Журнал «Компьютерра» № 27-28 от 25 июля 2006 года (647 и 648) - Компьютерра. Страница 10
Потому так и вдохновляют встречи с учеными, исследующими эти таинственные вопросы, — ведь они не только много знают о взаимоотношениях животных, но и умеют поделиться знанием. Вот почему я отложил вечные неотложные дела и отправился на заседание Московского семинара по биоинформатике слушать доклад Владимира Фридмана с биологического факультета МГУ, исследователя «знаковых систем» животных — в частности, птиц.
Владимир — натуралист, его работа — многочасовые, регулярные, круглогодичные наблюдения за птицами в лесу, зарисовки (именно! а не фото— или видеосъемка, которая для его задач неприменима) и тому подобные занятия, мало кому сейчас знакомые. И это по-настоящему круто в эпоху тотального, стерильного, тепличного компьютерного моделирования. Мало того, Владимир еще и романтик даже среди натуралистов — он принадлежит к тем сравнительно немногочисленным исследователям поведения животных, которые склонны считать, что язык у животных все-таки есть.
Разумеется, язык этот — не язык в нашем привычном смысле, и разговор у них — это совсем не то, что разговор у нас, да и вообще они, животные, принципиально отличаются от нас во всем. Но услышав в докладе, что коммуникация в поселении дятлов сильно напоминает потоки данных в сети, где каждая птица — своего рода сервер, я был сильно заинтригован и решил подробно расспросить Владимира Фридмана о том, что же сегодняшняя наука думает о разговорах животных.
Оказывается, с далеких времен моего детства так и не удалось толком понять, как же общаются между собой муравьи…
"Еще в 1914 году, — говорит Владимир Фридман, — Джулиан Хаксли (Julian Huxley) и независимо от него Оскар Хейнрот (Oscar Heinroth) предположили, что некоторые яркие, привлекающие внимание позы и действия животных — их называют демонстрациями — не просто позы, а знаки, символизирующие определенную форму поведения.
Так возникла важная проблема этологии (науки о поведении животных), к которой относятся и мои исследования, — действительно ли экстравагантные позы животных есть элементы некоторой знаковой системы или это просто выплески энергии? Иногда мы натыкаемся на преграждающее дорогу бревно. Одно дело, если это случайно упавшее дерево, и совсем другое, если это шлагбаум; понять роль бревна можно лишь в рамках определенной системы знаков (семиотической системы). Прямой результат один и тот же: проезд закрыт. Но принципиальный вопрос для этолога: с каким из двух вариантов мы имеем дело?
Поэтому демонстрации многих видов животных изучались весьма активно, сегодня существует большой массив достоверных и очень интересных данных об этом. Однако их интерпретация сильно зависит от методологических, даже философских установок исследователя. В современной этологии демонстрации чаще всего считают лишь стимулом, воздействующим на особь-партнера без прямого физического контакта с нею, либо выражением уровня мотивации демонстранта — не более того".
В докладе вы говорили о более интересной интерпретации своих наблюдений за поведением большого пестрого дятла (Dendrocopos major).
— Изучая агрессивные и брачные демонстрации пестрых дятлов, я пришел к выводу, что их надо понимать не только как стимулы или уколы, которыми птица заставляет партнера сделать то, что ей надо. Эти демонстрации стоит рассматривать как знаки, с помощью которых в сообществе птиц циркулирует определенная информация, — и тогда мы сможем расшифровать эту информацию.
Использовав предложенный одним из наших виднейших этологов Евгением Николаевичем Пановым метод описания демонстраций животного как неких комбинаций элементарных двигательных актов (ЭДА), я разработал методику, направленную на максимально объективное выделение устойчивых структур из непрерывного потока действий и поз птицы. Обработка по этой методике результатов моих многолетних наблюдений показала, что при решении территориальных споров у больших пестрых дятлов есть ровно восемь устойчивых, дискретных вариантов демонстраций. Их, на мой взгляд, можно считать элементами знаковой системы, приспособленной для передачи определенного класса сообщений. Смысл же самих знаков крайне прост — каждый из них показывает ту или иную вероятность победы над потенциальным противником, которому знак предъявляется.
Во врезке изображены восемь территориальных демонстраций дятла, а также дан краткий рассказ о ваших наблюдениях и методе их обработки. Но что же все-таки подтверждает информационную роль этих поз?
Владимир Фридман:
"В Лосином острове и в Павловской слободе у меня площадки с мечеными особями. Я там наблюдаю с 1984 года, круглый год (кроме периода гнездования), каждую субботу и воскресенье с утра, иногда и в будни. Наблюдения начинаются с июля-августа, когда птицы, отгнездившись и совершив гнездовые перемещения, занимают осеннюю территорию. В течение осени и зимы они дерутся, взаимодействуют, делят, переделивают территорию. А весной на этих территориях начинается образование пар. Часть образовавшихся пар гнездится в пределах зимовочных территорий, но примерно половина откочевывает и гнездится в других местообитаниях — не хвойных, а мелколиственных. В феврале, марте, апреле можно наблюдать образование пар, строительство гнезда, копуляции. В период собственно размножения — насиживания и выкармливания птенцов — наблюдения можно прервать: на этой стадии гнездового цикла особи из разных гнездовых пар не взаимодействуют, нет «горизонтальных» социальных связей внутри группировки, только между родителями и птенцами. Плохо с непрерывностью наблюдений — чаще двух-трех раз в неделю не получается. Но поскольку методика одна и та же, птицы одни и те же, то преемственность достаточно высокая.
Когда появляются новые особи, их приходится метить. У каждого дятла на его территории есть ночевочное дупло, и минут через 40—45 после захода в это дупло его можно поймать сачком, пометить и выпустить. Обычно он от стресса оправляется за сутки и на следующий день возвращается.
В большинстве случаев кузница дятлов — их база операций (кузница — это расщелина, куда птица засовывает и раздалбливает шишку сосны или ели, добывая из-под чешуек семена: ими и кормится на протяжении всей зимы). С этой суховершинной сосны дятел обозревает всю территорию, и поскольку конфликты обычно происходят на стыке участков, то, разместившись в этом месте, можно наблюдать конфликт сразу нескольких птиц. Но когда дятел быстро летит на другую часть участка взаимодействовать там с кем-то, есть риск его потерять. Чтобы понять, куда он полетит, надо обратить внимание, в какой сектор поля обзора чаще поворачивается клюв у птицы, сидящей «столбиком» (не корпус! корпус может быть отведен в сторону и прижат к стволу — это своеобразное оборонительное поведение в ситуации, когда птица опасается атаки ястреба-тетеревятника), — туда он скорее всего и слетит. Подобных хитростей много, и использовать видеоаппаратуру в такой работе очень сложно. Она хороша при стационарной установке в зоопарке или на кормушке.
Ряд фирм выпускает приборы для автоматического слежения за животными в зоопарках. Там идет видеонаблюдение, акустическая регистрация, и параллельно по заданной схеме поведение делится на акты. Далее — статистический анализ секвенций (последовательностей актов). Хорошее подручное средство. Но мне при моих наблюдениях в природе эта техника не помогает.
Обработка наблюдений для выделения «знаков» в континууме поведения птиц состоит из следующих этапов (я не очень строго сформулирую):
а) объективно выделить демонстрации как определенные и воспроизводимые структуры действий;
б) объективно (количественно или полуколичественно) оценить устойчивость этих «значащих структур» на фоне обычных действий;