О разуме и поведении люди стали задумываться очень давно. Еще Аристотель и Платон упоминали понятие «psyhe». И если раньше это слово означало «дыхание», «жизнь», теперь мы употребляем его, когда говорим о том или ином аспекте человеческого разума. «Вся психология в 50 экспериментах. Собака Павлова» издательства «Питер» — история психологии в экспериментах, которую преподносит нам знаменитый английский популяризатор науки Адам Харт-Дэвис. Публикуем один из 50 экспериментов.
Когда вы смотрите на что-то, изображение этого предмета проецируется на вашу сетчатку в перевернутом виде (как происходит в сенсоре или в пленке фотоаппарата). Господствующие в конце XIX века теории предполагали, что нам необходимо «видеть» вещи правильным образом, однако профессор Калифорнийского университета в Беркли Джордж Стрэттон подверг сомнению эти теории и задумался о том, возможно ли жить в перевернутом визуальном пространстве. Он создал головной оптический прибор, который переворачивал все, что он видел, вверх тормашками, в результате чего изображение на сетчатке появлялось именно так, как на нее накладывалось, или, как выражался Стрэттон, «прямо».
Перевернутый мир
Он поместил две выпуклые линзы c одинаковой преломляющей способностью в трубку на расстояние, равное сумме их фокусного расстояния. Если кто-то смотрел в эту трубку, то все выглядело перевернутым. Стрэттон соединил две трубки, по одной на каждый глаз, и прикрепил это приспособление к голове. При этом он позаботился о том, чтобы исключить влияние источников света, используя для этого черную материю и подкладки по краям прибора. Этот прибор Стрэттон носил в течение десяти часов, после чего зажмурил глаза перед тем, как его снять, и надел плотную повязку, чтобы ничего не видеть. Всю ночь он провел в полной темноте.
На следующий день он повторил процедуру: весь день носил прибор и ничего не видел, когда снимал его. Инструмент давал ему четкое поле обзора и был достаточно удобным для ношения. Сперва Стрэттон надеялся, что ему удастся смотреть через устройство обоими глазами, но справляться с двумя отдельными изображениями было сложно. В итоге он закрыл левую трубку черной бумагой и смотрел только правым глазом.
Поначалу ему все казалось перевернутым. Комната была перевернутой, руки, которые он подносил к глазам снизу, появлялись сверху. Несмотря на то, что образы были четкими, они казались нереальными — не такими, как вещи, которые мы видим обычным зрением; они ощущались «ошибочными, фальшивыми или иллюзорными видениями». Стрэттон отметил, что его воспоминания о нормальном зрении продолжали оставаться «стандартом и критерием реальности», которым все еще пользовался мозг, чтобы понять, что происходит перед глазами.
Воспоминание о реальности
Когда Стрэттон пытался двигаться с прибором на глазах, он постоянно спотыкался и промахивался. Только когда его действия получили подкрепление памятью, «как при движении на ощупь в темноте», он начал ходить и действовать руками с определенной степенью успеха.
Стрэттон пришел к выводу, что, вероятно, проблемы заключаются исключительно в сопротивлении, которое оказывает опыт, и рассудил, что если бы человек жил с перевернутым зрением изначально (или, по крайней мере, провел значительное время, глядя на мир таким образом), он бы не ощущал это восприятие необычным. Поэтому Стрэттон продолжал эксперимент в течение нескольких дней и к седьмому дню сообщил, что чувствует себя уже достаточно комфортно в перевернутом мире. Как он заметил, этот мир стал «идеальной реальностью в моем визуальном окружении».
Привыкание к новому
Несмотря на «идеальную реальность» перевернутого мира, Стрэттон все еще был поражен тем, как сложно ему действовать в подобном окружении.
Освоив движения в «неверном» направлении, он все еще промахивался с оценкой глубины и дистанции. «Мои руки постоянно двигались на слишком большое или слишком маленькое расстояние…» В попытке пожать руку другу он поднял свою слишком высоко, а когда хотел смахнуть с бумаги пылинку, то не дотянулся до нее. К тому же он обнаружил, что движения его рук были менее точны, когда он смотрел на них, чем когда действовал с закрытыми глазами, полагаясь на прикосновения и память.
Тем не менее постепенно он привык к жизни вверх тормашками и во время прогулки тем вечером смог насладиться красотой пейзажа — впервые с момента начала своего эксперимента.
Общий вывод Стрэттона заключался в том, что не имеет значения, каким образом изображение проецируется на сетчатку; мозг все равно научится приспосабливаться, используя то, что позже получит название «перцептивная адаптация», чтобы соотнести зрение с тактильными ощущениями и ориентацией в пространстве.
5 ученых, которые проводили эксперименты со своим телом
Современные ученые проводят научные эксперименты только на лабораторных животных. Некоторые из опытов чрезвычайно жестоки, но такие работы сильно двигают науку вперед. В начале 2021 года я рассказывал про американских ученых, которые случайно активировали группу нейронов в миндалевидном теле мышей и тем самым пробудили у них охотничьи инстинкты, одновременно повысив физическую силу. В результате ученым удалось создать жестоких грызунов, которые с яростью бросались на других животных и буквально разрывали их на части. Звучит страшно и в какой-то мере даже бесчеловечно, но в предыдущие столетия ученые проворачивали и более шокирующие авантюры. Например, миру известны исследователи, которые проводили эксперименты со своими телами. Со стороны все это выглядело ужасно и временами они испытывали нестерпимую боль. Но в результате им удавалось остаться в живых и совершать важные открытия.
На фото: человек в инвертоскопе. О том, что это такое, вы узнаете чуть ниже
Джордж Стрэттон и «мир наоборот»
Человеческий глаз передает картину окружающего мира в сетчатку в перевернутом виде. Оттуда информация отправляется в головной мозг, который делает изображение таким, каким его видим мы. Американский психолог Джордж Стрэттон (George Stratton) очень хотел подробнее изучить это явление и в 1896 году разработал инвертоскоп. Этот прибор надевался на голову и заново переворачивал расшифрованное головным мозгом изображение. Надевший инвертоскоп на свою голову человек видел все перевернутым, поэтому ученый решил проверить, может ли человек научиться жить в «мире наоборот».
Психолог носил свое изобретение на протяжении недели. В первые дни он был сильно дезориентирован и с трудом передвигался даже по собственному дому. А вот через 3-4 дня он постепенно начал самостоятельно питаться при помощи столовых приборов и даже не врезался в стены. На своем примере он доказал, что человек вполне может жить, видя мир вверх ногами. Спустя неделю он снял с себя инвертоскоп и после этого ему пришлось привыкать к «нормальному» положению объектов. Правда это ему далось гораздо легче.
Аллан Блэр и ядовитый паук
Черная вдова (Latrodectus mactans) — один из самых ядовитых пауков в мире. Через час после его укуса попавший в организм человека α-латротоксин начинает течь по его лимфатической системе. В результате возникает сильная судорога мышц живота, рвота, обильное потоотделение и жажда. Каждый год в США регистрируется по 2 500 укусов черной вдовы, но при своевременном лечении жертв паука удается спасти.
В 1933 году американский профессор Аллан Блэр (Allan Blair) решил на собственном опыте проверить, как укус черной вдовы действует на человека. Для этого он взял пинцетом самку паука и спровоцировал ее на укус. Уже через несколько минут у него начались сильные мышечные спазм, которые даже не давали ему полноценно дышать. Через два часа он был доставлен в больницу с кровавым потом. Несмотря на ужасную боль, он попросил врачей изучить его пульс — оказывается, от укуса паука частота биения сердца не менялась. Мужчина промучился несколько дней и только потом был отпущен домой.
Джозеф Баркрофт и химическое оружие
Несмотря на смертельную опасность этого веществ, британский физиолог Джозеф Баркрофт (Joseph Barcroft) решил проверить его действие на себе. Для этого он добровольно заперся в газовой камере вместе с подопытной собакой. После подачи газа животное умерло через 95 секунд. А мужчина смог продержаться целых 10 минут и в конце тяжелого эксперимента вышел с собакой на руках.
Впоследствии он проверял воздействие на организм человека воздуха с низким содержанием кислорода и даже экстремального холода. В ходе всех научных работ он выжил. Его здоровье оказалось очень крепким и он умер только в возрасте 74 лет из-за сердечного приступа.
Генри Хэд и левая рука
Генри Хэд (Henry Head) — английский невролог, который тоже известен благодаря эксперименту над собственным телом. Его всегда интересовали повреждения периферических нервов, но пациенты с такой проблемой не могли ему внятно рассказать, какую именно боль они испытывают. В 1903 году ученый попросил своего помощника перерезать ему лучевой нерв на левой руке. Мужчина испытывал ужасную боль, но она не мешала ему изучать стимулы, вызывающие боль. Сегодня о его эксперименте говорится во всех учебниках по нейрофизиологии.
Джованни Грасси и паразиты
В 1878 году итальянский паразитолог Джованни Грасси (Giovanni Grassi) обнаружил, что внутри многих трупов размножаются аскариды (Ascarididae). Так называются круглые черви, которые ведут паразитический образ жизни и разрушают органы желудочно-кишечного тракта. После этого открытия ученый решил проверить, что происходит с человеком при заражении этими мерзкими созданиями. Как вы уже могли понять, для этого он добровольно ими заразился.
Круглые черви аскариды
Но перед этим он на протяжении целого года рассматривал свои фекалии под микроскопом, чтобы убедиться, что в его организме нет паразитов. Убедившись в этом, он проглотил 100 яиц аскарид. Признаки их жизни он почувствовал примерно через месяц — у него возник дискомфорт в кишечнике, а в анализах кала обнаружились их яйца паразитов. К счастью, он прекрасно знал, как нужно очищать организм от круглых червей и быстро вылечился.
Ссылки на интересные статьи, смешные мемы и много другой интересной информации можно найти на нашем телеграм-канале. Подпишитесь!
Если вы хотите узнать и о других шокирующих экспериментах, рекомендую посетить наш канал в Яндекс.Дзен. Ведь там у нас есть статья про самые страшные научные эксперименты в истории. Думаю, вам понравится.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Несколько месяцев назад мы рассказывали вам об эпидемии неизвестной болезни среди курильщиков электронных сигарет, зафиксированной на территории Соединенных …
Сладкая кукуруза — специальная разновидность маиса (кукурузы) с вкусными семенами. В отличие от обычной полевой кукурузы, урожай сахарной собирают, когда она…
В рамках первого туристического полета Virgin Galactic будет проведен эксперимент. Для его проведения один из пассажиров космического корабля взял капсулу с растениями. 🌿 Рассказываем, в чем заключается эксперимент и для чего он нужен.
Джордж М. Стрэттон [1] в 1897 году впервые исследовал эффекты, возникающие при длительном ношении очков, перевертывающих зрительный мир. Эти исследования он проводил в Калифорнийском университете, где основал психологическую лабораторию. Он сам носил очки в течение восьми дней на одном правом глазе, левый был закрыт непрозрачным стеклом. Оптический эффект состоял в полном перевертывании зрительного мира обратно и восстановлении правой и левой сторон.
Стрэттон описал сильную мгновенную дезориентацию при надевании очков. Координации между зрением и движениями были совершенно нарушены. Он ошибался в направлении, пытаясь взять зрительно воспринимаемый объект, и слышал звуки, идущие со стороны, противоположной зрительно воспринимаемому источнику. Требовалось большое количество проб и ошибок, чтобы правильно выполнять такие действия, как поднесение вилки ко рту. Примерно после трех дней дезориентация уменьшилась, и к концу восьмого дня образовались новые зрительно-моторные координации. С течением времени он все меньше осознавал, что зрительный мир перевернут. После снятия очков адаптация снова расстраивалась, так что снова наблюдалась некоторая степень нарушения ориентировки в прежней, но теперь казавшейся не совсем нормальной обстановке. К счастью, этот эффект быстро прошел.
Ф. В. Снайдер и Н. X. Пронка [2] повторили этот эксперимент: их испытуемый носил переворачивающие очки в течение тридцати дней. Перед, во время и после этого периода было проведено большое количество тестов на зрительно-моторные координации. В одном из этих тестов испытуемый должен был быстро разложить карты по соответствующим ящикам. Регистрировалось время в секундах, уходившее на выполнение этого задания. Было проведено семнадцать ежедневных серий по пять проб в каждой до надевания очков, двадцать восемь таких же серий с очками и четыре серии после снятия их. Приводимый график на рис. 1 показывает среднее время в каждой серии.
А — без переворачивающих очков; Б — с переворачивающими очками. Ось абсцисс — номера опытов; ось ординат — время в секундах.
Обращает внимание резкое замедление выполнения задания сразу после надевания очков, довольно быстрое приспособление к ним и очень небольшое кратковременное нарушение после снятия очков. В конце эксперимента испытуемого спросили, видит ли он перевернутой картину, наблюдаемую из окна высокого здания. Он ответил: «Лучше бы вы не задавали мне этот вопрос. Вещи казались мне правильными, пока вы не спросили о них. Теперь, когда я вспоминаю, как они действительно выглядели раньше, без очков, я должен ответить, что они действительно кажутся теперь перевернутыми вверх ногами. Однако до вашего вопроса я совершенно не отдавал себе отчета, стоит мир прямо или вверх ногами».
Процесс, благодаря которому испытуемый, носящий очки, научается видеть мир правильно, далеко не ясен. Это, конечно, не обычный процесс сознательного, целенаправленного научения. Испытуемый ничего не говорит о таком процессе в течение адаптационного периода. Не похоже также, чтобы столь сложная задача могла быть решена таким простым способом. Р. Хелд и Дж. Рекош [3] на основе своих исследований предложили возможный механизм описанного явления. Их испытуемые, помещенные внутрь большого барабана, смотрели через линзы, искривляющие прямые линии, на случайные распределения точек; последние сплошь покрывали внутреннюю поверхность барабана. Самым замечательным в этом эксперименте было то, что распределения точек выглядели через очки точно так же, как и без них, так что испытуемые не подозревали о каких-либо искажениях. Каждый испытуемый смотрел на эти распределения в течение получаса в двух условиях: когда он сам ходил по кругу внутри барабана и когда его возили по тому же кругу в специальной тележке.
После экспериментального периода, но до снятия очков испытуемых просили настроить линию, кривизну которой он мог менять с помощью оптико-механического устройства так, чтобы она казалась ему прямой. Степень действительной кривизны линии, о которой испытуемый говорил, что она прямая, служила мерой адаптации его к линзам. У всех испытуемых наблюдалась значительная степень адаптации в серии с активным движением. Напротив, в серии с пассивным движением никакой адаптации обнаружено не было.
Низшие животные не способны к столь быстрой адаптации. В 1956 году Е. X. Хесс [4] вывел цыплят в темноте и надел на них призматические очки, которые смещали объекты в зрительном поле на 7 градусов вправо (или влево). Цыплята так и не смогли приспособиться к этим зрительным смещениям: они непрерывно клевали место, находящееся в 7 градусах вправо (или влево) от зерна.
Литература 1. Stratton G. M. 1897. Vision Without Inversion of the Retinal image. «Psychol. Rev.», 4, 341—360. 2. Snyder F. W. and Pronko N. H. 1952. Vision With Spatial Inversion (Wtchita: University of Wichita). 3. Held R. and Rekosh J. 1963. Motor-Sensory Feedback and the Geometry of Visual Space. Science, 141, 722—723. 4. Hess E. H. 1956. Space Perception in the Chick. «Sci. Amer.», 1956, 71—80.
5 учёных, которые ставили эксперименты над своим телом
Современные ученые проводят научные эксперименты только на лабораторных животных. Некоторые из опытов чрезвычайно жестоки, но такие работы сильно двигают науку вперед. Миру известны исследователи, которые проводили эксперименты со своими телами. Со стороны все это выглядело ужасно и временами они испытывали нестерпимую боль. Но в результате им удавалось остаться в живых и совершать важные открытия.
Джордж Стрэттон и «мир наоборот»
Человеческий глаз передает картину окружающего мира в сетчатку в перевернутом виде. Оттуда информация отправляется в головной мозг, который делает изображение таким, каким его видим мы. Американский психолог Джордж Стрэттон (George Stratton) очень хотел подробнее изучить это явление и в 1896 году разработал инвертоскоп. Этот прибор надевался на голову и заново переворачивал расшифрованное головным мозгом изображение. Надевший инвертоскоп на свою голову человек видел все перевернутым, поэтому ученый решил проверить, может ли человек научиться жить в «мире наоборот».
Психолог носил свое изобретение на протяжении недели. В первые дни он был сильно дезориентирован и с трудом передвигался даже по собственному дому. А вот через 3-4 дня он постепенно начал самостоятельно питаться при помощи столовых приборов и даже не врезался в стены. На своем примере он доказал, что человек вполне может жить, видя мир вверх ногами. Спустя неделю он снял с себя инвертоскоп и после этого ему пришлось привыкать к «нормальному» положению объектов. Правда это ему далось гораздо легче.
Аллан Блэр и ядовитый паук
Черная вдова (Latrodectus mactans) — один из самых ядовитых пауков в мире. Через час после его укуса попавший в организм человека α-латротоксин начинает течь по его лимфатической системе. В результате возникает сильная судорога мышц живота, рвота, обильное потоотделение и жажда. Каждый год в США регистрируется по 2 500 укусов черной вдовы, но при своевременном лечении жертв паука удается спасти.
В 1933 году американский профессор Аллан Блэр (Allan Blair) решил на собственном опыте проверить, как укус черной вдовы действует на человека. Для этого он взял пинцетом самку паука и спровоцировал ее на укус. Уже через несколько минут у него начались сильные мышечные спазм, которые даже не давали ему полноценно дышать. Через два часа он был доставлен в больницу с кровавым потом. Несмотря на ужасную боль, он попросил врачей изучить его пульс — оказывается, от укуса паука частота биения сердца не менялась. Мужчина промучился несколько дней и только потом был отпущен домой.
Джозеф Баркрофт и химическое оружие
Несмотря на смертельную опасность этого веществ, британский физиолог Джозеф Баркрофт (Joseph Barcroft) решил проверить его действие на себе. Для этого он добровольно заперся в газовой камере вместе с подопытной собакой. После подачи газа животное умерло через 95 секунд. А мужчина смог продержаться целых 10 минут и в конце тяжелого эксперимента вышел с собакой на руках.
Впоследствии он проверял воздействие на организм человека воздуха с низким содержанием кислорода и даже экстремального холода. В ходе всех научных работ он выжил. Его здоровье оказалось очень крепким и он умер только в возрасте 74 лет из-за сердечного приступа.
Генри Хэд и левая рука
Генри Хэд (Henry Head) — английский невролог, который тоже известен благодаря эксперименту над собственным телом. Его всегда интересовали повреждения периферических нервов, но пациенты с такой проблемой не могли ему внятно рассказать, какую именно боль они испытывают. В 1903 году ученый попросил своего помощника перерезать ему лучевой нерв на левой руке. Мужчина испытывал ужасную боль, но она не мешала ему изучать стимулы, вызывающие боль. Сегодня о его эксперименте говорится во всех учебниках по нейрофизиологии.
Джованни Грасси и паразиты
В 1878 году итальянский паразитолог Джованни Грасси (Giovanni Grassi) обнаружил, что внутри многих трупов размножаются аскариды (Ascarididae). Так называются круглые черви, которые ведут паразитический образ жизни и разрушают органы желудочно-кишечного тракта. После этого открытия ученый решил проверить, что происходит с человеком при заражении этими мерзкими созданиями. Как вы уже могли понять, для этого он добровольно ими заразился.
Круглые черви аскариды
Но перед этим он на протяжении целого года рассматривал свои фекалии под микроскопом, чтобы убедиться, что в его организме нет паразитов. Убедившись в этом, он проглотил 100 яиц аскарид. Признаки их жизни он почувствовал примерно через месяц — у него возник дискомфорт в кишечнике, а в анализах кала обнаружились их яйца паразитов. К счастью, он прекрасно знал, как нужно очищать организм от круглых червей и быстро вылечился.
Материалы по теме
А вот ещё:
Пауки умнее чем вы думаете
Поведение пауков никак не вяжется с образом «примитивных» крохотных животных. Оказывается, они умеют строить планы, удивляться, выстраивать стратегии и даже считать, пишет Naked Science. О том, чем еще эти крошечные существа удивили ученых, читайте в статье.
Научная журналистка Бетси Мейсон рассказывает об удивительных способностях, которые исследователи обнаружили у некоторых крошечных паукообразных.
Обычно люди связывают уровень интеллекта с размером мозга. Логично: больше клеток мозга — больше умственных способностей. Люди и многие другие животные, которых мы привыкли считать необычайно умными, такие как шимпанзе и дельфины, обладают большим объемом мозга. И долгое время считалось, что маленькие мозги просто не способны поддерживать сложные умственные процессы. Но так ли это на самом деле?
Подавляющее большинство видов живых существ Земли имеют довольно малые размеры, и лишь незначительную их часть вообще серьезно исследовали, уж тем более специалисты по когнитивистике. Однако изученность одной группы миниатюрных существ стремительно растет, поскольку ученые обнаружили у них удивительно сложные формы поведения.
«Есть такая общепринятая идея, что пауки слишком малы, чтобы у них развилось сложное поведение, так как для этого нужна определенная критическая масса мозговой ткани, — говорит арахнолог и биолог-эволюционист Димитар Димитров (Dimitar Dimitrov) из Университетского музея Бергена в Норвегии. — Но я думаю, что пауки — один из случаев, когда общепринятая идея оказалась довольно далеко от истины. Некоторые маленькие существа, на самом деле, способны делать очень сложные вещи».
Поведение, которое можно назвать «познавательным», в отличие от автоматических реакций, может быть довольно распространенным среди пауков, считает Димитров — соавтор исследования о разнообразии пауков, опубликованного в этом году в Annual Review of Entomology. От пауков-кругопрядов, меняющих вид строения паутины в зависимости от типа добычи, которую они планируют поймать, до пауков-анифенидов, способных научиться ассоциировать вознаграждение с запахом ванили — в мозгу этих животных происходит гораздо больше процессов познания, чем принято считать.
«Важен не столько размер мозга, сколько то, что существо способно делать с тем, что у него уже есть», — уточнила арахнолог Фиона Кросс (Fiona Cross) из Университета Кентербери в Крайстчерче, Новая Зеландия.
Кросс изучает поведение пауков-скакунчиков — бесспорных чемпионов по развитию когнитивных способностей в среде паукообразных. Хотя мозг этих крошечных арахнидов в буквальном смысле слова не больше булавочной головки, работа Кросс и других ученых показывает, что эти существа обладают способностями, которые мы без проблем назвали бы признаками интеллекта, если бы их демонстрировали животные с гораздо большим объемом мозгом, например собаки или наши дети.
«Пауки-скакунчики — удивительно умные создания, — утверждает эколог Натан Морхаус (Nathan Morehouse), изучающий пауков в Университете Цинциннати. — Я всегда восхищаюсь, когда существо вроде скромного паука-скакунчика рушит нашу уверенность в биологическом превосходстве».
Среди пауков-скакунчиков самыми искусными охотниками считаются представители рода Portia. Известно, что такие пауки, как изображенный на фото Portia fimbriata, планируют нападения на других пауков, включая длинные обходные пути и сложные стратегии, разработанные с учетом вида жертвы.
Одна из возможных причин, почему пауки-скакунчики так поведенчески продвинуты, заключается в том, что они обладают самым острым зрением, известным для существ их размера — размеры этих пауков обычно от одного миллиметра до 2,3 сантиметра в длину. Они используют зрение, чтобы найти и не упускать из виду во время преследования и атаки добычу, тогда как остальные пауки обычно прибегают к другой стратегии — сплести паутину и ждать, пока туда попадет жертва.
«Зрение дало им значительные возможности, благодаря чему пауки могут исследовать окружающую среду», — рассказала исследователь поведения животных Ксимена Нельсон (Ximena Nelson), которая тоже изучает пауков-скакунчиков в лаборатории Университета Кентербери. На открытой местности им нужно издалека распознать добычу, хищников, друзей, прежде чем принять решение, стоит ли приближаться. «На мой взгляд, именно зрение развило их удивительную познающую способность».
Пауки способны выстраивать сложные стратегии
Пауки-скакунчики, обладающие самым острым зрением и самым впечатляющим умом, принадлежат к роду Portia, обитающему в Африке, Азии и Австралии. Они предпочитают охотиться на других пауков и разрабатывают стратегии для каждого вида жертв. Известный исследователь пауков-скакунчиков из Университета Кентербери Роберт Джексон (Robert Jackson) обнаружил, что многие из тактик Portia отличаются особым коварством.
По словам Джексона, во время охоты на другой род пауков-скакунчиков — Euryattus — Portia использует хитроумный трюк. Самки Euryattus строят гнезда внутри опавших свернутых листьев, которые подвешивают в воздухе на нити шелка, прикрепленной к камням или растительности. Ухаживающие самцы сползают по шелковым нитям, встают на вершину гнезда и определенным образом сотрясают гнездо. Этот сигнал выманивает из него самку. Portia, по-видимому, использует преимущества такой системы, подражая сигналу самца Euryattus и заманивая самку в засаду: она выходит, а там не к ней пришли, а за ней!
Для Portia поиск верной стратегии особенно важен во время охоты на пауков, которые сами не прочь закусить скакунчиками. К примеру, чтобы напасть на паука, который плетет паутину, Portia обманывает его, заставляя подойти ближе, дергая за несколько шелковых нитей паутины. Если паук-жертва относительно мал, Portia дергает паутину, имитируя вибрацию пойманного насекомого, побуждая паука броситься к добыче со всех ног — однако вместо этого он сам становится добычей.
Если эти приемы не действуют на конкретного паука, Portia использует еще одну стратегию — встряхивает всю паутину, чтобы она двигалась так, словно нити колышет порыв ветра. Действие служит маскировкой для вибрации, которую создает Portia, когда заползает в паутину паука-жертвы. Во время лабораторных экспериментов Джексон обнаружил, что Portia пробует различные методы дерганья паутины, используя разные нити и скорость вибрации, пока не обнаружит правильную комбинацию, чтобы обмануть каждого отдельного паука, за которым охотится. По сути, она обучается во время охоты.
«Даже среди этой удивительно умной группы пауков-скакунчиков представители рода Portia выделяются необычной сообразительностью, — отметил Морхаус. — В конце концов, они охотятся на очень опасную добычу, поэтому осторожность и сообразительность — полезные инструменты».
Паук-скакунчик вида Portia africana, справа, преследует паука-эрезида. Известно, что пауки-скакунчики охотятся на других пауков, дергая за нити паутины, чтобы побудить паука-жертву подойти ближе. Когда паук оказывается в пределах досягаемости, Portia атакует.
Пауки строят планы
С целью понять, как эти маленькие паучки прокладывают столь сложные маршруты, Кросс и Джексон испытали умственные способности Portia в лаборатории. Они построили платформу, окруженную водой, со смотровой башенкой в центре, с которой паук может наблюдать две другие башенки, на вершинах которых стояли две коробки: одна содержала мертвых пауков, на которых Portia предпочитает охотиться, а другая — опавшие листья (точно не лакомство для Portia). Единственный способ добраться до добычи, не намокнув (этого пауки-скакунчики не любят), — спуститься на платформу, затем выбрать правильную из двух дорожек, ведущую к нужной коробке.
Расположившись на вершине смотровой башенки, пауки внимательно осматривали местность, прежде чем спуститься с башни и подняться по одной из дорожек. Большинство испытуемых выбирали путь, ведущий к еде, даже если это означало отдалиться от добычи и пройти мимо неверной дорожки. Кросс и Джексон утверждают, что пауки планировали маршрут со смотровой башни, а потом следовали ему, возможно, формируя мысленное «представление» карты — впечатляющий когнитивный подвиг для мозга размером едва ли больше макового зернышка.
Во время лабораторных экспериментов пауки рода Portia показали способность совершать запланированные походы, чтобы добраться до своей добычи. Portia начинает путь на центральной башне платформы, с которой открывается вид на две коробки, но лишь одна из них содержит потенциальную пищу. Паук должен спуститься с башни на платформу, окруженную водой, и использовать правильный обходной путь, чтобы добраться до добычи
Пауки умеют удивляться
Для еще одной проверки идеи о том, что Portia использует мысленное изображение вещей, Кросс и Джексон позаимствовали классический психологический эксперимент, предназначенный для оценки познавательной способности младенцев. Поскольку маленькие дети, как и пауки, не могут сказать, что у них на уме, идея заключается в том, чтобы выяснить, способна ли удивить та вещь, за которой они наблюдают.
Например, младенец видит, как игрушечная пожарная машина заезжает за левую сторону барьера, а затем — как с правой стороны появляется либо пожарная машина, либо плюшевый кролик. Ребенок будет дольше смотреть на неожиданно появившегося кролика, чем на пожарную машину, появление которой и так ожидалось. Эксперимент говорит о том, что малыш сформировал мысленное представление о пожарной машине и был озадачен, так как кролик не соответствовал ему.
С целью проверить, реально ли удивить Portia, Кросс и Джексон соорудили для пауков витрину с добычей. Сначала они показывали Portia один вид добычи в течение 30 секунд. Потом закрывали заслонку на передней панели витрины и меняли добычу местами, а через 90 секунд снова открывали заслонку. Если бы Portia сначала увидела паука-росянку, а потом паука-кругопряда, как бы она себя повела?
Ученые обнаружили, что если после открытия заслонки Portia видела другую добычу, то вероятность нападения была гораздо ниже, чем когда добыча оставалась прежней. Исследователи утверждают: эксперимент свидетельствует о том, что паук сформировал мысленное представление о добыче в начале испытания, которое не совпадало с тем, что он увидел в конце.
«В эксперименте используются действительно креативные экспериментальные схемы, и он вдохновил нас на собственные исследования», — рассказала зоопсихолог Элизабет Якоб (Elizabeth Jakob), изучающая пауков-скакунчиков в Массачусетском университете Амхерста.
Пауки умеют считать
Используя модификацию теста на обходной путь, Кросс и Джексон изучили другие способы и удивились поведению пауков. «Это равносильно тому, чтобы покопаться в мозгу Portia и спросить: «Ну, на что ты обращаешь внимание, Portia? Что для тебя важно?» — говорит Кросс.
Исследователи выяснили, что Portia хорошо разбирается в счете. Используя кенийский вид Portia africana, Кросс и Джексон позволили Portia увидеть несколько объектов добычи со смотровой башенки, а затем поменяли их количество, пока паук находился в пути, а цель была вне поля его зрения. Как оказалось, если Portia видела с башни одного паука-жертву, а прибыв на место, обнаруживала двух, она была менее склонна к нападению.
То же самое справедливо в отношении одного против трех объектов добычи и двух против трех, а также когда паук встречал только один объект после того, как ему первоначально показывали два или более. При тестировании с большим количеством объектов пауки не делали различий между тремя и более, объединяя их все в категорию «много».
Хотя пауки не могут считать «раз, два, три», исследование показывает, что некоторые скакунчики обладают чувством числа, примерно равным человеческому.
Пауки оценивают риски
Быть крошечным пауком, разгуливающим в дикой природе, — дело рискованное. Хотя представители этого отряда известны своими охотничьими способностями, пауки-скакунчики окружены большими числом других талантливых хищников, включая других пауков, муравьев, птиц, ящериц, жаб и, что самое ужасное, грязевых ос (они могут парализовать скакунчика и отложить в его внутренностях яйца, из которых появятся личинки и заживо съедят паука).
Но эти умные маленькие пауки, как обнаружила Нельсон, умеют выходить из опасных ситуаций. В лаборатории Университета Кентербери разработали тест, чтобы проверить, насколько хорошо Portia может оценивать пути отступления. Хотя пауки умеют плавать, они ненавидят воду, поэтому для эксперимента животное сажали на платформу, окруженную поддоном, наполненным водой. У подопытного было четыре способа добраться по воде до края лотка: все они предполагали прыжки между островками, сделанными из деревянных штырей, торчащих из воды.
Portia оценивает рискованность путей эвакуации с башенки, установленной в лотке с водой, которую паук, естественно, избегает. Чтобы добраться до безопасного края лотка, паук должен прыгать с одного торчащего из воды штырька на другой. Самый безопасный выбор — самый короткий путь, состоящий из наименьшего количества штырьков, который требует наименьшего количества прыжков.
Portia выбирала самый безопасный маршрут, который покрывал кратчайшее расстояние до цели и требовал наименьшего количества прыжков чаще, чем можно было предположить. Но когда испытуемые не выбирали самый безопасный путь, они неожиданно предпочитали самый длинный маршрут с наибольшим количеством штырьков. Оказывается, Portia просто перехитрила тест: самый длинный путь был извилистым, и пауки часто срезали дорогу, пропуская штырьки. «По сути, они просто жульничали», — сказал Нельсон.
Единственная загвоздка была в том, что на выполнение подобных задач у Portia может уйти довольно много времени: иногда несколько часов, а порой намного больше, чем у других пауков-скакунчиков, которых тестировала Нельсон. Исследовательница выявила четкую взаимосвязь между временем, которое паук тратил на изучение маршрута, и вероятностью выбора безопасного пути. По моему мнению, «видеть — значит думать», — отметила ученый. — Portia тратит довольно много времени на изучение маршрута, прежде чем принимает решение».
Можно с уверенностью сказать: по мере того как ученые продолжают изучать познавательные способности пауков-скакунчиков, эти существа будут и дальше удивлять нас своими умственными задатками. И если бы другим семействам арахнидов уделяли столько же внимания, кто знает, что еще мы бы узнали и какие способности скрываются у существ с крошечными мозгами.
Скакунчики — не самые большие пауки, но они, вероятно, способны выполнять наиболее сложные модели поведения среди пауков, считает Димитров. «Поэтому, я думаю, мы до сих пор не понимаем, где находится порог, за которым уже не может быть интеллекта, какой мозг для этого действительно не годится, потому что слишком мал», — подытожил исследователь.
