Метка: разум животных

( Февраль 2023, idb@kiwiarxiv )

Биологи, изучающие головоногих, сделали новое неожиданное открытие в анатомии осьминога. Интересно рассмотреть, можно ли из этого узнать что-нибудь прежде для науки неведомое о скрытом устройстве вселенной…

Лет семь тому назад, в 2016, учёный-биолог, дайвер-аквалангист и философ науки Питер Годфри-Смит опубликовал примечательную книгу под названием «Иной разум: Осьминог, море и глубины происхождения сознания» [1]. Где с первых же страниц предложил в корне иначе смотреть на этих крайне необычных животных, которых многие из людей до сих пор считают едой из разряда «морепродуктов»:

Осьминоги представляют собой своего рода остров ментальной сложности в море беспозвоночных животных. Начиная с моих первых контактов с этими созданиями примерно лет десять тому назад, я был сильно заинтригован тем мощным ощущением осмысленного общения, которое оказывается возможным, когда взаимодействуешь с ними непосредственно.

Ближайшие общие предки для нас и осьминогов находятся в глубочайшей древности – в два с лишним раза дальше, чем первые динозавры. По этой причине осьминогов можно считать полностью независимым экспериментом природы в эволюции большого мозга и сложного поведения.

И если ныне мы оказываемся способны контактировать с ними как с разумными существами, то это не потому, что у нас общая история, и не потому, что мы ощущаем с ними родство. Но потому, что эволюция создала разумные существа дважды. Осьминоги – это, наверное, самое близкое из того, что мы можем уподобить встрече с разумными инопланетянами… [2]

В книге учёного подробно и популярно рассказывается об особенностях устройства и поведения этих «глубоководных мыслителей». А также о каракатицах и кальмарах, близких родственниках осьминогов, сформировавших за миллионы лет эволюции намного более развитую, чем у других беспозвоночных, нервную систему. И заметно отличающихся весьма высокой когнитивной сложностью поведения.

Мозг осьминогов и мозг позвоночных не имеют практически ничего общего в своей анатомии, но при этом мозг осьминога вполне обеспечивает поддержку функций и особенностей, характерных для мозга нашего. Включая такие вещи, как сон, краткосрочная и долговременная память, хорошие способности к обучению, исследование объектов через игры и способность узнавать конкретных людей, с которыми уже доводилось общаться.

Большинство нейронов осьминога находится в его конечностях-«руках», которые способны независимо друг от друга ощупывать и пробовать объекты на вкус, а также сами управляют своими базовыми движениями вообще без участия сигналов от центрального мозга.

Именно в этой области – анатомии собственных элементов разума у конечностей осьминога – и произошло ныне любопытное открытие исследователей-биологов. Однако самое здесь интересное – это то, что могут почерпнуть из данного открытия биологов учёные физики и математики, пытающиеся постичь фундаментальные основы в устройстве вселенной…

Читать «Топология осьминога и анатомия космоса» далее

( Март 2021, idb.kniganews )

Мурмурация птичьих стай – один из удивительных и особо загадочных феноменов живой природы. Принято считать, что феномен этот в целом наукой понят и объяснён. Но если вникнуть поглубже, то для важнейших тут загадок, однако, ответов у учёных нет даже близко…

На редкость удачный фотоснимок, запечатлевший поразительную картину мурмурации огромной стаи скворцов в форме гигантской птицы, был сделан буквально только что, в первых числах марта на одном из озер Ирландии.

Наиболее же подобающие слова комментария к этой фотографии – слова одновременно глубокие и возвышенные – отыскиваются, как ни странно, в весьма древнем, почти тысячелетней давности произведении. В шедевре персидской литературы «Мантик ат-Тайр», где поэтическим языком мистической притчи о тайнах духовных исканий людей рассказывается через такой аллегорический образ:

Когда же в финале трудных поисков Симурга, великого царя птиц, стая всё-таки добралась до горы Каф и того горного озера, где обитал Симург, искатели сумели, наконец-то, узреть своего повелителя. Увидев в зеркале воды своё собственное отражение, птицы постигли, что они сами – это и есть Симург. Все они вместе и каждая из них по отдельности…

Автором этой эпической поэмы, насчитывающей порядка 4500 строк, был знаменитый суфийский мудрец XII века по имени Фарид ад-Дин Мухаммад ибн Ибрахим Нишапури, в истории более известный под кратким прозвищем Аттар, что с персидского переводится как аптекарь или химик. Что же касается названия его поэмы, «Мантик ат-Тайр», то здесь варианты переводов для пары слов оказываются весьма разнообразны: от «Язык птиц» или «Логика птиц»  до «Собрание птиц» или даже «Парламент птиц».

Отчего конкретно для нашей истории лучше всего подходит сочетание «Язык птиц», станет ясно ближе к концу рассказа. Для начала же имеет смысл прояснить научную сторону феномена и важные подробности вокруг появления нынешней замечательной фотографии, сразу же попавшей на первую полосу The Irish Times, одной из главных ирландских газет.

Читать «Мифический Симург, язык птиц и логика науки» далее

(Май 2001)

То, что дельфины по праву занимают место среди наиболее смышленых животных, хорошо известно не только морским биологам, но и, пожалуй, всякому мало-мальски эрудированному человеку.

У дельфинов без особого труда обнаруживаются развитые когнитивные процессы – они обладают прекрасной памятью и умело ею пользуются, они очень способны в обучении и постигают развитые искусственные коды общения с человеком. Как показывают наблюдения, социальное поведение дельфинов имеет весьма сложную структуру. Они образуют длительные союзы, а между молодой особью и матерью происходит продолжительный процесс социального обучения.

Результаты же последних исследований свидетельствуют и о значительно большем: дельфины бесспорно обладают самоосознанием и даже, в некотором смысле, имеют то, что у человека принято называть «искусством» или художественным творчеством.

Читать «Братья по разуму» далее

(Декабрь 2001)

Прочно заняв место одного из  важнейших коммуникационных устройств человека, компьютер понемногу становится также и ключевым средством не только при общении с другими биологическими видами, но и в постижении тайн работы мышления у людей и животных.

Да-да, сегодня уже вполне ответственно можно заявлять, что способности к умозаключениям свойственны далеко не только “венцу эволюции” в нашем лице.

Например, не так давно в лаборатории приматологии Института медико-биологических проблем Минздрава России забавам компьютерных игр сумели обучить даже не человекообразных обезьян, а значительно менее сообразительных макак.

Освоенная макаками игра, конечно, была не особо мудреной — преследование и ловля  убегающих целей — однако представители homo sapiens, бывает, развлекаются и менее интеллектуальными играми. Так вот, после надлежащей тренировки шустрые макаки начинали в этой игре запросто обставлять человека, более проницательно предугадывая поведение хитроумно виляющей цели.

Спору нет, для успеха в играх-шутерах все же гораздо важнее рефлексы, чем интеллект, однако животные демонстрируют способность и к отвлеченным размышлениям. Читать «Взрослые дети» далее

(Июнь 2010)

Система акустических коммуникаций дельфинов пока еще чересчур сложна, похоже,  для ее освоения человеком. Более простой путь к общению – это освоение дельфинами человеческих технологий. Вроде планшета iPad.

В июле этого (2010) года группа исследователей-дельфинологов SpeakDolphin.com из г. Майами, Флорида,  начинает большой цикл экспериментов с целью установления устойчивой двусторонней формы общения между человеком и дельфинами.

Данный проект был анонсирован в средствах массовой информации еще в мае, когда лидер группы Джек Кассевиц (Jack Kassewitz) в сотрудничестве с молодым дельфином-двухлеткой по имени Мерлин, постоянно живущим в мексиканском дельфинарии Dolphin Discovery, продемонстрировали принципиальную возможность использования сенсорного планшета iPad в качестве своеобразного транслятора-переводчика при коммуникациях между различными биологическими видами.

Хотя в биологической науке в целом по сию пору нет единодушного согласия относительно того, можно ли вообще систему коммуникаций дельфинов называть «языком общения», у исследователей-дельфинологов на этот счет обычно никаких сомнений нет.

Джек Кассевиц, в частности, много лет работающий над изучением коммуникационных особенностей дельфинов, абсолютно уверен как в наличии у этих животных весьма развитого разума, так и чрезвычайно продвинутого языка общения друг с другом. Язык этот, правда, по причинам давно разошедшихся путей эволюции, мало похож на человеческий.

Новейшие результаты исследований позволяют предполагать, что сложной структуры высокочастотные звуки, издаваемые дельфинами под водой, способны передавать информацию, которая в терминах физики является, по сути, акустической голограммой.

Поскольку люди обычно не общаются голограммами, но тоже могут объясняться картинками-символами,  Кассевиц ныне вплотную занялся проектом по созданию такого символьного языка, который и дельфины, и люди могли бы использовать хотя бы для примитивных коммуникаций друг с другом.

Конечно, куда заманчивее было бы создать технику, генерирующую и воспринимающую акустические голограммы дельфиньего языка, однако это, видимо дело достаточно отдаленного будущего.  Мы же сейчас находимся лишь в самом начале данного пути.

Одним из важнейших прорывов к пониманию сути и к дешифрованию языка дельфинов можно, наверное, считать недавнее, 2008 года британо-американское исследование, проведенное SpeakDolphin.com совместно с английским инженером-акустиком Джоном Стюартом Рейдом (John Stuart Reid). В  ходе  этого проекта были получены первые адекватные и сделанные в высоком разрешении изображения тех звуков, что дельфины издают в воде.

Ключевым элементом технологии, на которую опирались исследователи, стал так называемый КимаСкоп (см. сайт CymaScope.com) – новый инструмент акустического анализа, сконструированный Рейдом и раскрывающий внутренние подробности в структуре звуков, что позволяет изучать их как картинку-паттерн.

(Для общей информации здесь следует, наверное, пояснить, что «кима» – по-гречески «волна». От этого корня пошло название «киматика» – направление акустики, занимающееся визуализацией звуков и вообще колебаний. Наиболее известным примером киматического направления исследований являются «фигуры Хладни» – разнообразные фигуры-узоры, формируемые песчинками, рассыпанными на поверхности колеблющихся мембран.)

По сути дела, в основе кимаскопа Рейда лежит тот же принцип, что и у мембран с фигурами Хладни, только в этом приборе в качестве мембраны используется поверхностное натяжение воды ( «потому что вода реагирует быстро и способна раскрывать сложные структуры в форме звука», как комментирует конструктор). Затем все эти тонкие детали вибраций могут быть зафиксированы с помощью цифровой камеры.

Предшествовавшие технологии для анализа звуков дельфинов обычно использовали спектрограф, отображающий звуки китообразных (китов и дельфинов) просто как графики изменений частоты и амплитуды сигнала во времени. Такой подход огрублял и искажал результат, существенно затрудняя анализ, поскольку в действительности звуки китообразных имеют более сложную объемную структуру.

Кимаскоп же, как полагают его создатели, регистрирует реальные звуковые вибрации, впечатанные в естественную среду обитания дельфинов, т.е. в воду, раскрывая весьма замысловатые визуальные детали в структуре издаваемых животными звуков.

Получающиеся на выходе кимаскопа снимки-кимаглифы, как их назвали, – это куда более точные и стабильно воспроизводимые в сигналах дельфинов структуры, которые как предполагается, позволят сформировать базис лексикона дельфиньего языка, где каждый паттерн представляет собой дельфинье «картинку-слово».

Результаты исследований мозга дельфина свидетельствуют, что области обработки акустической информации занимают там примерно такую же относительную долю, как в мозге человека – области обработки важнейшей для него визуальной информации.

Как поясняет Кассевиц, имеются сильные свидетельства тому, что дельфины способны «видеть» посредством звука – примерно подобно тому, как люди используют ультразвук, чтобы увидеть еще нерожденное дитя в материнской утробе. Читать «Межвидовое общение» далее