Неутолимая любознательность

Как только цыпленок появляется на свет из яйца, он сразу начинает клевать маленькие предметы, видимо, в поисках пищи. Но откуда цыплята знают, чтó им клевать? Откуда они знают, какая пища им подходит? Одна крайность могла бы состоять в том, чтобы еще до того, как цыплята получат какой-либо опыт, у них в мозгу имелось заложенное в него от природы эталонное изображение пшеничного зерна. Но этот вариант неправдоподобен, особенно учитывая, что цыплята всеядны. Есть ли у зерен пшеницы, ячменя и проса, а также личинок мучных хрущаков и других жуков что-то общее, что отличало бы их от скучных и несъедобных меток и пятен? Да, есть. Прежде всего, они объемны.

Как отличить объемный объект от плоского? Это можно сделать, например, по распределению теней. Посмотрите на изображения лунных кратеров внизу этой страницы. Это два изображения одной и той же фотографии, только одно из них развернуто на 180°. Думаю, на одном из них вы видите выпуклые холмы с плоской вершиной, а на другом – вогнутые кратеры, а если перевернете книгу, то холмы и кратеры поменяются местами. Эта иллюзия известна уже давно. Она связана с нашим предвзятым представлением о том, откуда должен падать свет, то есть, по сути, о положении солнца. Выпуклые объекты обычно освещены со стороны солнца, которое чаще всего находится где-то сверху, и затенены с другой стороны. Поэтому выпуклый объект на перевернутой фотографии может показаться вогнутым, а вогнутый – выпуклым.

Солнце редко располагается непосредственно у нас над головой, но в целом свет обычно падает скорее сверху, чем снизу. Поэтому любой хищник, ищущий выпуклых жертв, может находить их, исходя из этого предположения о затенении. Что же касается жертв, участвующих вместе с хищником в эволюционной гонке вооружений, то естественный отбор вполне может поддерживать у них такую защитную окраску, которая скрывает эффект затенения. Многие виды рыб темнее сверху и светлее снизу, что отчасти нейтрализует освещение верха и затенение низа, так что рыба кажется более плоской, чем есть. Из этого правила есть исключения, которые действительно “только подтверждают правило”, например плавающие кверху брюхом сомики, у которых спинная сторона, напротив, светлее, а брюшная темнее.

Один из студентов Тинбергена, голландец Лен Де Рейтер, провел ряд изящных экспериментов, посвященных другому подобному исключению – окраске гусениц, в состоянии покоя обычно сидящих на растениях кверху брюхом. На верхней фотографии на следующей странице показана сидящая на веточке в обычном положении гусеница большой гарпии (Cerura vinula). Она малозаметна и кажется плоской. На нижней фотографии показано, как та же гусеница выглядела, когда Де Рейтер перевернул веточку на 180°. В таком положении мне намного легче ее заметить, но что особенно важно – ее намного легче было заметить и сойкам, которых Де Рейтер использовал в своих экспериментах в качестве модельных хищников.

Но все это ничего не говорит о том, врожденные или приобретенные знания имеются у людей и соек об обычном положении солнца – над головой. Мне казалось, что проверить это помогут эксперименты по изучению депривации, которые позволят разобраться в механизме возникновения соответствующей иллюзии у цыплят.

Для начала нужно было узнать, видят ли цыплята эту иллюзию. Судя по всему, они ее видели. Я сфотографировал неравномерно освещенную половинку шарика для пинг-понга, уменьшил изображение до размеров аппетитного зернышка или семечка и напечатал фотографии. Когда я смотрел на одну из этих фотографий, расположив ее так, чтобы освещенная сторона полушария располагалась сверху, изображение выглядело выпуклым, а когда переворачивал фотографию – вогнутым. Когда цыплятам показывали две одинаковые фотографии, расположенные так, что на одной из них половинка шарика выглядела освещенной сверху, а на другой – снизу, они намного чаще пытались клевать ту, что казалась выпуклой, то есть первую. Этот результат заставлял предположить, что цыплятам свойственно то же, что и нам, “предвзятое” представление о расположении солнца над головой.

Все это хорошо, но, хотя эти цыплята и были маленькими, у них все-таки имелся некоторый опыт. В течение всех трех дней, прошедших со дня их вылупления, они питались при обычном свете, источник которого располагался сверху. Этого времени могло оказаться вполне достаточно, чтобы они научились распознавать выпуклые объекты, освещенные сверху.