Животные умеют многое. Например, бутылконосые дельфины Tursiops sp., обитающие в Акульем заливе у берегов Австралии, отламывают куски губок и скребут ими по дну, вспугивая рыбу, которая затаилась в песке или между камней. С помощью эхолокации ее обнаружить нельзя, а выгнать из укрытия можно. Губкой скрести удобнее, она защищает рострум дельфина от повреждений (рис. 1). Эта методика охоты очень эффективна, но она не врожденная, ей нужно учиться. Причем в качестве учителей выступают исключительно матери, от посторонней взрослой особи ее перенять невозможно. Анализ митохондриальной ДНК свидетельствует, что все дельфины группы, использующие губки для прочесывания дна, имеют общую прародительницу. Животные, не овладевшие этой техникой, охотятся другими способами, а «губочники» держатся особняком [1].
![Рис. 1. Бутылконосый дельфин с губкой [1]](http://trv-science.ru/uploads/212-0585.jpg)
Они также освоили более совершенный способ колки орехов коулы (Coula edulis) и разбивают их не на земле, а на бревне или корне, а в качестве молотка им служит камень или толстая ветка — разные группы обезьян используют разные техники (рис. 3). Эти методики тоже приходится осваивать, и пройдет не один год, прежде чем юная обезьяна научится у матери правильно разбивать орех.
Дельфинов и шимпанзе объединяет одна удивительная черта: сложной техникой добывания пищи овладевают в основном самки. Так, если самка дельфина пользуется губкой, ее умение перенимают более 90% дочерей и менее половины сыновей, хотя и самцам оно пригодилось бы. У шимпанзе сходная ситуация — около 80% орехов коулы разбивают самки, причем делают это не только чаще, но и эффективнее самцов. Ловле термитов дочери также обучаются быстрее и делают это более профессионально, чем сыновья, точно копируя методику матери.
Чтобы объяснить феномен преимущественно женского образования, специалисты выдвинули гипотезу несопоставимых преимуществ (disparate benefts). Согласно этой гипотезе, обучение ничего не стоит учителю. Детеныши просто наблюдают за поведением матери и таким образом усваивают науку. Смотреть, естественно, могут все, но у молодых самок сильнее стимул к обучению, поскольку от освоения данной методики они получат большую выгоду, чем самцы.
Возможно, самкам бутылконосого дельфина нужно больше энергии для рождения и воспитания потомства, или дело в том, что кормовой участок самцов обширнее, и самкам, чтобы получить достаточное количество пищи с меньшей территории, приходится осваивать технику придонной охоты. Что касается шимпанзе, то самцы охотятся, а самки — нет, поэтому они вынуждены искать альтернативные источники белка, совершенствуя методы раскалывания орехов и выуживания насекомых из гнезд.
С этой гипотезой не согласен Мэтью Зефферман (Matthew R. Zefferman), постдок в университетах Теннесси и штата Аризона [2]. Он убежден, что сложные навыки нельзя усвоить, просто наблюдая; родители прикладывают усилия, чтобы обучить детей, и эти усилия обременительны для родителей и снижают их приспособленность. Чтобы детеныш мог всё хорошенько рассмотреть и усвоить, взрослым приходится менять свое обычное поведение.
Исследователи не знают, как происходит обучение у морских млекопитающих, за ним крайне трудно проследить, но учебный процесс шимпанзе описан неплохо. В большинстве случаев мать дает детенышу орех, камень и предоставляет доступ к наковальне, иногда даже уходит, оставляя его один на один с проблемой. При этом самка вынуждена искать для себя другие орехи, а главное — новые молоток и наковальню. На это уходят время и силы. Детеныши раскалывают орехи плохо; если бы их колола самка, кормила малыша и ела сама, это было бы куда эффективнее.
Ученые наблюдали и примеры активного обучения, когда мать, видя, как ее дитя мается с орехом, показывает, как это делается. Однако за много лет наблюдений таких эпизодов отметили только два, очевидно, они большая редкость. Что касается дельфинов, там гипотеза несопоставимой выгоды тоже вызывает сомнение: если самцы не заинтересованы в придонной охоте, почему искусством обращения с губкой овладевает почти половина сыновей?
Метью Зефферман предложил альтернативную гипотезу однородительского обучения (uniparental teaching). И у бутылконосых дельфинов, и у шимпанзе воспитанием и обучением потомства занимаются матери, отцы в этом не участвуют. Затрачивая силы на обучение детеныша, мать повышает его приспособленность, но снижает свою. Обученный ею сын получит преимущество перед неумехами, но свои навыки никому не передаст, следовательно, самка инвестирует силы и умение в одно поколение, что невыгодно. Иное дело дочери. Овладев искусством разбивания орехов на бревне, они передадут его своим дочерям, а те — своим. Обучая дочерей, мать обеспечивает умение многих последующих поколений, а это уже ощутимый результат. Неудивительно, что образованию сыновей они уделяют куда меньше внимания.
Эмпирических данных для доказательства этой гипотезы недостаточно, особенно для дельфинов. Поэтому Зефферман разработал две математические модели. Первая описывает однородительскую гипотезу, то есть активное обучение потомства. При этом самка после первых родов ограничивает свой репродуктивный потенциал, поскольку обучение затратно. Модель рассматривает ситуации, при которой мать с одинаковой частотой обучает всех потомков, преимущественно сыновей, преимущественно дочерей или вообще никого.
Вторая модель подразумевает, что обучение потомства не требует от самки дополнительных затрат. Возможны варианты, при которых сыновья и дочери обучаются с одинаковой частотой, интерес к учению проявляют потомки какого-то одного пола или вообще никто. Исследователь проверил, какая из моделей лучше описывает реальную ситуацию в Акульем заливе, а ситуация эта такова: частота использования губок в популяции низкая (около 10%), технология использования очень часто передается от матерей дочерям, обучение сыновей возможно, но происходит реже.
Анализ двух моделей показал, что первая модель совпадает с реальной ситуацией в том случае, если репродуктивные выгоды от обучения примерно вдвое превышают родительские затраты на него. Кстати, выгоды дельфинов от использования губок точно не определены. По некоторым данным, плодовитость самок — носителей технологии примерно на 18% выше, но эта разница недостоверна, и другие исследования ее не подтверждают.
Вторая модель, подразумевающая пассивное обучение, не объясняет женского крена в образовании. С этим выводом согласуются и наблюдения за шимпанзе. Возможно, дети обоего пола учатся, наблюдая за матерью, но при этом самка еще дополнительно занимается с дочерьми. И многими полезными навыками, которыми можно овладеть при пассивном обучении, самцы обладают наравне с самками. Они постигли искусство разбивать орехи на земле, но редко умеют пользоваться наковальней; выуживают термитов и муравьев, но не так виртуозно, как их матери и сестры.
Приобретенные навыки существенно облегчают самкам жизнь. Однородительская гипотеза предполагает, что самкам дельфинов, умеющим использовать губки, нет необходимости расширять кормовой участок, им достаточно меньшего. Самки шимпанзе могут не охотиться, потому что они компенсируют нехватку белка муравьями и орехами.
Как происходит обучение у других видов, пока неизвестно. Вообще, исследуя процесс обучения животных, на проблему различия полов внимания практически не обращают. По мнению Мэтью Зеффермана, у всех видов, в которых обучением потомства занимается лишь один из родителей, более «образованными» будут представители воспитывающего и обучающего пола. Эту гипотезу можно проверить на морской выдре Enhydra lutris. Эти животные разбивают раковины моллюсков о камни, и есть сообщения, что самцы и самки пользуются орудиями по-разному.
Существование активного обучения у животных пока находится под вопросом. Многие исследователи отказываются принять его без экспериментальных доказательств. Зефферман полагает, что в условиях, когда наблюдения проводить крайне сложно, их могут заменить математические модели. Если детенышей растит один из родителей, а у некоторых особей (причем значительно чаще у воспитывающего пола) встречаются сложные навыки, которым нужно учиться, мы вправе ожидать, что у этого вида есть активное индивидуальное обучение. И поскольку о детенышах в такой ситуации чаще заботятся матери, качественное образование у многих видов — привилегия самок.
Наталья Резник
1. Mann J., Sargeant B. L., Watson-Capps J. J., Gibson Q. A., Heithaus M. R., Connor R. C., Patterson E. Why do dolphins carry sponges? //PLoS One. 2008. 3:e3868
2. Zefferman M. R. Mothers teach daughters because daughters teach granddaughters: the evolution of sex-biased transmission // Behavioral Ecology. 2016. 27(4). P. 1172– doi:10.1093/beheco/arw022
Очень интересно! Спасибо.