Люди всегда следили за повадками животных, с которыми так или иначе взаимодействовали. Знание того, как поведёт себя мамонт, когда его атакуют охотники, и при каких условиях набросится медведь в лесу, помогало остаться в живых и добыть пропитание. Определяя сходства и различия в поведении животных, человек начинает лучше понимать себя, а заодно учится эффективнее и безопаснее использовать доступные ему природные ресурсы, развивает фармакологию и медицину.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №2(30). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Самый простой способ изучения животного — наблюдать из-за укрытия, как оно ведёт себя, и делать на основе этого выводы. И действительно, так узнают много интересного, но есть загвоздки. Особи одного и того же вида зачастую ведут себя по-разному, и в этом случае сведения, полученные при наблюдении за ними, будут противоречивыми. А ещё мы не всегда можем объяснить действия, производимые животными. К примеру, у нас есть руки и ноги, но нет плавников, крыльев, хвоста. Означают ли «жесты», выполняемые с помощью этих частей тела, то же, что наши? Или они случайны и ничего не значат? Бывает также, что хочется проследить за неким конкретным действием, а зверь не хочет его совершать. Неудобно.

В какой-то момент стало понятно: для того чтобы изучить определённый поведенческий акт или свойство психики (да-да, она есть не только у людей), надо создать животному условия, в которых они почти наверняка проявятся. Так в науке о поведении появились контролируемые эксперименты.

У каждого вида животных есть характерные особенности поведения, которые меняются под воздействием внешних обстоятельств. Фиксируя эти изменения, можно тестировать препараты от нервных и психических заболеваний, перед тем как проверять их на людях-добровольцах и выпускать в продажу.

Например, многие грызуны избегают открытых освещённых пространств, потому что там легко угодить в лапы хищнику. На этом факте основан популярный поведенческий тест для оценки тревожности — «Открытое поле». «Поле» — это большой освещённый манеж с расчерченным полом, куда запускают животное. Разметка на полу позволяет определить, в каких участках грызун, который никогда прежде не видел манежа, больше всего проводит времени. Все движения и перемещения грызуна записываются видеокамерой и затем анализируются специальной компьютерной программой.

Специальная программа анализирует данные видеосъёмки, выстраивая маршрут движения грызуна в секторах «Открытого поля». За единицу перемещения принимается один пересечённый сектор, положение животного фиксируется по точкам носа и копчика. Так высчитывается, сколько процентов времени животное проводит в центральной зоне, а сколько около стенок.

Конечно, лабораторные мыши и крысы никогда не встречались с хищниками, но всё равно на открытом пространстве предпочитают держаться ближе к стенкам манежа, лишь изредка выбегая на середину. Если животное вообще не отходит от стен, его тревожность считается высокой. А если, наоборот, спокойно сидит в центре, это может означать, что сработало тестируемое успокоительное.

На страхе перед открытым пространством основан и тест Барнс — помимо мышей и крыс в нём участвуют южноамериканские грызуны дегу. В отличие от «Открытого поля», у этой экспериментальной установки нет стенок, зато по краям есть несколько десятков круглых отверстий одинакового размера. И стоит она не на полу, а на высокой подставке, поэтому грызун боится подходить к краю, а значит, и к отверстиям. Но этот страх не так силён, как желание покинуть ярко освещённое открытое пространство.

Под одним из отверстий находится соразмерная животному тёмная коробочка-­убежище. Под некоторыми другими есть маленькие углубления — ложные убежища, в которые можно засунуть только голову или какую-нибудь конечность. Задача животного — найти отверстие, под которым спрятано настоящее убежище, используя зрительные ориентиры на стенах комнаты.

Грызун, который проходит тест впервые, обходит отверстия по периметру наугад. Каждое животное запускают по несколько раз. Постепенно оно запоминает, где находится убежище, и сразу бежит к нему. Чем быстрее особь начнёт использовать кратчайший путь, тем лучше у неё развита пространственная память. А память — тоже компонент поведения.

Не так-то просто сравнить интеллект представителей разных видов. Но несколько десятилетий назад советский этолог Леонид Крушинский нашёл решение проблемы — универсальный тест на разумность. Помог случай. Как-то раз на охоте Крушинский подстрелил небольшое животное. Оно скрылось за кустами — учёный дал собаке команду преследовать дичь. Сделать это было непросто, потому что зверь уже пропал из поля зрения. Однако собака верно продолжила в уме — экстраполировала — траекторию скрывшейся за кустами жертвы и очень скоро поймала её.

Крушинский заметил, что на такое способны далеко не все животные, и предложил сравнивать их интеллект по способности к экстраполяции. Для этого он соорудил особую установку. За ширмой на импровизированных рельсах стоят две кормушки: одна пустая, другая с лакомством. В ширме есть отверстие, через которое хорошо видны кормушки, но дотянуться до них нельзя. В какой-то момент кормушки разъезжаются по рельсам в разные стороны от отверстия так, что их полностью закрывает ширма. Примерно через минуту они выезжают — одна справа, другая слева от ширмы.

Задача животного — определить, куда приехало лакомство. Звучит просто, но далеко не все с этим справляются. Быстрее всех до еды добираются кошки, им требуется около 14 секунд. Собаки и вороны на пару секунд менее расторопны. У грызунов получается ещё хуже, а куры, голуби и черепахи вообще идут куда им вздумается или просто остаются на месте, даже если очень голодны. Получается, что кошки с собаками умнее грызунов, а те превосходят интеллектом кур и черепах.

Установка пользовалась у этологов огромной популярностью. А дочь Крушинского, работавшая с морскими млекопитающими, модифицировала агрегат так, что он стал пригоден для экспериментов с тюленями и дельфинами.

Мы рассмотрели лишь некоторые экспериментальные методы изучения поведения. Существуют другие, но они, как правило, более жестокие: подопытным приходится плавать против своей воли или бегать от ударов тока. При этом в ряде случаев есть возможность заменить их более гуманными способами исследования. Например, крысу бьют током, побуждая перейти из более приятного для неё тёмного отсека ящика в ярко освещённый. Суть этого опыта примерно та же, что и в тесте «Открытое поле», а значит, от него можно отказаться. А вот тест Порсолта, когда животному приходится плавать в прозрачном цилиндре без возможности выбраться, ничем не заменишь: он нужен, чтобы выяснить, насколько быстро животное прекращает попытки спастись. Так тестируют антидепрессанты: у крыс, которым ввели эффективное лекарство, отчаяние наступает позже. Но об этом мы расскажем в следующий раз.