Неутолимая любознательность

Лоренц, Тинберген и их последователи считали, что поведение животных во многом состоит из последовательностей небольших программ – фиксированных последовательностей действий (ФПД), напоминающих работу заводных игрушек. Считалось, что каждая ФПД так же постоянна, как любая анатомическая структура, например ключица или левая почка. Разница между ними лишь в том, что почка или ключица вещественны и занимают место в пространстве, а ФПД существует во времени: ее нельзя взять в руки и положить в ящик, можно лишь наблюдать за ее ходом. В качестве одного из общеизвестных примеров ФПД можно назвать движения морды собаки, зарывающей кость. Собака совершает точно такие же движения и тогда, когда кость лежит на ковре, где нет земли, в которую ее можно зарыть. Собака при этом действительно похожа на очаровательную заводную игрушку, хотя направление ее движений может в какой-то степени меняться в зависимости от положения кости.

У любого животного имеется определенный набор ФПД. Похожий принцип лежит в основе устройства куклы, которую заводят, потянув за шнурок, после чего она говорит одну из фраз, случайным образом выбираемых из некоего ограниченного репертуара. Когда фраза выбрана, кукла проговаривает ее до конца и не переключается посреди нее на какую-либо другую. Выбор конкретной фразы из дюжины возможных непредсказуем, но, когда он сделан, дальнейшее развитие событий вполне предсказуемо. Так представляли себе работу ФПД и мы с Мэриан, будучи этологами тинбергеновской школы. Но так ли это на самом деле? На этот вопрос нам и хотелось ответить – точнее, нам хотелось переформулировать его таким образом, чтобы на него можно было дать однозначный ответ.

Теоретически непрерывный ход поведения любого животного может быть записан как последовательность мышечных сокращений. Но если теория ФПД верна, то действия животного должны быть настолько предсказуемы, что запись всех сокращений мышц (если это вообще возможно) оказалась бы трудоемкой и напрасной. Вместо этого можно просто записать все ФПД, тогда последовательность ФПД (исходя из утрированной версии данной теории) и будет полным описанием поведения животного.

Но так должно быть лишь в том случае, если ФПД действительно аналогичны органам или костям, – иными словами, если каждая такая последовательность действий совершается полностью, не прерываясь на середине и не смешиваясь ни с какой другой последовательностью. Нам с Мэриан хотелось найти способ оценить, в какой степени это положение теории ФПД верно. Темы наших диссертаций были по-своему связаны с принятием решений, и для нас казалось естественным перевести проблему ФПД на язык принятия решений. Говоря этим языком, животное принимает решение запустить ту или иную ФПД, но после запуска каждая ФПД осуществляется до конца, и во время ее осуществления никакие решения уже не принимаются. По завершении ФПД в поведении животного наступает период неопределенности, продолжающийся до принятия нового решения запустить (и завершить) ту или иную ФПД.

Мы решили изучить это явление на конкретном примере поведения цыплят, когда они пьют воду, и надеялись, что этот случай окажется репрезентативным[104]. Птицы (за исключением голубей, которые просто всасывают воду) пьют, совершая последовательность действий, напоминающую изящное глиссандо и создающую отчетливое субъективное впечатление, что ее запускает конкретное решение, после которого она всегда осуществляется от начала до конца. Но можно ли было подтвердить это субъективное впечатление достоверными данными?

Мы снимали пьющих цыплят на кинопленку в профиль, а затем анализировали их поведение кадр за кадром, чтобы разобраться, можно ли установить “структуру принятия решений” такого поведения. Мы измеряли координаты положения головы на каждом кадре и вводили их в компьютер. Идея была в том, чтобы установить степень предсказуемости каждого следующего кадра, исходя из положения головы на предыдущих кадрах.

На следующей странице показаны графики изменений высоты глаза у одного и того же цыпленка во время трех последовательностей действий, которые он совершал, когда пил воду. Все три графика наложены друг на друга так, чтобы на них совпадал момент соприкосновения клюва с водой (ноль на оси времени). Если посмотреть на эти графики, складывается ощущение, что с этого момента (и даже незадолго до него) поведение цыпленка стереотипно и предсказуемо, но более ранний этап движения головы вниз варьирует сильнее и зависит от принимаемых решений, позволяющих цыпленку приостановить движение и даже (как мы показали в другой серии экспериментов) отказаться от питья воды.