после исследований Фабра голландскому биологу Нико Тинбергену удалось ответить на такой вопрос: как роющей осе удается обнаружить тщательно скрытый ею же вход в гнездо, которое находится на песчаном участке, обычно заросшем вереском?

Для человеческого глаза вход в гнездо неотличим от окружающего песка. И тем не менее оса обнаруживает его исключительно точно. Мой голландский коллега пришел к заключению, что оса находит вход в гнездо, руководствуясь какими-то внешними ориентирами. В своих опытах он удалял или перемещал возможные ориентиры — травинки, камешки, прутики — и вводил тем самым возвращающуюся с добычей осу в заблуждение: она пыталась найти свое гнездо в том месте, где его не было. Особенно интересен был такой эксперимент: пока оса рыла норку, вход в нее обложили маленькими деревянными брусочками, которые могли послужить ей путеводными вехами. Кончив работу, оса, как всегда в таких случаях, закрыла вход в гнездо и улетела на охоту. Возвратившись с добычей, она устремилась к правильному месту и вела себя самым обычным образом. Но если во время ее отсутствия брусочки переставлялись, она не могла найти своего гнезда.