Гл. 3. Коллективный разум животных

Предыдущая глава: http://proza.ru/2025/08/23/895

Природа – это удивительное полотно, где всё связано со всем. Взаимодействия между
 различными формами жизни, таинственный механизм организации живых систем побуждают ученых к глубоким исследованиям этого полотна.
Удивительный пример коллективного разума представляют собой колонии полипов. Эти морские организмы, объединяясь в группы, состоящие из тысяч индивидуумов, образуют сложные структуры, известные как коралловые рифы. Несмотря на то, что каждый полип является отдельным организмом, их взаимодействие и сотрудничество приводят к эффектам, которые превосходят возможности отдельной особи.
В колониях полипов наблюдается четкое разделение труда: отдельные особи выполняют специализированные роли, такие как питание, защита и размножение. Это позволяет колонии действовать эффективно и адаптироваться к окружающей среде, реагируя на изменения температуры, уровня кислорода и других условий. Когда отдельные полипы ощущают угрозу, они могут сигнализировать об этом остальным, что позволяет коллективу изменять поведение в ответ на неблагоприятные обстоятельства и увеличивает общую устойчивость. По мнению одних учёных, полипы обмениваются химическими сигналами, сообщая о наличии пищи, опасностях или изменениях в среде обитания. По мнению других исследователей, жизнью полипов управляет коллективный разум, способный классифицировать угрозы и потребности колонии, на что указывают многочисленные наблюдения их жизни в колонии. При этом вопрос, где обрабатывается эта информация, остаётся открытым?
Непомерное несоответствие между сложностью социального устройства процветающего муравейника и термитника и микроскопическими размерами их нервной системы ставит учёных в тупик. Колонии общественных насекомых, состоящие из миллионов примитивных «винтиков», отлично выживают в условиях ограниченных ресурсов. Они ведут политику настоящего «города», приспосабливаются к смене времён года, быстро восстанавливаются после стихийных бедствий.
Термитник напоминает классовое общество, в котором существует чёткое разделение труда и иерархия. В нем можно выделить несколько социальных каст, каждая из которых выполняет свою специфическую роль. Основные касты включают королеву, короля, рабочих и солдат.
В колониях муравьёв все несоизмеримо сложнее. Где-то они живут, условно говоря, в рабовладельческом обществе – осуществляют набеги на соседние колонии-государства и, захватив их, выносят всё захваченное, в том числе и личинок, из которых выращивают рабов. В таких колониях действует жёсткий порядок наказаний и поощрений. К примеру, если здоровый муравей-фуражир несколько раз подряд возвращается в муравейник ни с чем, его казнят – убивают и самого пускают на фураж.
 По соседству может жить колония феодалов, где муравьи-крестьяне устраивают бунты и свергают (съедают) своих цариц. А есть и такие колонии, например рыжих лесных муравьёв, у которых давным-давно наступил коммунизм – соблюдается равное распределение благ, работают «социальные» программы по защите стариков и инвалидов. Рабочие-калеки продолжают подолгу жить в гнезде, потихоньку выполняя посильные задачи. Например, чистят вернувшихся с уборки фуражиров, охраняют дороги. Их кормят до тех пор, пока они в состоянии просить еду. Вот бы и нам построить такое общество…
В поисках аргументированного ответа учёные спорят о том, что влияет на распределение ролей среди муравьёв и термитов, и кто «руководит» колониями. Предполагают, что мозг колонии «распределён» по сотням тысяч муравьёв и термитов и в совокупности составляет супермозг, который «работает» только в колонии. Что есть своего рода «облако» информации, где хранятся «программное обеспечение» муравейника и «резервные копии». Условно можно представить, что каждый муравей или термит – компьютер, подключенный к Интернету. Однако определить, откуда поступают команда, пока невозможно.
Французский исследователь Луи Тома, много лет занимавшийся изучением термитов, писал: «Возьмите двух или трёх – ничего не изменится, но если вы увеличите их число до некой «критической массы», произойдёт чудо. Будто получив важный приказ, термиты начнут создавать рабочие бригады. Они примутся складывать один на другой маленькие кусочки всего, что им попадётся, и возведут колонны, соединят их сводами и создадут помещение, напоминающее собор». Учёные поставили опыт с термитами: в строившемся насекомыми термитнике они установили перегородки, разделив его строителей на изолированные «бригады». Тем не менее, это не помешало термитам продолжать работы. Возможно, они общаются телепатически?
Муравьи и термиты, находясь вместе, дружно строят уникальные дома для своих многочисленных семей, дороги и тоннели, помещения для жизни, склады, подземные плантации для выращивания грибов. А муравьи даже устанавливают правила дорожного движения, определяя приоритеты в группах муравьёв, которые перемещают провиант. Эти насекомые успешно решают вопросы поддержания температурного режима и влажности в колонии и «фермерских» помещениях по разведению и доению тли. Они занимаются вопросами добычи пропитания, заботой о детёнышах. Как им это удаётся? Кроме этих насекомых и человека, на подобные действия в живой природе больше никто не способен.
У термитов и муравьёв предусмотрены алгоритмы действий в борьбе с внешними угрозами, поражением членов колонии опасными инфекциями и др. Они идут даже на жертвование собой. Когда в конце дня повышается риск ночного нападения хищников на гнездо, десятки муравьёв запечатывают вход в муравейник снаружи, оставаясь у входа. Бывает, что, жертвуя собой, они умирают ночью от холода.
Муравьи вида темноторакс, зараженные спорами смертельного для них грибка и чувствуя, что умирают, уходят на большое расстояние от своего гнезда и погибают в одиночестве, тем самым ограждая от заражения здоровых собратьев. Общеизвестны случаи, когда сотни муравьёв, решая стратегическую задачу по спасению колонии, при переправе через ручей жертвуют собой, создавая живой мост.
Готовы к самопожертвованию и термиты – «взрывающиеся рюкзаки», обитающие в джунглях Французской Гвианы. Старые рабочие термиты этого вида отращивают мешки с голубой ядовитой жидкостью, которые они взрывают, опрыскивая своих врагов и совершая тем самым акт самоубийства ради родной колонии. Если в термитнике появляется зараженный грибком термит, то очень быстро два термита-солдата оттаскивают его в отдельное помещение с мёртвыми термитами, где его умерщвляют, откусив голову. Но потом солдаты делают себе харакири – вспарывают свои мягкие брюшки – и ради безопасности колонии кончают жизнь самоубийством.
Вполне вероятно, что решение на самопожертвование единичная особь не принимает – это решение коллективного разума, который является главным организатором и руководителем этого сложного процесса в жизни этих насекомых. Или всё-таки принимает?
По мнению американского энтомолога Кевина Пассино, пчелиный рой, вылетающий из улья в поисках нового жилья, действует как единый мозг, причём отдельные пчёлы выполняют роль его нейронов. Это достаточно сложная и слаженная операция. В разные стороны разлетаются пчёлы-разведчицы. Прилетев, рассказывают в танце, где и в каких условиях нашли подходящее место: размер дупла, присутствие или отсутствие в нём муравьёв, расстояние до него и направление полёта. Затем для проверки информации и оценки места туда летят уже 2-3 сопровождающие их спутницы.
В определённых ситуациях – когда «разведчики» приносят противоречивую информацию – пчёлы принимают коллективное решение. Компьютерная модель поведения роя показала, что такая система принятия решений обеспечивает быстрый и удивительно точный выбор, отфильтровывая ошибочные мнения. По сложности пчелиный «кворум» может соперничать с каким-либо ведомственным комитетом в министерстве. Пример демократии, где всё решает большинство, налицо.
Не менее интересно поведение коллективного разума у пчёл при нападении на них врагов. В улье нет пчёл-солдат, что было бы затратным для пчелиной семьи. Поэтому для защиты от врагов они вооружены ядовитым жалом, а также защитными алгоритмами поведения в опасных ситуациях. Самые страшные враги для пчёл – шершни. Огромные по сравнению с пчёлами, они нападают на маленьких пчёлок в воздухе. Подхватив пленниц, улетают, чтоб прокормить прожорливых личинок. Медоносная пчела не может самостоятельно противостоять шершню, если оказывается с ним один на один. Тем не менее, как свидетельствуют многолетние наблюдения учёных разных стран мира, маленькие труженицы различными способами защищаются от своих врагов.
Когда шершень в погоне за пчелой подлетает ближе к улью, пчёлы собираются у входа в гнездо и формируют живой щит – поднимают передние ножки и раскрывают жвалы. Затем одна из пчёл нападает на захватчика и удерживает его. Через считанные секунды пчёлы облепляют шершня и прижимают его к стенке гнезда. Но самое интересное происходит внутри клубка. Медоносные пчёлы могут настолько быстро работать мышцами крыльев, что их тела начинают выделять тепло. Если дюжина пчёл одновременно активируют свои «двигатели», температура в клубке существенно поднимается, и шершень погибает от перегрева. Иногда пчёлы, находящиеся в самом центре клубка, гибнут вместе с ним, жертвуя собой ради защиты колонии.
Другой способ защиты практикуют гигантские медоносные пчёлы, обитающие в Восточной Азии. Он основан на принципе «мексиканской волны». Представьте себе последовательные действия зрителей на переполненном стадионе, когда сидящие рядом группы людей поочередно встают на ноги, крича и поднимая руки, затем садятся обратно. Для стороннего наблюдателя создаётся впечатление, что по стадиону в самом деле пробегает «живая волна».
Этот метахрональный ритм умеют создавать гигантские пчёлы. Природному механизму дали название – «мерцание», и он является уникальной в животном мире стратегией, когда крупные скопления пчёл поочередно поднимают вверх свои брюшка, создавая эффект пробегающей по всему рою волны. «Мерцание» позволяет колонии насекомых создавать эффект одного большого живого существа, отпугивая таким образом хищников. Осы и шершни перестают воспринимать пчелиный рой как скопление множества мелких организмов и не решаются приближаться к этому «огромному монстру».
Как тысячам насекомых удаётся выполнять столь чётко скоординированные действия, по-прежнему остаётся загадкой для науки. Однако, изучая данный феномен вот уже несколько десятилетий, учёные пришли к единогласному выводу, что речь идёт именно о защитном механизме коллективного разума, но что он собой представляет, и каковы его возможности – полнейшая загадка для науки.

Бесспорными лидерами коллективизма являются голуби. Их стаи всегда летают более прямым путём, нежели одиночные птицы, что привело учёных к предположению о существовании некоего коллективного разума, помогающего им ориентироваться в пространстве. Экспериментально было подтверждено, что если голуби несколько раз подряд пролетают из одной точки в другую, то с каждым последующим перелётом этот маршрут становится всё более удобным. При этом молодые птицы учатся ему у более продвинутых товарищей.
Зоологи из Оксфорда Тасао Сасаки и Дора Биро провели эксперименты по исследованию способности голубей к накоплению «культурного опыта» с учётом смены лидеров. Исследователи, прикрепив к птицам GPS-датчики, разделили их на три группы: голуби из первой группы всегда возвращались домой сами по себе, из второй – вместе с постоянным товарищем, а в третьей голубям меняли партнера через каждые несколько полётов, так что новичок оказывался в паре с более опытным путешественником.
Птиц выпускали в незнакомой местности так, что поначалу они летели домой не самой прямой дорогой. Через несколько полётов все голуби следовали более удобным маршрутом. Наибольших успехов достигла та группа, в которой более опытного голубя регулярно заменяли новичком. Получалось так, что птица, которая уже начала искать кратчайший путь домой, передавала знания новому напарнику, который эти знания как-то корректировал. Затем бывшему новенькому давали в пару ещё более новенького, который, в свою очередь, тоже перенимал чужой опыт, добавляя к нему собственные «наработки». В итоге маршрут до дома оказывался всё более и более прямым. Всё выглядело так, как если бы новая птица не искала свой путь с нуля, а совершенствовала, улучшала то, что узнала от напарника, исправляя его мелкие огрехи.
Здесь возникают вопросы: каким образом голуби работают над новой версией маршрута и как обмениваются информацией, согласовывая свои действия? Ведь выработка голубями нового маршрута начинается с того момента, когда их выпускают в точке А. После этого стая моментально ориентируется на местности и начинает полёт домой. Где и каким способом происходит коллективная работа птиц над версией нового маршрута, пока неведомо.

Ещё один вид коллективизма – мурмурация – скоординированное движение/полёт огромных стай рыб/птиц. Например, скворцы, сбиваясь в грандиозные стаи, исполняют «танец скворцов», создавая зрелищные сжимающиеся и разжимающиеся облака с чётко очерченными контурами, движущиеся непредсказуемым образом. Эти стаи-облака могут разделяться на две и более частей-облаков, пролетать сквозь друг друга на скорости до 40 км/ч, при этом птицы не соприкасаются между собой.
Учёные объясняют эффект мурмурации тем, что поле зрения птицы охватывает все стороны. Поведение птиц в полёте нацелено на получение максимального количества информации о соседях по стае и окружающем пространстве. Этому способствует состояние предельной прозрачности: свет должен пробиваться сквозь стаю к каждой птице под различными углами. Возникающая при этом структура из тёмных и светлых пятен обеспечивает каждого отдельного скворца всей необходимой информацией. Именно такие динамические структуры создаются птицами, постоянно меняющими своё местоположение и углы полёта внутри стаи.
Мурмурацию можно рассматривать как один из механизмов адаптивного стайного поведения. Аналогичные случаи синхронизации движений наблюдаются и среди людей. Например, за считанные секунды толпа в тысячи человек на стадионе может синхронизировать хлопки. Никто со стороны не управляет этим процессом, тем не менее, вскоре все начинают хлопать в едином ритме.
Пытаясь разгадать эту загадку, исследователи из Университета Глостера и Королевского биологического общества с 2014 по 2016 год собрали огромный объем данных от любителей наблюдать за птицами. Добровольцы представили отчеты из 23 стран, охватывающие более 3000 случаев мурмурации. На основе этих данных специалисты составили полное описание условий, при которых возникает такое поведение. Ученые пришли к выводу, что в первую очередь мурмурации выполняют функцию защиты от хищников. Птицы собираются вместе для поисков пищи или отдыха перед перелетом. Огромные скопления естественным образом привлекают хищников, таких как ястребы. Как и многие стайные существа, птицы в своей защите полагаются на численное превосходство. Это явление называется “эффектом разбавления”: в стае вероятность того, что отдельная птица станет добычей, значительно снижается.
Столкнувшись с потенциальным хищником, скворцы опускают свои V-образные крылья и резко меняют направление, подобно тому, как косяк мелких рыбок сворачивает вбок при столкновении с акулой или другой крупной рыбой. Таким образом, стая остается цельной и не дает хищнику зафиксировать ни одну конкретную мишень. Чем больше группа, тем быстрее она реагирует на приближение хищника.
По этому поводу орнитолог Фрэнк Хеппнер, почетный профессор Университета Род-Айленда, который провел одни из первых исследований поведения скворцов в 1960-х годах впоследствии написал: «Суть в том, что я изучаю это явление уже 50 лет и до сих пор ничего не знаю… кроме того, что эти птицы удивительно умны». По словам Хеппнера, когда он держал скворцов в неволе для своих исследований, «они так умело открывали запоры на своих клетках, что нам пришлось установить надежные висячие замки».
Мурмурации можно наблюдать не только у птиц, но и среди различных видов животных, которые объединяются для повышения своей безопасности, например у сардин и анчоусов.
Следует отметить, что над раскрытием тайны мурмурации много лет работал британский орнитолог Э. Селус (1857-1934 гг.). Он, в частности, написал книгу «Передача мыслей (или что это?) у птиц». В 1930-х годах Селус предположил, что птицы, образующие мурмурации, используют нечто похожее на телепатию для передачи своих намерений по всей стае. “Они должны мыслить коллективно, все и одновременно… это похоже на одновременную вспышку в множестве мозгов,” — писал он в своей книге. По убеждению учёного, чётко скоординированные действия птичьих стай могут быть объяснены только через постулирование некоторого рода «передачи мыслей» между их членами. Однако идеи орнитолога о телепатии у птиц были проигнорированы современной наукой.
Другие исследователи считают, что стаи птиц обладают не только телепатическими способностями, но и связаны между собой невидимыми биополями и биотоками, что создает некий коллективный разум, управляющий птицами во время полёта. Существует множество мнений о фигурах, которые выстраивают в полёте птицы. Если треугольники, созданные птичьими стаями, представляют собой адаптацию к преодолению сопротивления воздуха, а имитация гигантских птиц является способом отпугивания врагов, то назначение фигур в виде креста, сердца, сапожка для подарков перед днем святого Николая и других подобных форм пока что остается необъясненным. Некоторые исследователи считают, что это не что иное, как своего рода послание нам, людям. От кого? Это остается вопросом…

Продолжение: