Способность животных к символизации

Зорина Зоя Александровна, Полетаева Инга Игоревна

Анализ способности животных разных видов к символизации, которую принято рассматривать как биологическую предпосылку возникновения второй сигнальной системы (речи) человека. Первый подход к изучению этого вопроса с помощью обычных лабораторных экспериментов тАФ обнаружение у шимпанзе и птиц способностей к усвоению и использованию символов (цифр) для оценки множеств и совершению с этими символами операций, аналогичных арифметическим. Второй подход тАФ обучение человекообразных обезьян языкам-посредникам (языку жестов, компьютерному языку ВлйеркишВ» и др.). Описание особенностей ВлязыковыхВ» навыков шимпанзе, обученных по разным программам; рассмотрение их отличий от естественных языков животных и степени соответствия свойствам языка человека (по Хоккету). Сравнение степеней символизации (способность оперировать знаком в отсутствие обозначаемого предмета) при разных системах обучения, умение создавать новые знаки (ВлпродуктивностьВ») и понимать синтаксический строй предложения. Описание уникальных экспериментов С. Сэведж-Рамбо, в которых шимпанзе-бонобо, с раннего возраста воспитанный в контакте с людьми, к 2 годам спонтанно начал понимать устную речь, а к 5 годам достиг уровня 2,5-летнего ребенка по способности с первого же раза понимать обращенные к нему фразы. Обсуждение гипотезы о наличии у высших животных сигнальных систем промежуточного уровня.

Долгое время существовало, да и сейчас еще не полностью изжито представление, что между психикой человека, с одной стороны, и психикой животных тАФ его близких и далеких родственников, с другой, лежит непроходимая пропасть и что способность к речи у человека не имеет никаких биологических корней. Такая точка зрения не была единственной, но именно она долгое время господствовала и в отечественной, и в зарубежной науке. Однако постепенно предположение о том, что и животные обладают какими-то, пусть самыми примитивными зачатками этой способности, получало все большее распространение. Этому способствовали уже рассмотренные нами данные (см. гл. 4 и 5) о способности антропоидов к целенаправленному применению и подготовке орудий, о сложности их социального поведения, а также о том, что естественные Языки антропоидов превосходят по своей сложности языки большинства животных.

В предыдущей главе были рассмотрены свидетельства того, что многие животные способны к осуществлению базовых операций, характерных для мышления человека, тАФ обобщению и абстрагированию. Считается, что этот уровень когнитивной деятельности тАФ основа для возникновения в процессе эволюции речи (Орбели, 1949; Фирсов, 1993). Самый высокий уровень развития этих операций характерен для человека, у которого обобщение и абстрагирование реализуются с помощью символов тАФ слов.

Долгое время существовало, да и сейчас еще не полностью изжито представление, что между психикой человека, с одной стороны, и психикой животных тАФ его близких и далеких родственников, с другой, лежит непроходимая пропасть и что способность к речи у человека не имеет никаких биологических корней. Такая точка зрения не была единственной, но именно она долгое время господствовала и в отечественной, и в зарубежной науке. Однако постепенно предположение о том, что и животные обладают какими-то, пусть самыми примитивными зачатками этой способности, получало все большее распространение. Этому способствовали уже рассмотренные нами данные (см. гл. 4 и 5) о способности антропоидов к целенаправленному применению и подготовке орудий, о сложности их социального поведения, а также о том, что естественные Языки антропоидов превосходят по своей сложности языки большинства животных.

В предыдущей главе были рассмотрены свидетельства того, что многие животные способны к осуществлению базовых операций, характерных для мышления человека, тАФ обобщению и абстрагированию. Считается, что этот уровень когнитивной деятельности тАФ основа для возникновения в процессе эволюции речи (Орбели, 1949; Фирсов, 1993). Самый высокий уровень развития этих операций характерен для человека, у которого обобщение и абстрагирование реализуются с помощью символов тАФ слов.

Вопрос о том, есть ли и у животных какие-то зачатки способности к символизации (использованию знаков вместо реальных стимулов и понятий), закономерно возникал с первых шагов изучения поведения и психики приматов (см. 2.9.2). Долгое время считалось, что человекообразные обезьяны не только не смогли подняться на эту ступень развития психики, но даже не приблизились к ней (настолько Влуникально человеческимиВ» считались особенности, лежащие в ее основе).

Перед описанием экспериментальных методов, которые были использованы для анализа этого вопроса, а также результатов таких исследований сопоставим основные свойства языков животных и языка человека.

1. Языки животных и язык человека.

Языки большинства животных, включая и язык обезьян, тАФ это совокупность конкретных сигналов тАФ звуковых, обонятельных, зрительных и т.д., которые действуют в данной ситуации и непроизвольно отражают состояние животного в данный конкретный момент.

Важная особенность основных видов коммуникации большинства животных тАФ ее непреднамеренность, т. е. сигналы не имеют непосредственного адресата. Этим естественные языки животных принципиально отличаются от языка человека, который функционирует под контролем сознания и воли.

В языках животных сигналы видоспецифичны: в общих чертах они одинаковы у всех особей данного вида, их особенности определены генетически, а их набор практически не подлежит расширению. Сигнализация (языки) большинства видов животных включает следующие основные категории:

сигналы, предназначенные половым партнерам и возможным конкурентам;

сигналы, которые обеспечивают обмен информацией между родителями и потомством;

крики тревоги, зачастую имеющие такое же значение для животных других видов;

сообщения о наличии пищи;

сигналы, помогающие поддерживать контакт между членами

стаи;

сигналы-ВлпереключателиВ», чье назначение тАФ подготовить животное к действию последующих стимулов, например известить о намерении играть;

сигналы-ВлнамеренияВ», которые предшествуют какой-то реакции (например, птицы перед взлетом совершают особые движения крыльями);

сигналы, связанные с выражением агрессии;

сигналы миролюбия;

сигналы неудовлетворенности (фрустрации).

Таковы общепринятые представления о структуре видоспецифи-ческих языков животных.

Особенности естественных языков высокоорганизованных животных. В настоящее время накапливается все больше сведений о том, что языки приматов и, по-видимому, других высокоорганизованных животных иногда выходят за рамки видоспецифической коммуникационной системы. Известно, например, что в языке верветок, зеленых мартышек имеются звуковые сигналы для обозначения конкретных объектов и явлений, в частности различных видов хищников. Они обозначают не Влхищника вообщеВ» как опасность, а конкретно леопарда, змею и др. Точно также есть сигналы для обозначения не любого корма для утоления голода, а определенной пищи (подробнее см.: Зорина и др., 1999; Резникова, 2000).

Звуковые сигналы шимпанзе также бывают не только видоспеци-фическими, но могут передавать совершенно новую конкретную информацию (Чудолл, 1922). Способность шимпанзе к пониманию синтаксиса, обнаруженную при усвоении языков-посредников и общении с человеком в лабораторных исследованиях, по-видимому, можно увидеть и в естественном поведении этих животных.

Действительно, у приматов существует сложная звуковая коммуникация (наряду с системами сигналов других модальностей). Например, самец шимпанзе пытается кричать ВлпохожеВ» на ту обезьяну, с которой он в настоящий момент взаимодействует (т.е. воспроизводит акустические характеристики ее криков). Это может служить способом унификации криков членов данной группы (Mitani, Brandt, 1994). Показано, что в Влдолгих крикахВ» шимпанзе присутствуют вариабельные элементы, которые в разных ситуациях идут в разной последовательности. В формировании индивидуального звукового репертуара каждого самца шимпанзе большое значение имеет подражание сородичам. Это свойство сильно отличает их язык от обычных коммуникативных систем животных.

Было даже высказано предположение, что естественная коммуникативная система шимпанзе является промежуточной между языком человека и коммуникативными системами других животных (ее иногда называют ВлпротоязыкомВ») (Ujhelyi, 1997).

Язык и сигнальные системы, по И. П. Павлову. Системы коммуникации, которыми пользуются животные, И. П. Павлов называл первой сигнальной системой, общей для животных и человека.

Язык человека позволяет передавать информацию также в отвлеченной форме, с помощью слов-символов, которые являются сигналами других, конкретных сигналов. Именно поэтому И. П. Павлов называл слово сигналом сигналов, а речь тАФ второй сигнальной системой. Она позволяет не только реагировать на конкретные стимулы и сиюминутные события, но в отвлеченной форме хранить и передавать информацию об отсутствующих предметах, а также о событиях прошлого и будущего, а не только о текущем моменте.

В отличие от коммуникативных систем животных язык человека служит не только средством передачи информации, но и аппаратом ее переработки. Он необходим для обеспечения высшей когнитивной функции человека тАФ абстрактно-логического (вербального) мышления.

Язык человека тАФ это открытая система, запас сигналов в которой практически неограничен, в то время как число сигналов в репертуаре естественных языков животных невелико.

Звуковая речь, как известно, лишь одно из средств реализации функций языка человека, который имеет также и другие формы выражения, например различные системы жестов, т.е. языки глухонемых.

В настоящее время наличие зачатков второй сигнальной системы исследуют у приматов, а также у некоторых других видов высокоорганизованных животных: дельфинов, попугаев, а также врановых птиц. Существует два подхода к анализу этой проблемы:

проведение тестов на символизацию в обычных лабораторных экспериментах;

обучение животных особым языкам тАФ так называемым языкам-посредникам, которые представляют собой упрощенные аналоги речи человека; языки-посредники в основном воспроизводят его структуру, но реализованы с помощью более доступных для животных и не требующих тонкой артикуляции средств тАФ жестов, выбора жетонов, нажатий на клавиши компьютера и др.

Цель обоих подходов тАФ выяснить, способны ли животные научиться употреблению абстрактных, ранее нейтральных для них стимулов как символов предметов (объектов) реального мира в отсутствие самих предметов.

Рассмотрим последовательно каждый из этих подходов.

2. Исследование способности животных к символизации (на примере ВлсчетаВ») с помощью лабораторных тестов.

Символизацией называют установление эквивалентности между нейтральными знаками тАФ символами тАФ и соответствующими предметами, действиями, обобщениями разного уровня и понятиями.

Для изучения этой когнитивной функции у приматов и птиц применяют достаточно разнообразные экспериментальные приемы. Один из них связан с проблемой ВлсчетаВ» у животных. Известно, что животные способны к разным формам оценок количественных параметров среды (см. 2.8; 4.8.3; 5.5.3), включая формирование довербального понятия о ВлчислеВ» (см. 5.5.4). На следующем этапе анализа выясняют, могут ли животные связывать это понятие с символами (арабскими цифрами), т.е. существуют ли у них зачатки способности к Влистинному счетуВ» с помощью числительных, которым в полном объеме владеет только человек.

Вопрос о наличии зачатков Влистинного счетаВ» у животных и критериях, которым они должны удовлетворять, составляет предмет острых дискуссий (см.: Davis, Perusse, 1988; Gallistel, 1993). Р. Гельман и К. Гал-листель (Gelman, Gallistel, 1978) предложили ряд критериев, которые необходимо учитывать при оценке способности животных использовать символы для маркировки множеств. Наиболее важные из них:

соответствие Влодин к одномуВ» тАФ каждому пересчитываемому элементу должен соответствовать особый символ (маркер);

ВлординальностьВ» (упорядоченность) тАФ символы должны в стабильном порядке соответствовать пересчитываемым элементам;

ВлкардинальностьВ» тАФ символ, соответствующий последнему элементу, должен описывать общее число элементов в множестве.

Чтобы выяснить, способны ли животные к символизации и удовлетворяет ли их поведение указанным критериям, необходимо ответить на следующие вопросы:

способны ли они устанавливать тождество между исходно индифферентными для них знаками (например, арабскими цифрами) и обобщенной информацией о числе элементов в множествах разной природы;

способны ли они оперировать усвоенными цифрами как символами (например, выполнять операции, аналогичные арифметическим);

способны ли они использовать усвоенные символы для нумерации (пересчета) элементов множеств и выполнять число действий в соответствии с предъявленной цифрой?

2.1. Способность к символизации у приматов.

Одна из первых попыток исследования способности животных к употреблению символов вместо реальных множеств была сделана К. Ферстером (Ferster, 1964). После 500 000 опытов ему удалось обучить двух шимпанзе тому, что определенным множествам соответствуют ВлцифрыВ» (от 1 до 7), выраженные двоичным кодом (от 000 до 111). Выучив эти комбинации, животные могли располагать их в порядке возрастания, но так и не научились использованию цифр для нумерации конкретных объектов.

Матсузава (Matsuzawa, 1985; Matsuzawa et al., 1986) обучал шимпанзе Аи установлению соответствия между различными множествами и арабскими цифрами от 1 до 6. В качестве образца он предъявлял наборы различных предметов, а для выбора тАФ арабские цифры. В тесте с новыми вариантами множеств того же диапазона обезьяна успешно выбирала соответствующие им цифры (ВлмаркировалаВ» множества с помощью символов). Можно было предположить, что ее обучение ограничивалось образованием условной связи (ассоциации) между цифрой и конкретными паттернами расположения элементов в соответствующих множествах, а также простым запоминанием всех использованных комбинаций. Однако в более поздней работе (Murofushi, 1997) было доказано, что дело этим не ограничивается, и Аи действительно связывала знаки с признаком ВлчислоВ» и оперировала ими как символами. Она правильно использовала цифры от 1 до 7 для маркировки разнообразных новых множеств, абстрагируясь от паттернов расположения составляющих их элементов, а также их размера, цвета и формы.

Особый вклад в решение вопроса о способности животных к использованию символов для характеристики множеств внесли работы американской исследовательницы Сары Бойзен и ее коллег (Boysen, Berntson, 1989; 1995; Boysen, 1993). Благодаря приемам, специально акцентирующим внимание животного на признаке числа, и постепенному наращиванию сложности предъявляемых задач, им удалось обнаружить у шимпанзе Шебы практически все элементы Влистинного счетаВ».

Сначала шимпанзе обучали класть одну и только одну конфету в каждый из шести отсеков специального подноса. Смыслом этой процедуры была демонстрация соответствия Влодин к одномуВ» между числом отсеков и числом конфет. Следующая задача предназначалась для оценки прочности выработанного соответствия Влодин к одномуВ» и обеспечения базы для введения арабских цифр. В ответ на предъявление подноса с одной, двумя или тремя конфетами шимпанзе должна была выбрать одну из трех карточек с изображениями такого же числа кружков. Авторы особо подчеркивали значение процедуры опыта: конфеты на поднос помещали всегда по очереди, при этом экспериментатор их вслух пересчитывал (демонстрация первого и второго принципов Гельман и Галлистеля тАФ соответствия Влодин к одномуВ» и упорядоченности, т.е. ординальности). Постепенно сначала одну, потом две и т.д. карточки с изображениями точек стали заменять карточками с изображениями цифр, так что обезьяна должна была использовать эти ранее индифферентные для нее изображения вместо реальных множеств.

Когда Шеба стала уверенно выбирать все три цифры, соответствующие числу конфет на подносе, обучение продолжили с помощью компьютера. Обезьяне показывали на мониторе одну из цифр, а она должна была выбрать карточку с изображением соответствующего числа точек, т.е. применить символы к множествам другого типа, чем использованные при обучении.

По той же методике Шеба освоила еще два символа: цифры 0 и 4, а впоследствии также 5, 6 и 7. Интересно, что, осваивая новые множества, она сначала по очереди прикасалась к каждой из конфет и только после этого выбирала соответствующую цифру. Дополнительные опыты свидетельствуют, что это не было простым подражанием экспериментатору, а действительно неким способом ВлпересчетаВ» конфет, а также других предметов (батареек, ложек и т.п.).

Для проверки способности Шебы оперировать усвоенными символами провели следующие два теста.

Первый авторы назвали Влтестом на функциональный счетВ». В лаборатории по двум из трех ВлтайниковВ» раскладывали апельсины таким образом, чтобы их сумма не превышала 4. Шеба обходила все три ВлтайникаВ» и видела (но не могла достать) находящиеся в них апельсины. Затем обезьяна должна была подойти к Влрабочей площадкеВ» и выбрать из разложенных там по порядку цифр ту, которая соответствовала числу апельсинов в тайниках. Оказалось, что уже во второй серии экспериментов (25 проб в каждой) шимпанзе выбирала правильную цифру более чем в 80% случаев.

Во втором тесте апельсины заменили карточками с цифрами, которые также помещали в любые два из трех ВлтайниковВ» тАФ сумма цифр также не превышала 4 {тест на Влсложение символовВ»). Использовали следующие комбинации цифр: 1 и 0, 1 и 1, 1 и 2, 1 и 3, 2 и 0, 2 и 2. Как и на предыдущем этапе, Шеба должна была обойти ВлтайникиВ» и затем найти карточку с цифрой, соответствующей сумме. В первой же серии она выбирала правильную цифру в достоверном большинстве случаев (75%).

Полученные результаты стали убедительным свидетельством способности шимпанзе усваивать символы, оперировать ими и выполнять операцию, аналогичную сложению, т.е. удовлетворяли двум критериям Влистинного счетаВ».

Наряду с этими классическими опытами к настоящему времени предпринято значительное число попыток обучить животных нескольким ассоциациям между цифрами и множествами. Такие опыты важны, но не позволяют решить вопрос о наличии у них элементов Влистинного счетаВ».

Для более точного ответа на этот вопрос Д. Рамбо и его коллеги (Rumbaugh et ah, 1989; 1993) не просто обучали шимпанзе выбирать множества, эквивалентные цифрам (от 1 до 6), но старались заставить их нумеровать объекты (свойство ординальности) или производить определенное число действий в соответствии со значениями цифр (свойство кардинальности). В экспериментах участвовали животные, ранее обучавшиеся языку-посреднику ВлйеркишВ» (Лана, Шерман и Остин; см. 3).

Прежде всего шимпанзе научились с помощью джойстика перемещать курсор по экрану монитора. Затем они должны были научиться помещать курсор на арабскую цифру, которая появлялась на соответствующем по счету месте в одной из прямоугольных рамок, размещенных вдоль верхнего края экрана.

В следующей задаче на другом краю экрана появлялись несколько прямоугольных рамок с одной фигуркой внутри каждой. Шимпанзе нужно было передвинуть в верхнюю половину экрана столько прямоугольников, чтобы их число соответствовало значению показанной арабской цифры. После передвижения последней фигурки курсор надо было вернуть на исходную цифру. В начале обучения, как только шимпанзе передвигала очередную фигурку, в верхнем ряду появлялась соответствующая цифра. В тестах же такой Влобратной связиВ» не было. Когда обезьяна помещала курсор на очередную фигурку, та исчезала, и при этом раздавался звуковой сигнал. Для успешного завершения задачи было необходимо ВлсчитатьВ» и помнить, сколько фигурок уже исчезло. Шимпанзе успешно справлялись с этой задачей.

В данной ситуации обезьяны продемонстрировали успешное использование принципов ординальности и кардинальности и их способности были названы Влначальным счетомВ» (entry-level counting; Rumbaugh, Washburn, 1993).

Наиболее убедительные доказательства способности животных представлять упорядоченность (ординальность) в ряду чисел были получены лишь недавно (Brannon, Terrace, 1998). Макаки-резусы, обученные прикасаться в возрастающем порядке к множествам от 1 до 4, могут без дополнительного обучения перенести этот навык на новые множества из диапазона 5тАФ9.

Двух макаков-резусов предварительно обучали прикасаться в определенном порядке к каждому из четырех стимулов, не имеющих отношения к числу. Для этого использовали 11 наборов, включавших по четыре картинки. На чувствительном к прикосновениям мониторе им предъявляли по четыре множества, содержащие от 1 до 4 элементов. Обезьяны должны были по очереди прикоснуться к каждому из этих множеств в возрастающем порядке. По завершении обучения, когда обезьяны усвоили порядок выбора данных четырех множеств, им предъявляли один из 35 новых наборов, где те же множества были расположены в другом порядке. Макаки правильно указывали порядок нарастания величины множеств, но, поскольку каждый набор в этой серии повторялся по нескольку раз, можно было предположить, что животные могли запоминать и использовать какие-то другие его характеристики, кроме собственно числа элементов. Однако на следующей стадии экспериментов такой возможности у обезьян уже не было: им предъявляли 150 новых наборов множеств с числом элементов от 1 до 4, причем каждый показывали лишь один раз.

В тесте на перенос обезьянам предъявляли множества, содержащие от 1 до 9 элементов. Размер фигурок, образующих множества, варьировали. Обезьяны успешно ранжировали новые множества именно по числу элементов в них, используя для этого правило выбора по возрастанию, которому они ранее обучились на другом диапазоне множеств. Тем не менее авторы отмечают, что для окончательного ответа на вопрос о способности макак к использованию символов для расположения множеств в порядке возрастания числа элементов в них требуются дополнительные исследования (Brannon, Terrace, 1998).

Приматы способны распознавать и обобщать признак Влчисло элементовВ», устанавливать соответствие между этим отвлеченным признаком и ранее нейтральными для них стимулами тАФ арабскими цифрами. Оперируя цифрами как символами, они способны ранжировать множества и упорядочивать их по признаку ВлчислоВ», а также совершать число действий, соответствующее цифре. Наконец, они способны к выполнению операций, изоморфных сложению, но этот вопрос требует более точных исследований.

2.2. Способность к символизации у птиц семейства врановых.

В предыдущих главах мы неоднократно обращались к описанию когнитивных способностей врановых птиц. Можно с уверенностью говорить, что общепринятое представление об их уме и сообразительности подтверждается высокими показателями решения птицами этого семейства практически всех рассмотренных нами когнитивных тестов. Об этом же говорят и данные орнитологов и экологов о пластичности их поведения в естественной или урбанизированной среде обитания. Способность к решению задачи на экстраполяцию (см. 4.6.2) и оперирование эмпирической размерностью фигур (см. 4.6.3) у них столь же успешна, как у низших узконосых обезьян, и выше, чем хищных млекопитающих.

Наряду с этим они обнаруживают значительно развитую функцию обобщения и абстрагирования. Как было показано в главе 5, это позволяет им оперировать рядом отвлеченных понятий, включая довербальное понятие о ВлчислеВ». Поскольку именно такой уровень обобщения принято рассматривать как предшествующий возникновению второй сигнальной системы, появилось основание проверить, способны ли вороны к решению теста на символизацию. Для этого был разработан особый методический подход (Зорина, Смирнова, 2000), в котором в отличие от предыдущих исследований (Matsuzawa, 1985; Matsuzawa et al, 1986; Murofushi, 1997) у ворон не вырабатывали ассоциативных связей Влцифра-множествоВ», но создавали условия для того, чтобы птицы смогли самостоятельно выявить эту связь на основе информации, полученной в специальных ВлдемонстрационныхВ» сериях.

В основе этого подхода лежали три экспериментальных факта, доказавших способность ворон:

Рис. 1. Исследование способности к символизации у ворон. Карточки в центре тАФ образцы, справа и слева тАФ Карточки для выбора. А тАФ установление соответствия между цифрами и множествами; Б тАФ тест на ВлсложениеВ»; В тАФ контрольная серия (пояснения см. в тексте).

к обобщениям по признаку ВлчислоВ» (Зорина, Смирнова, 2000; 2001; Smirnova et al., 2000);

к оперированию понятиями ВлсоответствиеВ» и ВлнесоответствиеВ» (Смирнова и др., 1998);

к запоминанию числа дискретных пищевых объектов, связанных с каждым конкретным стимулом, и применению этой информации в новой ситуации (Зорина и др., 1991).

В опытах использовали птиц, ранее обученных отвлеченному правилу выбора по соответствию с образцом и сформировавших довер-бальное понятие о числе (см. 5.5.4).

В ВлдемонстрационныхВ» сериях (рис. 1А) вороны получали информацию о ВлценеВ» каждого стимула. В случае правильного выбора птицам давалось дифференцированное подкрепление: они находили то число личинок, которое соответствовало цифре или графическому множеству на выбранной карточке. Например, и под карточкой с множеством из четырех элементов, и под цифрой 4 ворона находила 4 личинки. При этом образец и ВлправильнаяВ» карточка для выбора принадлежали к одной категории: если образцом была цифра, то и соответствующая карточка для выбора также была цифрой; если образцом было множество, то и соответствующая карточка для выбора была множеством. Особо нужно подчеркнуть, что до этого опыта птицы никогда не имели возможности непосредственно сопоставить ВлценуВ» цифр и множеств.

Для успешного решения задачи в демонстрационных сериях воронам достаточно было использовать ранее усвоенное правило выбора по соответствию с образцом.

В тесте на символизацию образец впервые принадлежал к одной категории, а обе карточки для выбора тАФ к другой, так что соответствие образца и одной из карточек для выбора не было очевидным.

Для успешного решения такой задачи воронам нужно было не только использовать ранее усвоенное правило выбора по образцу, но и произвести дополнительные операции, мысленно сопоставив ранее полученную информацию. Такой информацией было число единиц подкрепления, связанное с каждым из стимулов во время демонстрационных серий, причем ранее цифры и множества никогда не предъявлялись одновременно. Например, если образцом была цифра 4, а для выбора предлагались множества из 3 и 4 геометрических фигурок, то образцу соответствовало то множество, за которое ранее птица получала столько же личинок мучного хрущака, как и за цифру на образце. Такую же операцию следовало произвести, если образцом было множество (например, 3 элемента), а для выбора предлагали две цифры (3 и 4).

Птицы с первых же проб решали задачу правильно: в достоверном большинстве случаев они выбирали цифру, соответствующую изображенному на образце множеству и наоборот.

Вороны способны к символизации, т.к. без специального обучения, за счет мысленного сопоставления ранее полученной информации, могут установить эквивалентность множеств и исходно индифферентных для них знаков (цифр от 1 до 4).

Предполагается, что механизмом принятия решения в данном случае была операция логического вывода, которую называют транзитивным заключением: поскольку графическому множеству соответствует определенное число личинок и цифре соответствует такое же число личинок, то множество соответствует цифре (если А=В; В=С, то А=С). На основе двух посылок, полученных ассоциативным или условнорефлек-торным путем, животное должно сделать вывод о наличии третьей связи. Голуби в отличие от шимпанзе (Yamamoto, Asano, 1995), с такой задачей не справляются. Наши результаты позволяют сделать вывод, что вороны способны к этому типу транзитивного заключения.

Другие эксперименты впервые показали, что птицы способны оперировать усвоенной информацией тАФ выполнять с цифрами комбинаторную операцию, аналогичную арифметическому сложению. ВлСлагаемыеВ» изображались на тех же карточках (рис. 1 Б), которые были разделены по диагонали чертой, так же как и соответствующие им кормушки были разделены вертикальной перегородкой на две равные части. В ВлдемонстрационнойВ» серии использовали только множества либо на обычных, либо на ВлразделенныхВ» карточках и демонстрировали соответствие числа элементов числу личинок в обычных или в ВлразделенныхВ» кормушках.

В отличие от ВлдемонстрационнойВ» серии, в тесте на ВлсложениеВ» использовали только цифры. Если в качестве образца предъявляли отдельную цифру, то для выбора тАФ две ВлразделенныеВ» карточки с парой цифр, сумма которых на одной из карточек соответствовала цифре на образце. Если в качестве образца использовали ВлразделеннуюВ» карточку с парой цифр, то для выбора предлагали отдельные цифры.

Птицы успешно справились с этой задачей: в первых же 30 предъявлениях в достоверном большинстве случаев выбирали соответствующую образцу карточку. К началу серии они уже знали, что каждому конкретному графическому множеству и каждой цифре соответствует определенное число личинок, и на этом основании установили, что определенные цифры и графические множества соответствуют друг другу. Затем в ходе демонстрационной серии вороны получали дополнительную информацию о том, что под карточкой с ВлразделеннымВ» множеством находится соответствующим образом ВлразделенноеВ» число личинок. Для правильного выполнения теста на ВлсложениеВ» им нужно было сделать мысленное заключение об эквивалентности друг другу отдельных цифр и соответствующих комбинаций двух цифр.

Такое успешное решение столь сложного теста заставило авторов проанализировать, не связано ли оно с использованием каких-либо ВлпостороннихВ» признаков (см. 4.3), например обонятельных, акустических или же неосознанных ВлподсказокВ» экспериментатора. Поэтому в контрольной серии воронам предлагали задачу, не имевшую логического решения: обе карточки для выбора соответствовали образцу (рис. 1В). Подкрепление помещали в одну из кормушек в квазислучайном порядке. Таким образом, если бы в тесте вороны находили кормушку с личинками по каким-либо признакам, не имевшим отношения к логической структуре задачи, то они продолжали бы это делать и в контроле. Однако реально вороны стали выбирать кормушку с кормом на случайном уровне. При этом они выражали недовольство и нежелание работать в такой ситуации.

Вороны способны сохранять информацию о числовых параметрах стимулов не только в форме образных представлений, но и в некой отвлеченной и обобщенной форме, и могут связывать ее с ранее нейтральными для них знаками тАФ цифрами. Таким образом, не только у высших приматов, но и у некоторых птиц довер-бальное мышление достигло в своем развитии того промежуточного этапа, который, по мнению Орбели (1949), обеспечивает возможность использования символов вместо реальных объектов и явлений и в эволюции предшествовал формированию второй сигнальной системы. Получает новое подтверждение впервые высказанное Л. В. Крушинским (1986) представление о том, что существует параллелизм в эволюции высших когнитивных функций птиц и млекопитающих тАФ позвоночных с разными типами структурно-функциональной организации мозга.

3. Обучение животных языкам-посредникам.

Второй важнейший способ изучения способности животных к символизации тАФ попытка обучать их искусственным языкам, в той или иной степени обладающим свойствами человеческой речи. История этого направления в изучении высших когнитивных функций животных была описана в разделе 2.9.2. Оно сыграло и продолжает играть ведущую роль в оценке уровня развития когнитивных процессов тАФ способности к образованию довербальных понятий и использованию символов вместо реальных предметов и явлений.

Исследование поведения животных в процессе обучения языкам-посредникам (как проявления наиболее сложных когнитивных и коммуникативных функций) важно для понимания эволюции поведения. Оно показало, что человекообразные обезьяны, а также дельфины и попугаи могут усваивать языки-посредники, базируясь на высших когнитивных процессах тАФ обобщении, абстрагировании и формировании довербальных понятий, способности к которым были у них выявлены в традиционных лабораторных экспериментах. Эти работы позволяют оценить, какие элементы коммуникативных процессов у животных и в какой степени предшествовали появлению речи человека (подробнее см.: Резникова, 1998; 2000; Зорина и др., 1999).

3.1. Какими свойствами должны обладать языки-посредники?

Известно, что существуют разнообразные определения и критерии языка, выбор которых может зависеть от задачи, стоящей перед исследователем. Рассмотрим, каким критериям должно удовлетворять поведение животного, чтобы можно было считать его действительно овладевшим языком-посредником.

Ключевые свойства языка (по Ч. Хоккету). В связи с проблемой усвоения антропоидами языков-посредников получили известность критерии языка, предложенные американским лингвистом Ч. Хокке-том (Hockett, 1958; см. также: Резникова, 2000). Согласно его представлениям, язык человека обладает семью ключевыми свойствами, часть которых присуща и естественным языкам животных. При анализе ВллингвистическихВ» навыков обезьян наиболее важны следующие свойства языка: семантичность, продуктивность, перемещаемость и культурная преемственность (см. ниже).

Виды языков-посредников. На разных этапах изучения проблемы обезьян обучали ряду искусственных языков. Основная часть экспериментов перечислена в табл. 1. Все использованные языки-посредники были построены по правилам английской грамматики, но в качестве ВлсловВ» в них использовались разные элементы.

Ачслен (AMerican Sign LANguage)тАФ язык жестов, с помощью которого общаются глухонемые в США.

Йеркиш, в отличие от амслена, создан специально для экспериментов, а в качестве ВлсловВ» в нем используются особые значки-лек-сиграммы (см. 2.9.2), которые обезьяна выбирает на клавиатуре, а затем может видеть на экране компьютера. Еще один вариант йерки-ша, когда обезьяна получает устные инструкции, а отвечает на них с помощью знаков.

Обучение обезьян и амслену, и йеркишу было успешным. Успех был обеспечен тем, что использованные методы были вполне адекватны для выяснения вопроса, в какой мере такой язык может стать средством коммуникации обезьяны и человека, а также обезьян между собой.

1. Основные программы обучения антропоидов языкам-посредникам