Использование инструментов нечеловеками — это явление, при котором животное, не являющееся человеком, использует любой вид инструментов для достижения цели, например, добывания еды и воды, ухода , боя, защиты, общения , отдыха или строительства . Первоначально считалось, что это навык, которым обладают только люди , но использование некоторых инструментов требует сложного уровня познания. Ведется активная дискуссия по поводу определения того, что представляет собой инструмент и, следовательно, какое поведение можно считать истинным примером использования инструмента. Считается, что инструменты используют широкий спектр животных, включая млекопитающих, птиц, рыб, головоногих моллюсков и насекомых .
Приматы хорошо известны тем, что используют инструменты для охоты или сбора пищи и воды, укрытия от дождя и самообороны. Шимпанзе часто становились объектом изучения использования ими орудий, наиболее известный из которых — Джейн Гудолл , поскольку эти животные часто содержатся в неволе и тесно связаны с людьми. Использование диких орудий другими приматами, особенно среди человекообразных обезьян и мартышек , считается относительно распространенным, хотя его полный масштаб остается плохо документированным, поскольку за многими приматами в дикой природе в основном наблюдают лишь отдаленно или кратковременно, когда они находятся в их естественной среде обитания и живут без влияния человека. Некоторые новые способы использования орудий приматами могут возникать локализованным или изолированным образом в определенных уникальных культурах приматов , передаваться и практиковаться среди социально связанных приматов посредством культурного обучения . Многие известные исследователи, такие как Чарльз Дарвин в своей книге « Происхождение человека» 1871 года , упоминали об использовании орудий обезьянами (например, бабуинами ).
Известно, что среди других млекопитающих слоны , как дикие, так и содержащиеся в неволе, создают орудия с помощью хобота и ног, в основном для того, чтобы отбивать мух, царапать, затыкать вырытые ими лунки с водой (чтобы снова закрыть их, чтобы вода не испарялась) и достигать еда, которая находится вне досягаемости. Помимо приматов и слонов, было замечено, что многие другие социальные млекопитающие используют орудия. Группа дельфинов в заливе Шарк использует морские губки , чтобы защитить свои клювы во время поиска пищи. Морские выдры используют камни или другие твердые предметы, чтобы выбить пищу (например, морское ушко ) и разбить моллюсков . Было замечено , что многие или большинство млекопитающих отряда Carnivora используют инструменты, часто для того, чтобы поймать добычу или разбить панцирь добычи, а также для царапания и решения проблем.
Врановые (такие как вороны , вороны и грачи ) хорошо известны своим большим мозгом (среди птиц ) и использованием инструментов. Новокаледонские вороны — одни из немногих животных, которые создают свои собственные орудия труда. В основном они изготавливают зонды из веток и дерева (а иногда и металлической проволоки), чтобы поймать или пронзить личинок . Использование инструментов некоторыми птицами лучше всего иллюстрируется сложностью гнезд. Птицы-портные изготавливают «мешочки», в которых строят свои гнезда. Некоторые птицы, такие как птицы-ткачи , строят сложные гнезда, используя разнообразный набор предметов и материалов, многие из которых специально выбираются определенными птицами из-за их уникальных качеств. Зяблики-дятлы втыкают ветки в деревья, чтобы поймать или пронзить личинок. Попугаи могут использовать инструменты, чтобы расклинивать орехи, чтобы они могли взломать внешнюю оболочку орехов, не выбрасывая внутреннее содержимое. Некоторые птицы пользуются деятельностью человека, например, вороны-падальщики в Японии, которые роняют орехи перед автомобилями, чтобы расколоть их.
Некоторые виды рыб используют инструменты, чтобы охотиться и раскалывать моллюсков, добывать пищу, которая находится вне досягаемости, или расчищать место для гнездования. Известно , что среди головоногих моллюсков (и, возможно, уникально или в некоторой степени не наблюдается среди беспозвоночных ) осьминоги относительно часто используют инструменты, такие как сбор скорлупы кокосовых орехов для создания убежища или использование камней для создания барьеров.
Ключом к определению использования инструмента является определение того, что представляет собой инструмент. Исследователи поведения животных пришли к разным формулировкам.
В 1981 году Бек опубликовал широко используемое определение использования инструментов. [1] Это было изменено на:
Внешнее использование неприкрепленного или прикрепленного объекта окружающей среды, которым можно манипулировать, для более эффективного изменения формы, положения или состояния другого объекта, другого организма или самого пользователя, когда пользователь держит инструмент и непосредственно манипулирует им во время или до использования и является отвечает за правильную и эффективную ориентацию инструмента. [2]
Были предложены и другие, более краткие определения:
Объект, переносимый или сохраняемый для будущего использования.
- Финн, Трегенза и Норман, 2009 г. [3]
Использование физических объектов, отличных от собственного тела или придатков животного, в качестве средства расширения физического воздействия, реализуемого животным.
- Джонс и Камил, 1973 г. [4]
Объект, который был модифицирован в соответствии с определенной целью… [или] Неодушевленный объект, который используется или модифицируется каким-либо образом, чтобы вызвать изменение окружающей среды, тем самым облегчая достижение целевой цели.
- Хаузер, 2000 [5]
Другие, например Lawick-Goodall , [6] различают «использование инструментов» и «использование предметов».
Инструменту давались разные термины в зависимости от того, был ли инструмент изменен животным. Если «инструмент» каким-либо образом не удерживается и не манипулируется животным, например, неподвижная наковальня , предметы в беседке шалашника или птица, использующая хлеб в качестве приманки для ловли рыбы , [7] его иногда называют как «протоинструмент». [8]
Когда животное использует инструмент, который действует на другой инструмент, это называется использованием «мета-инструмента». Например, вороны Новой Каледонии спонтанно используют короткий инструмент, чтобы получить недоступный иначе более длинный инструмент, который затем позволяет им добывать пищу из норы. [8] Точно так же бородатые обезьяны-капуцины используют камни меньшего размера, чтобы расшатывать более крупные кварцевые камешки, застрявшие в конгломератной породе, которые они впоследствии используют в качестве инструментов. [9]
Редко животные могут использовать один инструмент, а затем другой, например, бородатые капуцины используют камни и палки или два камня. [9] Это называется «ассоциативным», «вторичным» или «последовательным» использованием инструментов. [10]
Некоторые животные используют других особей таким образом, который можно интерпретировать как использование инструментов, например, муравьи, пересекающие воду по мосту из других муравьев, или муравьи-ткачи , использующие особей своего вида для склеивания листьев. Их назвали «социальными инструментами». [11]
Игра определяется как «деятельность, не имеющая немедленной выгоды и структурно включающая повторяющиеся или преувеличенные действия, которые могут быть не последовательны или беспорядочны». [12] Когда игра обсуждается в связи с манипулированием объектами, она часто используется в сочетании со словом «инструмент». [13] Некоторые птицы, особенно вороны, попугаи и хищные птицы, «играют» с предметами, многие из них играют в полете с такими предметами, как камни, палки и листья, отпуская их и снова ловя их, прежде чем они достигнут земли. . Некоторые виды постоянно бросают камни, очевидно, ради удовольствия от звуковых эффектов. [14] Многие другие виды животных, как птиц, так и нептиц, играют с предметами аналогичным образом. [2]
Хорошо известно накалывание добычи на шипы многими сорокопутами ( Laniidae ) . [15] Некоторые другие птицы могут использовать шипы или раздвоенные палки, чтобы закрепить тушу, пока они сдирают с нее кожу клювом. Был сделан вывод, что «это пример фиксированного устройства, которое служит продолжением тела, в данном случае когтей», и, таким образом, является истинной формой использования инструмента. С другой стороны, использование фиксированных шампуров может не быть истинным использованием инструментов, поскольку птица не манипулирует шипом (или другими заостренными предметами). [14] Леопарды ведут себя аналогично, таща трупы вверх по деревьям и пряча их в развилках ветвей. [16]
Некоторые виды птиц, в том числе цапли , такие как полосатая цапля ( Butorides striatus ), кладут хлеб в воду, чтобы привлечь рыбу. [14] [17] [18] Вопрос о том, является ли это использованием инструментов, остается спорным, поскольку птица не манипулирует хлебом и не держит его. [19]
Было замечено, что содержащиеся в неволе косатки травят и ловят птицу отрыгнутой рыбой, а также демонстрируют аналогичное поведение в дикой природе. [20] [21]
Использование инструментов животными может указывать на разные уровни обучения и познания . У некоторых животных использование инструментов в значительной степени инстинктивно и негибко. Например, дятел-зяблик с Галапагосских островов использует ветки или колючки в качестве неотъемлемой и регулярной части своего кормового поведения, но такое поведение часто бывает весьма негибким и не применяется эффективно в различных ситуациях. Механизмы, способствующие использованию других орудий, например, использования орудий шимпанзе, все еще обсуждаются. Хотя некоторые могут утверждать, что такое поведение, как использование веток для «ловли» термитов , может развиться, наблюдая за тем, как другие используют инструменты , и может даже быть истинным примером обучения животных, исследования с шимпанзе в неволе показали, что многие из этих видотипичных моделей поведения (включая ловлю термитов) каждый шимпанзе осваивает индивидуально. [22] [23] Инструменты можно даже использовать для решения головоломок, в которых животное, кажется, переживает «момент Эврики» .
Об использовании орудий неоднократно сообщалось как у диких, так и у содержащихся в неволе приматов , особенно у человекообразных обезьян . Использование орудий приматами разнообразно и включает в себя охоту (на млекопитающих, беспозвоночных, рыбу), сбор меда, обработку продуктов питания (орехов, фруктов, овощей и семян), сбор воды, оружия и укрытие.
Производство инструментов встречается гораздо реже, чем простое их использование, и, вероятно, представляет собой более высокий когнитивный уровень. Вскоре после того, как она впервые открыла для себя использование орудий, Гудолл наблюдала, как другие шимпанзе собирают ветки с листьями, срывают листья и используют стебли для ловли насекомых. Это превращение листовой ветки в инструмент стало крупным открытием. До этого ученые думали, что только люди производят и используют инструменты, и что именно эта способность отличает людей от других животных. [24] В 1990 году утверждалось, что единственным приматом, производящим инструменты в дикой природе, был шимпанзе. [25] Однако с тех пор сообщалось, что несколько приматов в дикой природе изготавливают инструменты. [26]
Было замечено, что и бонобо, и шимпанзе делают «губки» из листьев и мха, которые впитывают воду, и используют их для ухода за собой. Суматранские орангутанги берут живую ветку, удаляют ветки и листья, а иногда и кору, прежде чем потрепать или сплющить кончик для использования на муравьях или пчелах. [27] В дикой природе мандрилы чистили уши модифицированными инструментами. Ученые засняли, как большой самец мандрила в Честерском зоопарке (Великобритания) срезает ветку, очевидно, чтобы сделать ее уже, а затем с помощью модифицированной палки соскребает грязь из-под ногтей на ногах. [28] Пленные гориллы изготавливали различные инструменты. [29]
Шимпанзе — опытные пользователи инструментов, их поведение включает в себя раскалывание орехов каменными инструментами и ловлю муравьев или термитов палками. Эти шимпанзе не только используют эти палки для вылова еды, но и создают для этого свои собственные «наборы инструментов», как это наблюдалось в Республике Конго. Сначала они используют меньшую палку, чтобы разбить термитник или муравейник, затем используют большую палку, чтобы проделать отверстия в колонии добычи, а затем вставляют в отверстие «рыболовный зонд» и вытаскивают всех собравшихся термитов или муравьев. на палке. [30] Имеются более ограниченные сообщения о том, что близкий бонобо ( Pan paniscus ) использует инструменты в дикой природе; Утверждается, что они редко используют инструменты в дикой природе, хотя в неволе они используют инструменты так же охотно, как и шимпанзе. [31] Сообщалось, что самки как шимпанзе, так и бонобо используют инструменты более охотно, чем самцы. [32] Леонид Фирсов сообщил о случае, когда две самки шимпанзе случайно оставили ключи от клетки на расстоянии не менее 2,7 метров (9 футов) от нее, и им удалось использовать подручные предметы в качестве подручных инструментов, чтобы достать их и выбраться. [33] Дикие шимпанзе преимущественно используют инструменты для добывания пищи, в то время как дикие бонобо, по-видимому, используют инструменты в основном для личного ухода (уборка, защита от дождя) и социальных целей. Было замечено, что дикие бонобо используют листья в качестве укрытия от дождя или используют ветки в социальных проявлениях. [31]
Исследования 2007 года показали, что обыкновенные шимпанзе затачивают палки, чтобы использовать их в качестве оружия при охоте на млекопитающих. Это считается первым свидетельством систематического использования оружия другим видом, кроме человека. [34] [35] Исследователи задокументировали 22 случая, когда дикие шимпанзе в саванне в Сенегале превращали палки в «копья» для охоты на меньших кустарников ( Galago senegalensis ). [36] В каждом случае шимпанзе видоизменил ветку, отломив один или два конца и, часто используя зубы, заострил палку. Инструменты в среднем имели длину около 60 см (24 дюйма) и окружность 1,1 см (0,4 дюйма). Затем шимпанзе вонзил копье в дупла стволов деревьев, где спят детеныши кустарников. [37] Был единственный случай, когда шимпанзе успешно извлекли детеныша кустарника с помощью этого инструмента. Было высказано предположение, что слово «копье» является преувеличением, из-за которого шимпанзе слишком похожи на древних людей, и что термин «дубинка» более точен, поскольку острие инструмента может быть не особенно острым. [38] Такое поведение чаще наблюдалось у самок, особенно у самок-подростков, и у молодых шимпанзе в целом, чем у взрослых самцов. [35]
Шимпанзе часто поедают костный мозг длинных костей обезьян-колобусов с помощью маленьких палочек, предварительно раскрыв концы костей зубами. [39] Было замечено, что молодая самка съела небольшие части мозга неповрежденного черепа, которые она не могла вскрыть, вставив небольшую палочку в большое затылочное отверстие . В другом случае взрослая самка использовала три палки, чтобы очистить глазницы черепа обезьяны-колобуса после того, как она только что съела глаза. [25]
В 1960 году в национальном парке Гомбе Джейн Гудолл наблюдала, как шимпанзе Дэвид Седобородый засовывал кусочки травы в термитник , а затем подносил траву ко рту. После того, как он ушел, Гудолл подошла к кургану и повторила то же самое, потому что не знала, что делает Дэвид. Она обнаружила, что термиты кусают челюстями траву. Дэвид использовал траву как инструмент для «ловли рыбы» или «макания» термитов. [24] Вскоре после первого открытия использования орудий Гудолл наблюдала, как Дэвид и другие шимпанзе собирали ветки с листьями, сдирали листья и использовали стебли для ловли насекомых. Эта модификация листовой ветки в инструмент стала крупным открытием: раньше ученые думали, что только люди создают и используют инструменты, и именно это отличает людей от других животных. [24]
Другие исследования шимпанзе Гомбе показывают, что молодые самки и самцы по-разному учатся ловить термитов. Самки шимпанзе учатся ловить термитов раньше и лучше, чем молодые самцы. [40] Самки также проводят больше времени за рыбалкой, находясь на курганах со своими матерями, а самцы проводят больше времени за играми. Когда они становятся взрослыми, самкам требуется больше белка термитов , потому что, имея за собой детенышей, они не могут охотиться так, как это делают самцы. [41]
Популяции различаются по распространенности использования орудий лова беспозвоночных. Шимпанзе в национальном парке Тай лишь иногда используют инструменты, тогда как шимпанзе Гомбе полагаются почти исключительно на инструменты для поедания муравьев-поводырей . Это может быть связано с разницей в вознаграждении, получаемом при использовании инструментов: шимпанзе Гомбе собирают 760 муравьев в минуту по сравнению со 180 муравьями в минуту у шимпанзе Тай. [25]
Некоторые шимпанзе используют орудия для охоты на крупных пчел ( Xylocopa sp.), которые устраивают гнезда в сухих ветвях на земле или на деревьях. Чтобы добраться до личинок и меда, шимпанзе сначала проверяют наличие взрослых особей, прощупывая вход в гнездо палкой. Взрослые пчелы, если они есть, загораживают вход брюшками, готовые ужалить. Затем шимпанзе выводит их из строя палкой, чтобы они выпали, и быстро их съедает. После этого шимпанзе открывает ветку зубами, чтобы достать личинки и мед. [25]
Было замечено, что шимпанзе даже использовали два инструмента: палку, чтобы копать муравьиное гнездо, и «щетку», сделанную из стеблей травы зубами, чтобы собирать муравьев. [25]
Шимпанзе едят мед четырех видов пчел. Группы шимпанзе ловят рыбу палками в поисках меда после того, как попытались собрать руками все, что можно. Обычно они извлекают руками соты из нетронутых ульев медоносных пчел и убегают от пчел, чтобы спокойно съесть свой улов. Напротив, ульи, которые уже были потревожены либо из-за падения дерева, либо из-за вмешательства других хищников, очищаются от остатков меда с помощью рыболовных инструментов. [25]
Шимпанзе Тай раскалывают орехи камнями, но нет никаких упоминаний о том, чтобы шимпанзе Гомбе использовали камни таким образом. [24] После вскрытия орехов ударами молотка до частей ядер может быть слишком трудно дотянуться зубами или ногтями, и некоторые люди используют палки, чтобы удалить эти остатки, вместо того, чтобы еще сильнее стучать молотком по ореху, как другие люди. do: [25] относительно редкое сочетание использования двух разных инструментов. Молотки для открывания гаек могут быть деревянными или каменными. [42]
Когда шимпанзе не могут добраться до воды, образовавшейся в дуплах высоко внутри деревьев, они берут пригоршню листьев, пережевывают их и опускают эту «губку» в бассейн, чтобы высосать воду. [41] Также было замечено, что и бонобо, и шимпанзе делают «губки» из листьев и мха, которые впитывают воду и используются в качестве инструментов для ухода за ними. [43]
Впервые орангутаны были замечены с использованием инструментов в дикой природе в 1994 году в северо-западной части Суматры. [44] Как и шимпанзе, орангутанги используют инструменты, сделанные из ветвей и листьев, чтобы царапать, скоблить, вытирать, губкой, шлепком, веером, крючком, зондом, совком, поддевать, долото, молотком, накрывать, смягчать и усиливать. Они отламывают ветку дерева длиной около 30 см, отламывают ветки, ломают один конец, а затем с помощью палки выкапывают норы для термитов. [27] [45] Суматранские орангутанги используют различные инструменты — до 54 типов для извлечения насекомых или меда и до 20 типов для открытия или подготовки фруктов, таких как труднодоступная Neesia malayana . [46] Они также используют «аутоэротический инструмент» — палку, которую используют для стимуляции гениталий и мастурбации (как у мужчин, так и у женщин). [47] Были сообщения о том, что люди как в неволе, так и в дикой природе используют инструменты, которые удерживаются между губами или зубами, а не в руках. [48] В неволе орангутанов учили раскалывать камень, чтобы делать и использовать олдованские инструменты. [49] [50]
Орангутаны, живущие на Борнео, ловят рыбу, которую выбрасывает на берег, и вылавливают сома из небольших прудов для свежей еды. В течение двух лет антрополог Энн Руссон наблюдала, как орангутанги учились тыкать палками в сома, чтобы отпугнуть его из пруда и передать в ожидающие руки. [51] Хотя орангутанги обычно ловили рыбу в одиночку, Руссон несколько раз наблюдал, как пары обезьян ловили сома. [52] На острове Кая на Борнео был замечен самец орангутанга, который использовал шест, очевидно, пытаясь пронзить рыбу копьем или дубинкой. Этот человек видел, как люди ловили рыбу копьями. Хотя это и не удалось, позже он смог импровизировать, используя удочку для ловли рыбы, уже застрявшей в рыболовных лесках местных жителей.
Суматранские орангутанги используют палочки для получения семян определенных фруктов. [53] Когда плод дерева Нисия созревает, его твердая ребристая шелуха размягчается, пока не раскроется. Внутри находятся семена, которые очень нравятся орангутангам, но они окружены волосками, похожими на стекловолокно, и их больно есть. Орангутан , питающийся низиями , выбирает палку длиной 12 см, сдирает кору, а затем осторожно собирает ею волоски. Как только плод станет безопасным, обезьяна съест семена палкой или пальцами. [45] Суматранские орангутанги протыкают палкой стенку пчелиного гнезда, перемещают ее и ловят мед. [45]
Было замечено, что орангутаны используют палки для измерения глубины воды. Сообщалось, что орангутанги используют инструменты для самых разных целей, включая использование листьев в качестве защитных перчаток или салфеток, использование листовых ветвей для отпугивания насекомых или сбора воды, а также сооружение укрытий от солнца или дождя над гнездами, используемыми для отдыха. [54] Сообщалось, что суматранский орангутан использовал большой лист в качестве зонтика во время тропического ливня. [45]
Орангутаны издают тревожный сигнал, известный как «поцелуйный писк», когда сталкиваются с хищником, например змеей. Иногда орангутанги срывают листья с ветки и держат их перед ртом, издавая звук. Было обнаружено, что это снижает максимальную частоту звука, то есть делает его более глубоким, и, кроме того, более мелкие орангутанги с большей вероятностью используют листья. Было высказано предположение, что они используют листья, чтобы казаться больше, чем они есть на самом деле. Это первый задокументированный случай, когда животное использовало инструмент для управления звуком. [55]
Есть несколько сообщений о том, что гориллы используют инструменты в дикой природе. [56] Западные равнинные гориллы были замечены с использованием палок, по-видимому, для измерения глубины воды, а также в качестве «тростей», чтобы поддерживать свою позу при пересечении более глубокой воды. [57] Взрослая самка использовала оторванный ствол небольшого кустарника в качестве стабилизатора во время сбора пищи, а другая использовала бревно в качестве моста. Одним из возможных объяснений отсутствия наблюдаемого использования орудий у диких горилл является то, что они менее зависимы от методов добывания пищи, требующих использования инструментов, поскольку они используют пищевые ресурсы иначе, чем шимпанзе . В то время как для кормления шимпанзе и орангутанов используются такие инструменты, как молотки, чтобы раскалывать орехи, и палки для ловли термитов, гориллы получают доступ к этой пище, разбивая орехи зубами и разбивая термитники руками. [58]
Было замечено, что содержащиеся в неволе западные равнинные гориллы угрожают друг другу палками и более крупными кусками дерева, в то время как другие используют палки в гигиенических целях. Некоторые самки пытались использовать бревна в качестве лестниц. [59] В другой группе содержащихся в неволе горилл было замечено, как несколько особей бросали палки и ветки в дерево, очевидно, чтобы сбить листья и семена. [60] Гориллы в Пражском зоопарке использовали инструменты по-разному, в том числе использовали древесную шерсть в качестве «тапочек» при ходьбе по снегу или при пересечении мокрого участка пола. [29]
Использование инструментов наблюдалось как минимум у 32 видов обезьян [61] , включая особей, находящихся в неволе, на свободном и полусвободном ареале. Эти наблюдения влекут за собой установленное, долгосрочное использование таких инструментов, как бабуины, использующие предметы для ударов по людям, а также более неуловимое и редкое использование, такое как использование листьев ревунов для лечения ран. [62] Использование дополнительно зависит от того, использует ли вид объекты, которые они нашли, или объекты, которые они модифицировали. Из 32 видов, использующих орудия, 11 модифицируют предметы для изготовления инструментов. [61]
В неволе капуцины с готовностью вставляют палку в трубку, содержащую вязкую пищу, которая прилипает к палочке, которую они затем извлекают и облизывают. [63] Капуцины также используют палку, чтобы выталкивать пищу из центра трубки, извлекая пищу, когда она достигает дальнего конца, [64] и в качестве граблей, чтобы подметать предметы или еду к себе. [65] Чернополосатый капуцин ( Sapajus libidinosus ) был первым приматом, не являющимся обезьяной, у которого было зарегистрировано использование инструментов в дикой природе; было замечено, как люди раскалывали орехи, кладя их на каменную наковальню и ударяя по ним другим большим камнем (молотком). [66] Подобное использование молота и наковальни наблюдалось у других диких капуцинов, включая крепких обезьян-капуцинов (род Sapajus ) [66] [67] [68] [69] [70] Капуцину может потребоваться до 8 лет, чтобы овладеть этим умением. [71] Для этой цели обезьяны часто переносят на наковальню твердые фрукты, камни, орехи и даже устриц . [72] Капуцины также используют камни в качестве инструментов для рытья грунта, а иногда и для выкапывания клубней. [9] Дикие чернополосатые капуцины используют палки, чтобы вымывать добычу из расщелин скал. [9] Также известно, что крепкие капуцины иногда натирают свое тело защитными выделениями членистоногих перед тем, как съесть их ; [67] Считается, что такие выделения действуют как естественные инсектициды .
Павианы также широко используют инструменты, что было замечено в ходе исследования стад павианов чакма ( Papio ursinus ), живущих на пустынном дне каньона Куисеб в Юго-Западной Африке. Эти бабуины намеренно сбрасывали камни со скал. [73] Исследователи видели и другие типы использования инструментов, такие как разгребание с помощью инструментов и использование бочек для лазания по бабуинам. [74]
Ученые наблюдали, как мандрилы модифицируют, а затем используют инструменты в неволе. [28]
У длиннохвостых макак широко наблюдалось использование инструментов, особенно в процессе поиска пищи и ухода за собой. [75] [76] Эти инструменты были как синтетическими, так и органическими по происхождению, и их использование сильно различается в зависимости от населения. [77] Исследования, проведенные среди этих групп населения и их использования инструментов, были использованы для вывода о том, что высокий уровень сенсомоторного интеллекта помогает развивать инновационное использование инструментов. [77]
Инструменты, используемые нечеловекообразными приматами, ограничены по своей сложности. В отличие от человеческих инструментов, сложность которых возрастает по мере их передачи, инструменты приматов, не принадлежащих к человеку, могут быть ограничены так называемыми «зонами скрытых решений» (ZLS), то есть набором инструментов и методов, которые могут быть разработаны независимо друг от друга. вид. Инструменты внутри этой зоны могут быть изучены индивидуально и социально, а инструменты за пределами этой зоны — нет. Это делает нечеловеческих приматов неспособными разрабатывать инструменты за пределами этой зоны и приближаться к уровню человеческих технологий.
Согласно гипотезе ЗЛС, каждый примат обладает зоной решения экологических проблем, которые могут развиваться во взаимодействии с данной средой, известной как их зона скрытых решений. [78] Этот набор навыков соответствует среде обитания приматов; он содержит пакеты потенциальных решений, которые могут быть реализованы в рамках существующего и потенциального поведения приматов. Использование орудий в этой зоне также может выражаться через генетическую предрасположенность, через обучение методом проб и ошибок, и все это может быть вызвано социальным обучением – но это социальное обучение не передает сами навыки, как у людей. Все это может привести некоторых к выводу, что все приматы обладают подобной человеческой способностью копировать способности друг у друга создавать и/или использовать сложные инструменты. Однако использование инструментов приматов, кроме человека, вероятно, ограничивается этими инструментами в пределах зоны скрытых решений каждого вида - если только обучение человека не расширит эту зону.
Например, каждый шимпанзе способен научиться использовать палки для ловли и поедания муравьев. [79] Такое поведение, вероятно, характерно для ZLS шимпанзе и, следовательно, входит в потенциальный биологический инструментарий каждого шимпанзе. Тем не менее, многим может потребоваться социальный «толчок», то есть триггер, прежде чем они сами разовьют такое поведение индивидуально. Однако шимпанзе, как и все другие человекообразные обезьяны, по-видимому, не способны научиться поведению использования инструментов за пределами своей ZLS, то есть в случаях, когда поведение не просто инициируется, но и копируется. Например, в эксперименте 2009 года ни один вид человекообразных обезьян, за исключением людей (включая шимпанзе , горилл и орангутанов ), не был способен самопроизвольно сгибать гибкую полоску в петлю, чтобы зацепить и достать недоступный иначе объект, ни при каких условиях, даже с помощью человека. преподавание. [80] Поскольку петли надежно выходят за пределы ZLS человекообразных обезьян (возможно, поскольку такое поведение никогда не использовалось в их экологической среде), нечеловеческие приматы не могут обучить этому поведению социально.
Люди ориентируются в нашем материальном мире через призму культурного обучения. Культурное обучение определяется как социальное обучение высокой сложности, при котором инструменты и модели поведения изобретаются поверх предыдущих изобретений, которые ранее копировались и преподавались, что приводит к культурному совершенствованию из поколения в поколение посредством так называемого культурного эффекта храпового механизма. [81] Как культурные животные, мы регулярно изобретаем новые инструменты, основанные на приобретенном нами культурном опыте, мы можем обращать внимание на конкретные модели, такие как наиболее успешные люди (и различные другие предубеждения социального обучения), и, таким образом, на лучшие методы работы с инструментами. могут увеличиваться в частоте и оставаться в нашем коллективном репертуаре до тех пор, пока на его основе не появятся более разработанные. [82] Такое культурное обучение позволяет усложнению и эффективности человеческих инструментов «наращивать» культурные поколения, создавая инструменты с возрастающей сложностью с течением времени, что позволяет продуктам (поведению и/или артефактам) накапливаться с течением времени в процессе, известном как « накопительная культура». [82] Инструменты приматов, не являющихся человеком, напротив, не способны со временем усложняться, поскольку эти животные не копируют конструкцию инструментов, которую они сами не могли бы самостоятельно создать с нуля, и поэтому приматы, кроме человека, ограничены теми инструментами, которые постоянно находятся в в пределах своих зон латентных растворов. [78]
В то время как человеческие инструменты и технологии в настоящее время по-прежнему усложняются в геометрической прогрессии, например, эволюционируя от каменных орудий до ракетных кораблей и суперкомпьютеров в течение нескольких тысяч лет, инструменты нечеловеческих приматов демонстрируют мало свидетельств улучшения или лежащих в основе технологических изменений в их основных ноу-хау. через поколения. Например, археологические данные показывают, что основные навыки шимпанзе по раскалыванию орехов оставались неизменными в течение, по крайней мере, последних 4300 лет. [78] Такая последовательность и застой в поведении орудий позволяют предположить, что орудия шимпанзе не совершенствуются и не совершенствуются из поколения в поколение с эффектом увеличения, а, скорее, заново изобретаются каждым поколением шимпанзе. То есть нечеловеческие приматы должны «изобретать велосипед» в каждом поколении заново.
Люди отличаются от нечеловекообразных приматов тем, как мы воспринимаем инструменты и лежащие в их основе ноу-хау. Люди, как культурный вид, предрасположены копировать ноу-хау (методы, отношения и процессы), лежащие в основе инструментов, в то время как наши родственники-приматы предрасположены вместо этого индивидуально изобретать свои инструменты с нуля или просто социально побуждаются к повторным инновациям. инструменты, используемые другими (которым в конечном итоге пришлось изобретать их с нуля). Например, когда и человеческим детям, и шимпанзе (оба в возрасте 2–4 лет) показывают решения, как открыть коробку с явно ненужными шагами, человеческие дети последовательно копируют даже ненужные шаги, в то время как шимпанзе обходят ненужные шаги и сразу переходят к своим естественным действиям. тенденции взаимодействия с коробкой, например, использование палки, чтобы тыкать в нее. [83] Эта разница между шимпанзе и людьми предполагает, что шимпанзе склонны рассматривать инструменты через призму своих индивидуальных подходов, в то время как люди склонны видеть инструменты через призму лежащих в их основе ноу-хау, даже если их собственные тенденции не соответствуют наблюдаемым знаниям. -как. Нечеловекообразные приматы предрасположены к обновлению технологий, которые уже существуют в их зоне скрытых решений, в то время как люди, как совокупный культурный вид, изучают ноу-хау в культурном отношении, что явно находится за пределами человеческой зоны скрытых решений. С течением времени и на протяжении поколений это привело к тому, что люди культурно создали миллиарды типов ноу-хау, подавляющее большинство из которых находится за пределами человеческой зоны скрытых решений. Другие обезьяны, напротив, похоже, используют целый ряд ноу-хау, исчисляемый всего лишь тысячами. [84]
Хотя и люди, и нечеловекообразные приматы являются пользователями орудий, их проявления и способности к использованию орудий сильно различаются. Зона(ы) скрытых решений нечеловекообразных приматов и культурное развитие человеческих технологий опираются на разные основополагающие процессы с совершенно разными способностями к усложнению и совершенствованию с течением времени. В то время как люди копируют сверхиндивидуальные ноу-хау, другие приматы этого не делают. В настоящее время неясно, ограничен ли подход с использованием зоны латентных растворов приматами, кроме человека, или он также может помочь объяснить использование инструментов у многих (или всех) других животных. Одним из шагов к определению того, основано ли использование орудий другими животными на скрытых решениях или же оно обусловлено культурной эволюцией ноу-хау, является определение – для каждого исследованного вида – существует ли подобное использование орудий более чем в одной популяции одного и того же вида. , где эти популяции культурно не связаны (так называемый «метод локального ограничения» [84] ). Всякий раз, когда подобное использование инструментов проявляется в таких культурно несвязанных популяциях одного и того же вида, это повышает вероятность того, что такое поведение инструментов является скрытым решением. Аналогично, если одно и то же использование орудия появляется в одной или нескольких популяциях одного или нескольких близкородственных видов, это является некоторым (более косвенным) свидетельством того, что это скрытое решение — у всех родственных видов, у которых оно проявляется.
Слоны демонстрируют способность изготавливать и использовать инструменты с помощью хобота и ног. И дикие, и плененные азиатские слоны ( Elephas maximus ) используют ветки, чтобы отбивать мух или царапать себя. [85] [86] Восемь из 13 содержащихся в неволе азиатских слонов, содержащихся в натуралистической среде, модифицировали ветви и переключились на измененную ветвь, что указывает на то, что этот вид способен к более редкому поведению при изготовлении инструментов. Существовали разные способы модификации ветвей, наиболее распространенным из которых было удерживание основного стебля передней ногой и отрывание боковой ветви или дистального конца ствола. Было замечено, что слоны роют ямы, чтобы напиться воды, затем сдирают кору с дерева, пережевывают ее, придавая ей форму шара, таким образом создавая «пробку», чтобы заполнить нору, и засыпают ее песком, чтобы избежать испарения . Позже они вернутся на место, чтобы выпить.
Азиатские слоны могут использовать инструменты для проницательного решения проблем. Было замечено, как пленный мужчина передвигал коробку в такое положение, чтобы на нее можно было встать, чтобы достать еду, которая намеренно была повешена вне досягаемости. [87] [88]
Также известно, что слоны бросают большие камни на электрический забор , чтобы либо разрушить забор, либо отключить электричество. [89]
Известно , что сообщество индо-тихоокеанских афалин ( Tursiops sp.) в заливе Шарк , Западная Австралия, состоящее примерно из 41-54 животных, использует конические губки ( Echinodictyum mesenterinum ) в качестве инструментов во время добывания пищи. [91] [92] Такое поведение, называемое «обтиранием», происходит, когда дельфин отрывает губку и носит ее на своем роструме во время поиска пищи на морском дне. [92] Губочное поведение обычно начинается на втором году жизни. [93] Во время обтирания дельфины в основном охотятся на рыб, у которых нет плавательного пузыря и которые зарываются в субстрат. [90] Таким образом, губку можно использовать для защиты их трибун, когда они добывают пищу в нише, где эхолокация и зрение являются менее эффективными методами охоты. [90] [94] Дельфины, как правило, несут одну и ту же губку для нескольких поверхностей, но иногда меняют губки. [92] Губки, как правило, более одиноки, ныряют глубже и проводят больше времени в поисках пищи, чем те, кто не являются губками. [92] Несмотря на эти затраты, спонжеры имеют такой же успех отела, как и не спонжеры. [92]
Есть свидетельства того, что как экологические, так и культурные факторы определяют, какие дельфины будут использовать губки в качестве инструментов. Губка чаще встречается в районах с более высоким распространением губок, что, как правило, происходит в более глубоких водных каналах. [91] [95] Обтирание сильно зависит от пола женщин. [91] Генетический анализ показывает, что все паразиты являются потомками одной материнской линии , что предполагает культурную передачу использования губок в качестве инструментов. [96] Обтирание может передаваться социально от матери к потомству. [97] [98] Поведение в социальных группах предполагает гомофилию (тенденцию общаться с похожими на других) среди дельфинов, которые разделяют социально приобретенные навыки, такие как использование инструментов из губки. [99] Обтирание наблюдалось только в заливе Шарк.
Индо-Тихоокеанские дельфины-афалины в заливе Шарк также были замечены с раковинами . При таком поведении дельфины вставляют свой рострум в отверстие раковины. Хотя такое поведение встречается редко, похоже, оно используется для добывания пищи. Дельфины, по-видимому, используют раковины, чтобы вычерпывать рыбу из грунта, а затем несут раковину, чтобы подобрать рыбу у поверхности. [100]
Под каждой передней ногой у калана ( Enhydra lutris ) имеется свободный кожный мешочек, простирающийся поперек груди. В этом мешке (предпочтительно с левой стороны) животное хранит собранную пищу, которую нужно принести на поверхность. Также известно, что выдры держат в этом «кармане» камни, которые они используют, чтобы расколоть моллюсков и моллюсков. [101] Чтобы вскрыть твердые панцири, он может ударить добычу обеими лапами о камень, который кладет себе на грудь. Кроме того, каланы используют большие камни, чтобы оторвать морское ушко от камня; они будут бить раковину морского ушка с наблюдаемой скоростью 45 ударов за 15 секунд или 180 об/мин и делать это за два-три пикирования. Чтобы выпустить морское ушко, которое может цепляться за камень с силой, в 4000 раз превышающей его собственный вес, требуется несколько ныряний выдры. [102] Кроме того, из тринадцати известных в настоящее время видов выдр, по крайней мере, 10 демонстрируют поведение при обращении с камнями, что позволяет предположить, что выдры могут иметь генетическую предрасположенность к манипулированию камнями. [103]
Дикие полосатые мангусты ( Mungos mungo ) регулярно используют наковальни, чтобы открывать пищевые продукты с твердым панцирем, такие как жуки-носороги , птичьи яйца, раковины улиток или окукливающиеся навозные жуки . Они используют различные наковальни, обычно в том числе камни и стволы деревьев, но также используют боковые стенки оврагов и даже сушеный слоновий навоз. Щенки в возрасте 2 месяцев начинают проявлять модели поведения, связанные с использованием наковальни, однако успешное разбивание обычно наблюдается у особей старше 6 месяцев. [104]
Медоеды, как дикие, так и содержащиеся в неволе, были сняты на видео, манипулируя различными предметами, помогающими им подниматься, в том числе лепят комки из грязи и складывают их штабелями. В 2021 году южноафриканский медоед по кличке Штеффель неоднократно сбегал из вольера, чтобы напасть на львов, живущих по соседству. Штеффель зашел так далеко, что построил пандус, чтобы перелезть через стену. [105]
Североамериканские барсуки ( Taxidea Taxus ) охотятся на сусликов Ричардсона ( Spermophilus richardsonii ). Наиболее распространенным приемом охоты является рытье систем нор, однако затыкание отверстий сусличьих ходов составляет 5–23% охотничьих действий. Барсуки обычно используют почву вокруг отверстия туннеля или почву, перетащенную на 30–270 см из ближайшего холма, чтобы закупорить туннели. Наименее распространенная (6%), но наиболее новая форма закупорки, использованная одним барсуком, заключалась в перемещении 37 предметов с расстояния 20–105 см для закупорки отверстий в 23 туннелях сусликов в течение 14 ночей. [106]
В 2011 году исследователи из Центра открытий и исследований динго в Мельбурне, Австралия, засняли, как динго манипулирует столом и использует его для добычи еды. [107]
На Аляске линяющие бурые медведи использовали камни для отшелушивания . [108] Есть также свидетельства того, что белые медведи бросают в моржей камни и большие куски льда, чтобы убить их. [109]
Было замечено , что семья содержащихся в неволе висайских бородавчатых свиней использует плоский кусок коры в качестве инструмента для рытья. [110] Лошади также использовали различные инструменты. [111]
Использование инструментов встречается как минимум у тридцати трех различных семейств птиц. [8] Согласно определению Джонса и Камиля, [4] бородач , роняющий кость на камень , не будет рассматриваться как использующий инструмент, поскольку камень нельзя рассматривать как продолжение тела. Однако использование камня, которым манипулируют с помощью клюва, чтобы разбить страусиное яйцо, квалифицирует египетского стервятника как пользователя инструментов. Многие другие виды , в том числе попугаи , врановые и ряд воробьиных , были отмечены как пользователи орудий. [112] [113]
Многие птицы (и другие животные) строят гнезда. [114] Можно утверждать, что такое поведение представляет собой использование инструментов в соответствии с определениями, данными выше; птицы «носят предметы (веточки, листья) впрок», форма образовавшегося гнезда не дает яйцам скатиться и тем самым «продлевает физическое воздействие, реализуемое животным», а веточки сгибаются и скручиваются, придавая форму гнездо, то есть «модифицированное в соответствии с определенной целью». Сложность птичьих гнезд заметно различается, что, возможно, указывает на разную сложность использования инструментов. Например, сравните сложнейшие структуры птиц-ткачей [115] с простыми матами из травянистого материала с центральной чашкой, построенными чайками , и примечательно, что некоторые птицы не строят гнезд, например императорские пингвины . Классификация гнезд как инструментов оспаривается на том основании, что законченное гнездо или нора не удерживается и не подвергается манипуляциям. [2]
Сбрасывание добычи наблюдается у многих видов птиц. Такие виды ворон, как падаль, северо-западная, американская и новокаледонская вороны, демонстрируют такое поведение, используя разную добычу. [116] [117] [118] [119] [120] Чайки, особенно ламинария, западная, черноголовая и сажистая чайки, также известны тем, что сбрасывают мидии с высоты в качестве приспособления к кормлению. [121] [122] [123] [124] Такое поведение демонстрируется падением добычи с высоты на твердый субстрат, чтобы разбить панцирь жертвы. Несколько переменных, таких как размер добычи, тип субстрата, клептопаразитизм и т. д., могут влиять на поведение добычи у различных видов. [116]
Возможно, самым известным и наиболее изученным примером использования птичьих орудий является дятел-зяблик ( Camarhynchus pallidus ) с Галапагосских островов . Если птица обнаруживает добычу в недоступной коре, она улетает за шипом кактуса, который она может использовать одним из трех различных способов: как стимул для изгнания активного насекомого (не обязательно прикасаясь к нему); как копье, которым можно пронзить медлительную личинку или подобное животное; или как инструмент, с помощью которого можно подтолкнуть, подтолкнуть, подтолкнуть или иным образом вывести неактивное насекомое из щели или норы. Инструменты, которые не совсем соответствуют цели, обрабатываются птицей и адаптируются для выполнения этой функции, что делает зяблика не только «изготовителем инструментов», но и «пользователем инструментов». Было замечено, что некоторые люди используют инструменты другого типа с новыми функциональными особенностями, такие как колючие ветки кустов ежевики - растения, не встречающегося на островах. Сначала ветки модифицировали, удаляя боковые ветки и листья, а затем использовали так, что зазубрины помогали вытаскивать добычу из расщелин деревьев. [8]
У этого вида существует генетическая предрасположенность к использованию инструментов, которая затем уточняется путем индивидуального обучения методом проб и ошибок на чувствительной фазе раннего развития. Это означает, что использование инструментов можно модифицировать и адаптировать путем обучения, а не следовать стереотипному образцу поведения.
Важность использования инструментов видами дятлов и вьюрков различается в зависимости от зоны растительности. В засушливой зоне, где пища ограничена и труднодоступна, использование инструментов имеет важное значение, особенно в засушливый сезон. До половины добычи зяблики добывают с помощью инструментов, что делает их еще более обычными пользователями инструментов, чем шимпанзе. Эти инструменты позволяют им извлекать крупные питательные личинки насекомых из дупл деревьев, что делает их использование более выгодным, чем другие методы добычи пищи. Напротив, во влажной зоне дятлы редко используют инструменты, поскольку доступность пищи высока и добычу легче добыть. Здесь временные и энергетические затраты на использование инструмента будут слишком высокими. [8]
Сообщалось о случаях, когда дятлы-зяблики размахивали веткой в качестве оружия. [14]
Врановые — это семейство птиц, характеризующееся относительно большим мозгом, замечательной пластичностью поведения (особенно весьма новаторским поведением при добывании пищи) и хорошо развитыми когнитивными способностями. [8] [125]
Вороны-падальщики наблюдались в устье реки Иден в Шотландии в период с февраля по март 1988 года, чтобы изучить их стратегию сброса мидий. Вороны-падальщики выбирали более крупные мидии и сбрасывали их с высоты ~8 м на твердый субстрат. Высота сброшенных мидий оказалась ниже, чем ожидали исследователи, что может быть связано с трудностями в обнаружении добычи после падения, а также с попыткой предотвратить клептопаразитизм (кражу еды другими падальщиками). Поведение падающей добычи, наблюдаемое у ворон-падальщиков, позволяет предположить, что размер добычи, поверхности субстрата и перепад высоты влияют на их поведение. Следовательно, можно сделать вывод, что другие виды могут демонстрировать разные стратегии поведения в зависимости от добычи и окружающей среды. [120]
Различные переменные, такие как размер добычи, ломкость панциря, хищники, субстрат и высота, влияют на поведение добычи, падающей у разных видов. Например, выбор добычи может зависеть от субстрата, используемого в этой среде. [116] Северо-западные вороны — еще один пример птиц, которые сбрасывают добычу с высоты на землю. Северо-западные вороны полетели вертикально вверх, выпустили детенышей и тут же нырнули за ним. Подобно воронам-падальщикам, северо-западные вороны также предпочитали более крупных трубачей более мелким и выбирали размеры по виду и весу, подбирая трубачей своим клювом. В отличие от ворон-падальщиков, вороны Северо-Запада продемонстрировали уникальную реакцию при освобождении добычи. Выпустив детенышей, северо-западные вороны мгновенно нырнули за ним, тогда как вороны-падальщики не были столь усердны в преследовании и немедленном поиске добычи. Такое поведение, вероятно, связано с тем, что северо-западные вороны минимизируют и потенциально избегают клептопаразитизма. [119] Неясно, почему вороны-падальщики реагируют на выпуск добычи иначе, чем вороны северо-запада, однако эти различия в поведении потенциально могут быть связаны с более высоким уровнем хищничества в районах, где обитают северо-западные вороны, или увеличением источников пищи в районах, населенных северо-западными воронами. падальщики вороны.
Американские вороны — еще один из нескольких видов птиц, которые умеют бросать добычу. При исследовании падения добычи у американских ворон количество падений, необходимых для раскалывания грецкого ореха, уменьшалось по мере увеличения высоты падения добычи, и вороны добивались большего успеха при падении грецких орехов на асфальт, чем на почву. Потеря добычи почти всегда происходила из-за клептопаразитизма, однако отсутствуют доказательства того, что на клептопаразитизм напрямую влияет высота сброшенной добычи. [117]
Новокаледонские вороны ( Corvus moneduloides ), пожалуй, наиболее изученные врановые виды с точки зрения использования орудий.
В дикой природе они использовали палки в качестве инструментов для извлечения насекомых из коры деревьев . [126] [127] Птицы тыкают насекомых или личинок до тех пор, пока они не укусят палку, защищаясь, а затем их можно будет вытащить. Эта «ловля личинок» очень похожа на «ловлю термитов», практикуемую шимпанзе. В дикой природе они также изготавливают инструменты из веток, стеблей травы или подобных растительных структур, тогда как в неволе было замечено, что особи используют различные материалы, включая перья и садовую проволоку. Инструменты-стержни могут быть либо не зацепленными (более или менее прямыми и требующими лишь небольшой модификации), либо зацепленными. Изготовление более сложных крючковатых инструментов обычно включает в себя выбор раздвоенной ветки, из которой удаляются части, а оставшийся конец лепят и затачивают. Новокаледонские вороны также используют инструменты из пандануса, сделанные из колючих краев листьев винтовой сосны ( виды Pandanus ) путем точного разрывания и разрезания, хотя функция инструментов из пандануса не изучена. [128]
В то время как молодые птицы в дикой природе обычно учатся делать инструменты из палочек у взрослых, лабораторная ворона из Новой Каледонии по кличке Бетти была снята на видео, спонтанно импровизировавшая инструмент с крючком из проволоки. Было известно, что у этой особи не было предыдущего опыта, поскольку она была выращена вручную. [129] Было замечено, что новокаледонские вороны используют легкодоступный небольшой инструмент, чтобы получить менее доступный более длинный инструмент, а затем используют его, чтобы получить иначе недоступный более длинный инструмент, чтобы добыть пищу, которая была вне досягаемости более коротких инструментов. Одна птица, «Сэм», потратила 110 секунд на осмотр аппарата, прежде чем выполнить каждый из шагов без каких-либо ошибок. Это пример последовательного использования инструментов, которое представляет собой более высокую когнитивную функцию по сравнению со многими другими формами использования инструментов, и это первый случай, когда это наблюдается у необученных животных. Использование инструментов наблюдалось в контексте, не связанном с поиском пищи, что является первым сообщением о многоконтекстном использовании инструментов птицами. Пленные вороны Новой Каледонии использовали инструменты-палки, чтобы вступить в первый контакт с объектами, которые были новыми и, следовательно, потенциально опасными, в то время как было замечено, что другие особи использовали инструменты, когда еда была в пределах досягаемости, но была помещена рядом с моделью змеи. Утверждалось, что «их навыки изготовления инструментов [новокаледонские вороны] превосходят навыки шимпанзе и больше похожи на производство инструментов человеком, чем у любого другого животного». [8]
Также было замечено, что новокаледонские вороны демонстрируют поведение, связанное с использованием инструментов, которое до сих пор не было описано у животных, отличных от человека. Такое поведение называется «использованием инструмента для вставки и транспортировки». Это предполагает, что ворона вставляет палку в объект, а затем идет или улетает, держа на инструменте и инструмент, и объект. [130]
Новокаледонские вороны также демонстрируют поведение, бросающее добычу. Первое зарегистрированное свидетельство того, что этот вид ворон продемонстрировал поведение сбрасывания добычи на улитку Placostylus fibratus в исследовании 2013 года. [118] Новокаледонские вороны бросали улиток с определенной высоты на каменистые грядки, и видеозапись показала, как одна ворона повторила это четыре раза с одной и той же высоты. [118]
Пленные особи находящейся под угрозой исчезновения гавайской вороны ( Corvus hawaiiensis ) используют инструменты для извлечения пищи из отверстий, просверленных в бревнах. Подростки используют инструменты без обучения и социального обучения со стороны взрослых. Поскольку 104 из 109 выживших представителей этого вида были протестированы, считается, что это способность всего вида. [131] [132]
Другие виды врановых, такие как грачи ( Corvus frugilegus ), также могут изготавливать и использовать инструменты в лаборатории, демонстрируя степень сложности, аналогичную таковой у ворон Новой Каледонии. [8] Хотя не подтверждено, что они использовали инструменты в дикой природе, было замечено, что содержащиеся в неволе голубые сойки ( Cyanocitta cristata ) используют полоски газет в качестве инструментов для добычи пищи. [133] [134]
Различные врановые хватались за камни, чтобы положить их в сосуд с водой, чтобы поднять уровень поверхности, чтобы напиться из него или получить доступ к плавающему угощению, разыгрывая басню Эзопа о вороне и кувшине .
Было замечено, что дикая американская ворона ( Corvus brachyrhynchos ) модифицировала и использовала кусок дерева в качестве зонда. [135] Зеленые сойки ( Cyanocorax yncas ) были замечены с использованием палок в качестве инструментов для извлечения насекомых из коры деревьев . [136] Крупноклювые вороны в городских районах Японии были сняты на видео с использованием инновационной техники раскалывания орехов в твердой скорлупе, бросая их на пешеходные переходы (пешеходные переходы) и позволяя машинам наезжать и раскалывать их. Затем они достают расколотые гайки, когда машины останавливаются на красный свет. [137] В некоторых городах Америки вороны сбрасывают грецкие орехи на оживленные улицы, чтобы машины их раскалывали. [138] [ нужен лучший источник ] Вороны ( Corvus cornix ) используют наживку для ловли рыбы. [139] Люди (которые, возможно, наблюдали, как люди кормят рыбу хлебом) кладут хлеб в воду, чтобы привлечь рыбу. [14]
Обыкновенные вороны ( Corvus corax ) — один из немногих видов, которые изготавливают игрушки самостоятельно. Было замечено, что они ломали ветки, чтобы поиграть с ними в обществе. [140] Было снято на видео, как врановый неоднократно скользил по заснеженной крыше, балансируя на крышке или подносе. [141] [142] [143] Еще один случай игры птиц был снят на видео, где врановые играют мячом для настольного тенниса вместе с собакой, что является редким примером использования инструментов в игровых целях. [144] Голубые сойки, как и другие врановые, очень любопытны и считаются умными птицами . Молодые голубые сойки игриво хватают яркие или светоотражающие предметы, например крышки от бутылок или кусочки алюминиевой фольги, и носят их с собой, пока не потеряют интерес.
_Nest_in_Hyderabad,_AP_W_IMG_7248.jpg/1280px-Common_Tailorbird_(Orthotomus_sutorius)_Nest_in_Hyderabad,_AP_W_IMG_7248.jpg)
Птица -портняжка (род Orthotomus ) берет большой растущий лист (или два и более мелких) и своим острым клювом протыкает отверстия в противоположных краях. Затем он захватывает своим клювом паучий шелк, шелк из коконов или растительные волокна, протягивает эту «нить» через два отверстия и завязывает ее, чтобы она не прорвалась (хотя использование узлов оспаривается [ 145] ). Этот процесс повторяется несколько раз, пока лист или листья не образуют мешочек или чашку, в которой птица затем строит свое гнездо. [14] [146] Листья сшиты таким образом, что верхние поверхности обращены наружу, что затрудняет просмотр конструкции. Проколы, сделанные на краях листьев, мелкие и не вызывают потемнения листьев, что дополнительно способствует маскировке. Процессы, используемые портным, подразделяются на шитье, клепку, шнуровку и матирование. После того, как стежок выполнен, волокна снаружи распушаются и по сути больше напоминают заклепки. Иногда волокна одной заклепки вытягиваются в соседний прокол и больше напоминают шитье. Существует множество разновидностей гнезд, а у некоторых может вообще отсутствовать колыбель из листьев. Считается, что такое шитье выполняет только самка. [145] Латинское биномиальное название обыкновенной птицы-портного, Orthotomus sutorius , означает «сапожник с прямыми краями», а не портной. [147] Некоторые птицы рода Prinia также практикуют такое шитье и шитье. [148]
Было замечено, что буроголовые поползни ( Sitta pusilla ) методично используют кусочки коры для удаления других чешуек коры с дерева. Птицы вставляют кусок коры под прикрепленную чешуйку коры, используя ее как клин и рычаг, чтобы обнажить спрятавшихся насекомых. Иногда они повторно используют один и тот же кусок коры несколько раз, а иногда даже пролетают на короткие расстояния, неся чешуйку коры в клюве. Эволюционное происхождение использования этого инструмента может быть связано с тем, что эти птицы часто втыкают семена в трещины коры, чтобы вскрыть их клювом, что может привести к отслаиванию коры.
Буроголовые поползни использовали чешуйку коры, чтобы скрыть тайник с семенами . [8]
Был сфотографирован хохлатый жаворонок (Galerida cristata), по-видимому, держащий в клюве каменную крошку, которую он, как сообщается, использовал, чтобы выбить добычу из швов мостовой . [149]
Кеа , очень любознательный новозеландский горный попугай, был заснят на видео, когда он отрывает ветки и вставляет их в щели коробчатых ловушек для горностаев, чтобы спровоцировать их. Судя по всему, единственная награда кеа — это звук срабатывающей ловушки. [150] В столь же редком примере подготовки инструментов было замечено, что содержащаяся в неволе танимбарская корелла ( Cacatua goffiniana ) отламывала и «придавала форму» щепкам дерева и небольшим палочкам, чтобы создавать грабли , которые затем использовались для извлечения недоступных иначе продуктов питания с другой стороны. сторона вольерной сетки. [151] [152] Такое поведение было снято на видео.
Многие владельцы домашних попугаев наблюдали, как их питомцы используют различные инструменты, чтобы царапать различные части тела. К таким инструментам относятся выброшенные перья, крышки от бутылок, палочки от мороженого, спички, пачки сигарет и орехи в скорлупе. [14]
Неоднократно наблюдалось, что гиацинтовые ара ( Anodorhynchus hyacinthinus ) используют инструменты, чтобы разбить орехи, например, куски дерева, используемые в качестве клина. Несколько птиц обернули орех кусочком листа, чтобы удержать его на месте. Такое поведение демонстрируют и пальмовые какаду ( Probosciger aterrimus ). Похоже, что у гиацинтового ара есть врожденная склонность использовать инструменты при манипуляциях с орехами, поскольку наивные молодые особи пробовали различные предметы в сочетании с орехами. [8]
Поведение при использовании инструментов наблюдалось у кеа : птица по имени Брюс, у которой сломан верхний клюв, втискивала камешки между языком и нижней челюстью, а затем использовала это приспособление, чтобы улучшить свою привычку прихорашиваться . [153]
Поведение, связанное с использованием инструментов, наблюдалось у кореллы Танимбар в неволе. В ноябре 2012 года профессор Алиса Ауэрсперг из Венского университета сообщила , что наблюдала, как птица-петух по имени Фигаро спонтанно формировала щепки из дерева и маленькие палочки, чтобы создавать грабли , которые затем использовались, чтобы расширить свою досягаемость и добыть недоступную иначе пищу. предметы, расположенные на другой стороне его вольера. [151] [154]
В июле 2013 года были объявлены результаты совместного исследования с участием учёных Оксфордского университета , Венского университета и Института Макса Планка , снова с участием корелл Танимбара Венской лаборатории Гоффина. Было обнаружено, что птицы обладали способностью решать сложные механические проблемы, в одном случае спонтанно придумав, как последовательно открыть пятичастный запорный механизм, чтобы достать пищу. Кореллы смогли очень быстро адаптировать свое поведение и снова открыть замок, когда секции механизма были изменены или переупорядочены, демонстрируя очевидную концепцию работы для достижения определенной цели и знание того, как физические объекты действуют друг на друга. а не просто способность повторять заученную последовательность действий. [155]
Дальнейшие исследования, проведенные в 2020 году командой Ауэрсперга, сравнили способность выращенных в неволе Гоффинов в лаборатории Гоффина к решению проблем с дикими птицами, пойманными в Танимбаре и подвергнутыми тем же экспериментальным условиям, в которых птицы были помещены на «арену инноваций» и представили серию из 20 различных заданий (например, нажать кнопку, повернуть колесо, выдвинуть ящик, убрать ветку, опрокинуть чашку, открыть зажим и т. д.), в выполнении которых они могли по своему выбору принять участие, чтобы получить пищевое вознаграждение. Было обнаружено, что, хотя дикие гоффины были менее склонны к взаимодействию с испытательным аппаратом, те, которые решали поставленные задачи с той же скоростью, что и птицы, выращенные в неволе. [156]
Также было замечено, что дикие гоффины формировали палочки разных размеров, чтобы создать ряд инструментов, которые позволяли им есть семена морского манго . [157]
Когда египетский стервятник ( Neophron percnopterus ) встречает большое яйцо, он берет в клюв камень и с силой бросает его в яйцо, пока скорлупа не разобьется, что обычно занимает несколько минут. Такое поведение, о котором впервые сообщалось в 1966 году [158] , по-видимому, во многом является врожденным и проявляется у наивных людей. Его происхождение могло быть связано с бросанием яиц; округлые (яйцеобразные) камни предпочтительнее зубчатых. [159]
В небольшой популяции в Болгарии египетские стервятники используют ветки для сбора овечьей шерсти для набивки своих гнезд. Хотя и ветки, и шерсть могут служить материалом для гнезда, похоже, это преднамеренное использование инструментов. Птицы приближались к кускам выброшенной шерсти с веточкой в клюве, которую затем использовали либо как грабли, либо чтобы собрать шерсть в кучи, либо скатать ее в рулон. Шерсть собирали только после стрижки или имитации стрижки овец, а не после того, как шерсть просто помещали в загоны для овец. [160]
В Австралии черный коршун ( Milvus migrans ), свистящий коршун ( Haliastur sphenurus ) и неродственный ему бурый сокол ( Falco berigora ) не только привлекаются лесными пожарами в качестве источника пищи, но и по-разному используют свои клювы или когти, чтобы нести горящие палки и распространять их. пожар, что усложняет усилия человека по тушению пожара с использованием противопожарных преград. [161]
Роющие совы ( Athene cuncularia ) часто собирают помет млекопитающих, который они используют в качестве приманки для привлечения навозных жуков, основного объекта добычи. [162]
Известно, что чайки бросают раковины моллюсков на мощеные и твердые поверхности, такие как дороги. Их привычка падать похожа на привычку врановых в том смысле, что повторяющиеся падения позволяют чайкам легче добраться до своей добычи. Некоторые виды (например, серебристая чайка ) демонстрируют поведение, использующее орудия, например, используя кусочки хлеба в качестве наживки для ловли золотой рыбки . [18]
Чайки-ламинарии — одни из самых известных чаек, которые умеют бросать добычу. [123] Известно, что эти чайки учатся навыкам сбрасывания добычи, изучая других чаек вокруг них, и могут усовершенствовать это поведение с выгодой для себя. Обычно они разбивают свою добычу о твердые поверхности, такие как камни, асфальт и даже крыши домов и автомобилей. Чайки-ламинарии обычно роняют черных мидий, и места для падения обычно выбираются в зависимости от того, насколько хорошо они сломают добычу, а также от количества клептопаразитов, находящихся в этом районе, поскольку другие чайки могут воспользоваться возможностью, чтобы украсть добычу особи. Падение происходит в любое время года, но более распространено зимой, в часы отлива, скорее всего, из-за большего доступа к более крупным мидиям. Чайки из водорослей пролетают более 0,5 км к предпочтительному субстрату, на котором можно сломать добычу. Высота, с которой падает добыча, будет увеличиваться после каждого падения добычи. Как только добыча упадет, чайка как можно быстрее спустится вниз, чтобы вернуть добычу. Это, вероятно, предотвратит клептопаразитизм, который очень распространен при выбрасывании добычи. В среднем чайка из водорослей будет опускаться со скоростью в среднем 4 м/с по сравнению с падением добычи со скоростью 5 м/с, что позволяет чайке достичь земли примерно через 0,5 секунды после того, как добыча приземлилась на поверхность. [123] Взрослые чайки из водорослей имеют более высокий уровень успеха в взломе и добыче добычи, когда она падает, чем молодые чайки из водорослей. [123]
Западные чайки — один из многих видов чаек, которые, как было замечено, роняют добычу на землю. [122] Исследование показало, что основной фактор, влияющий на поведение этих чаек при падении, связан с массой и размером сбрасываемой добычи. При проведении исследования с использованием моллюсков Вашингтона разных размеров обычно клевали моллюсков меньшего размера. Однако более крупные моллюски сбрасывали, если только они не были слишком тяжелыми для переноски (обычно их вес превышал 268 граммов). Поведение при падении различается у взрослых и неполовозрелых западных чаек. Все взрослые западные чайки, которые были изучены, демонстрировали поведение, бросающее добычу, и падали в среднем с высоты 118 метров от того места, где их первоначально поймали. В исследовании падение происходило либо на илистые отмели, либо на парковку, что коррелировало с весом моллюсков, средний вес которых составлял 106,7 г и 134,3 г соответственно. Между тем неполовозрелые чайки гораздо более неуклюжи при падении, и только 55% наблюдаемых молодых западных чаек продемонстрировали такое поведение. У молодых чаек также, по-видимому, не было корреляции между весом моллюска и высотой, на которую его сбросили, хотя отмечается, что молодые чайки, похоже, роняли свою добычу на гораздо меньшей высоте, чем их старшие сверстники. Это может быть свидетельством того, что молодые чайки учатся такому поведению методом проб и ошибок. Низкая высота, на которую падают моллюски, также может привести к тому, что молодым чайкам придется часто сбрасывать добычу. Неполовозрелые западные чайки имеют тенденцию ронять добычу чаще, чем чайки старшего возраста, скорее всего, из-за несоответствия высоты падения, а также высоты падения. В отличие от большинства птиц, которые роняют добычу, западные чайки, похоже, на самом деле предпочитают более мягкие субстраты более крупным, когда роняют добычу, и, кажется, бросают добычу на твердые поверхности только в том случае, если их добыча тяжелее. [122]
В ходе наблюдений, проведенных в Центральной Европе, было замечено, как двухлетняя черноголовая чайка подняла маленькую мидию-лебедя на высоту около 60 футов и упала на асфальтированную дорогу. [124] Неизвестно, насколько успешной была чайка, когда находящаяся поблизости ворона украла мидию. Это был первый случай сбрасывания добычи у этого вида чаек. Вполне вероятно, что такое поведение не характерно для этого вида чаек, поскольку других свидетельств того, что черноголовые чайки роняли добычу, нет. Более вероятно, что это наблюдение было связано с тем, что во время этого исследования присутствовала большая группа капюшонных ворон, и вполне возможно, что наблюдаемая чайка имитировала поведение капюшонных ворон поблизости, бросающих добычу. Это может быть очевидно, поскольку после того, как чайка уронила мидию, она не предприняла никаких попыток схватить ее для следующей капли. Однако в связи с тем, что наблюдалась не только одиночная черноголовая чайка, но и молодая птица, не исключено, что успешный сброс добычи может произойти и у других представителей этого вида. [124]
В 2009 году две черные чайки недалеко от Хаматы в Египте были замечены в броске добычи на полосе кораллового рифа. В отличие от других чаек, чайки подлетели всего на 6 м и одним падением разбили моллюсков. Все сбросы прошли успешно. [124]
Зеленая цапля ( Butorides virescens ) и ее родственный вид, полосатая цапля ( Butorides striata ), были зарегистрированы с использованием пищи (хлебных корок), насекомых, листьев и других мелких предметов в качестве приманки для привлечения рыбы, которую они затем ловят и едят. [163]
В документе 2013 года предполагалось, что американские аллигаторы и крокодилы-грабители , живущие рядом с птичьими лежбищами, использовали ветки и палки в качестве приманки для ловли гнездящихся птиц. Однако исследование 2019 года не выявило никаких подтверждений тому, что аллигаторы демонстрировали палки в качестве приманки или что хищник принимал во внимание сезонное поведение птиц, как предполагалось в оригинальной статье. По состоянию на 2023 год нет никаких доказательств использования орудий рептилиями. [164]
Было замечено, что несколько видов губанов использовали камни в качестве наковальни для раскалывания раковин двустворчатых моллюсков (гребешков, ежей и моллюсков). Впервые он был снят Джакомо Бернарди в 2009 году на бивне с оранжевыми точками ( Cherodon anorago ). Рыба размахивает песком, чтобы выкопать двустворчатого моллюска, берет его в рот, подплывает несколько метров к камню, который использует как наковальню, и разбивает моллюска на части боковыми ударами головы. Такое поведение было зафиксировано у чернопятнистого бивня ( Cherodon schoenleinii ) на Большом Барьерном рифе в Австралии, желтоголового губана ( Halichoeres garnoti ) во Флориде и шестиполосого губана ( Thalassoma Hardwicke ) в аквариуме. Эти виды находятся на противоположных концах филогенетического древа этого семейства , поэтому такое поведение может быть глубоко укоренившейся чертой всех губанов. [165]
Сообщалось, что пресноводные скаты используют воду как инструмент, манипулируя своим телом, чтобы направлять поток воды и добывать пищу, застрявшую среди растений. [166]
Прежде чем отложить яйца на вертикальную скалу, самцы и самки белохвостых стрекоз очищают это место пескоструйной обработкой. Рыбы набирают в рот песок и выплевывают его в скалу. Затем они обмахивают местность плавниками. Наконец, они удаляют песчинки, которые остались прилипшими к скале, отрывая их ртом. [167]
Полосатая акара ( Bujurquina vittata ), южноамериканские цихлиды , откладывает яйца на вкладыш. Самец и самка спаривающейся пары часто «проверяют» листья перед нерестом: они тянут, поднимают и переворачивают листья-кандидаты, возможно, пытаясь выбрать листья, которые легко перемещать. После нереста икру охраняют оба родителя. Когда их беспокоят, родительские акара часто хватают во рту один конец листа, несущего яйца, и тащат его в более глубокие и безопасные места. [168]
Рыба-лучник обитает в тропических мангровых болотах Индии и Австралазии. Они подходят к поверхности, целятся в насекомых, сидящих на растениях над поверхностью, брызгают на них струей воды и хватают после того, как насекомые будут сбиты в воду. Струя воды образуется под действием языка, который прижимается к желобку на нёбе. Некоторые рыбы-стрелки могут поражать насекомых на высоте до 1,5 м над поверхностью воды. Они используют больше воды, что придает большую силу удару при нацеливании на более крупную добычу. Некоторые спинороги (например, Pseudobalistes fuscus ) выдувают воду, чтобы перевернуть морских ежей и обнажить их более уязвимую брюшную часть. [169] Могут ли эти более поздние примеры быть классифицированы как использование инструментов, зависит от того, какое определение следует, поскольку не существует промежуточного или манипулируемого объекта, однако они являются примерами узкоспециализированных естественных адаптаций.
Были свидетелями того , как по крайней мере четыре особи жилистого осьминога ( Amphioctopus Marginatus ) доставали скорлупу кокосовых орехов, манипулировали ею, складывали ее в стопки, переносили на некоторое расстояние (до 20 метров), а затем собирали обратно для использования в качестве убежища. [170] Осьминоги используют скорлупу кокосовых орехов, выброшенную людьми, которая в конечном итоге осела в океане. Они ощупывают руки, чтобы разрыхлить грязь, а затем выворачивают снаряды. Повернув раковины открытой стороной вверх, осьминоги выдувают из чаши струи грязи, а затем обхватывают раковину руками — или, если у них две половинки, сначала складывают их одну в другую. Затем они напрягают ноги и уходят, что называется «ходьбой на ходулях». Осьминоги в конечном итоге используют панцири в качестве защитного убежища в местах, где мало других укрытий. Если у них есть только одна половина, они просто переворачивают ее и прячут под ней. Но если им посчастливилось найти две половинки кокоса, они собирают их обратно в первоначальную закрытую форму кокоса и пробираются внутрь. Такое поведение было снято на видео. Авторы исследовательской статьи утверждают, что такое поведение подпадает под определение использования инструментов, поскольку снаряды переносятся для дальнейшего использования. Однако этот аргумент по-прежнему оспаривается рядом других биологов, которые утверждают, что раковины на самом деле обеспечивают постоянную защиту от многочисленных донных хищников в их домашнем ареале.
Осьминоги намеренно кладут камни, ракушки и даже осколки разбитой бутылки, образуя стену, закрывающую проход в логово, — это своего рода инструмент. [171]
В ходе лабораторных исследований было замечено, что Octopus mercatoris , небольшой карликовый вид осьминогов, блокировал свое логово с помощью пластикового кирпича Lego . [12]
Более мелкие особи обыкновенного осьминога ( Tremoctopus violaceus ) держат щупальца португальского военного корабля , к яду которого они невосприимчивы, как в качестве защиты, так и в качестве метода захвата добычи. [172]
Муравьи вида Dorymyrmex bicolor подбирают челюстями камни и другие мелкие предметы и бросают их в вертикальные входы конкурирующих колоний, позволяя рабочим добывать пищу без конкуренции. [173]
Известно, что несколько видов муравьев используют остатки субстрата, такие как грязь и листья, для транспортировки воды в свое гнездо. Исследование, проведенное в 2017 году, показало, что, когда двум видам муравьев Aphaenogaster предлагают естественные и искусственные предметы в качестве инструментов для этой деятельности, они выбирают предметы с хорошей впитывающей способностью. Муравьи отдают предпочтение искусственным инструментам, которых нет в их естественной среде обитания, что указывает на пластичность их поведения при использовании инструментов. [174]
Охотничьи осы рода Prionyx используют грузы (например, уплотненный осадок или мелкую гальку), чтобы засыпать песок вокруг недавно приготовленной норы, содержащей яйца и живую добычу, чтобы замаскировать и запечатать вход. Оса вибрирует мышцами крыльев со слышимым жужжанием, удерживая вес на челюстях, и прикладывает вес к песку, окружающему нору, заставляя песок вибрировать и оседать. Другая оса-охотница, Ammophila , использует гальку, чтобы закрывать входы в норы. [175]
Некоторые виды сверчков строят акустические перегородки из листьев растений , чтобы усиливать звуки, которые они издают для общения во время спаривания. [176] В 1975 году ученые впервые заметили, что Oecanthus burmeisteri и два других вида южноафриканских стрекочущих сверчков делают это. [177]
Насекомые также могут научиться пользоваться инструментами. Исследование 2017 года показало, что шмели вида Bombus terrestris научились перемещать небольшой деревянный шарик к воротам, получая в награду сахарозу. [178]
Шимпанзе саванны (P. t. verus) в Фонголи, Сенегал, — единственная известная популяция, не являющаяся человеком, которая систематически охотится на позвоночных с помощью инструментов…
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )