Использование инструментов нечеловеческими существами — это явление, при котором нечеловеческое животное использует любой вид инструмента для достижения цели, например, добычи пищи и воды, ухода за собой, боя, защиты, общения , отдыха или строительства . Первоначально считавшееся навыком, которым обладают только люди , использование некоторых инструментов требует сложного уровня познания. Существует значительная дискуссия об определении того, что представляет собой инструмент, и, следовательно, какие виды поведения можно считать истинными примерами использования инструментов. Считается, что широкий спектр животных, включая млекопитающих, птиц, рыб, головоногих моллюсков и насекомых , используют инструменты.
Приматы хорошо известны тем, что используют орудия для охоты или сбора пищи и воды, укрытия от дождя и самообороны. Шимпанзе часто были объектом изучения в отношении их использования орудий, наиболее известным из которых является Джейн Гудолл , поскольку эти животные часто содержатся в неволе и тесно связаны с людьми. Использование орудий в дикой природе другими приматами, особенно среди человекообразных обезьян и мартышек , считается относительно распространенным, хотя его полная степень остается плохо задокументированной, поскольку многие приматы в дикой природе в основном наблюдаются только отдаленно или недолго, когда находятся в своей естественной среде и живут без влияния человека. Некоторые новые способы использования орудий приматами могут возникать локализованным или изолированным образом в определенных уникальных культурах приматов , передаваясь и практикуясь среди социально связанных приматов посредством культурного обучения . Многие известные исследователи, такие как Чарльз Дарвин в своей книге 1871 года «Происхождение человека» , упоминали использование орудий обезьянами (например, бабуинами ).
Среди других млекопитающих , как дикие, так и находящиеся в неволе слоны , известны тем, что создают инструменты, используя свои хоботы и ноги, в основном для того, чтобы отмахиваться от мух, царапать, затыкать водоемы, которые они вырыли (чтобы снова закрыть их, чтобы вода не испарялась), и добывать пищу, которая находится вне досягаемости. Помимо приматов и слонов, многие другие социальные млекопитающие были замечены за использованием инструментов. Группа дельфинов в заливе Шарк использует морские губки для защиты своих клювов во время добычи пищи. Морские выдры используют камни или другие твердые предметы, чтобы выбить еду (например, морское ушко ) и разбить моллюсков . Многие или большинство млекопитающих отряда Carnivora были замечены за использованием инструментов, часто для того, чтобы заманивать добычу в ловушку или разбивать раковины 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 являются одними из немногих животных, которые создают свои собственные инструменты. В основном они изготавливают зонды из веток и дерева (иногда и металлической проволоки), чтобы ловить или пронзать личинок . Использование инструментов у некоторых птиц может быть лучше всего проиллюстрировано на примере сложности гнезда. Птицы-портные изготавливают «мешочки», чтобы делать в них свои гнезда. Некоторые птицы, такие как ткачи , строят сложные гнезда, используя разнообразный набор предметов и материалов, многие из которых специально выбираются определенными птицами за их уникальные качества. Дятловые вьюрки вставляют ветки в деревья, чтобы ловить или пронзать личинок. Попугаи могут использовать инструменты, чтобы расклинивать орехи, чтобы они могли раскалывать внешнюю скорлупу орехов, не выбрасывая внутреннее содержимое. Некоторые птицы пользуются деятельностью человека, например, чёрные вороны в Японии, которые бросают орехи перед автомобилями, чтобы расколоть их.
Несколько видов рыб используют инструменты для охоты и разбивания моллюсков, извлечения пищи, которая находится вне досягаемости, или расчистки места для гнездования. Среди головоногих моллюсков (и, возможно, уникально или в какой-то степени не наблюдаемо среди беспозвоночных ) осьминоги , как известно, используют инструменты относительно часто, например, собирая скорлупу кокосовых орехов для создания убежища или используя камни для создания барьеров.
Ключ к определению использования инструмента — определение того, что представляет собой инструмент. Исследователи поведения животных пришли к разным формулировкам.
В 1981 году Бек опубликовал широко используемое определение использования инструмента. [1] Оно было изменено следующим образом:
Внешнее использование неприкрепленного или манипулируемого прикрепленного объекта окружающей среды для более эффективного изменения формы, положения или состояния другого объекта, другого организма или самого пользователя, когда пользователь держит и непосредственно манипулирует инструментом во время или перед использованием и несет ответственность за правильную и эффективную ориентацию инструмента. [2]
Были предложены и другие, более краткие определения:
Объект, переносимый или сохраняемый для будущего использования.
— Финн, Трегенца и Норман, 2009. [3]
Использование физических объектов, отличных от собственного тела или конечностей животного, в качестве средства расширения физического воздействия, осуществляемого животным.
— Джонс и Камил, 1973 [4]
Объект, который был изменен для соответствия какой-либо цели... [или] Неодушевленный объект, который кто-то использует или изменяет каким-либо образом, чтобы вызвать изменение в окружающей среде, тем самым способствуя достижению поставленной цели.
— Хаузер, 2000 [5]
Другие, например, Ловик-Гудолл , [6] различают «использование инструмента» и «использование объекта».
Инструменту давали разные термины в зависимости от того, был ли он изменен животным. Если «инструмент» не удерживается и не манипулируется животным каким-либо образом, например, неподвижная наковальня , предметы в шалашнике или птица, использующая хлеб в качестве приманки для ловли рыбы , [7] его иногда называют «протоинструментом». [8]
Когда животное использует инструмент, который воздействует на другой инструмент, это называется использованием «мета-инструмента». Например, новокаледонские вороны спонтанно используют короткий инструмент, чтобы получить недоступный иным образом более длинный инструмент, который затем позволяет им извлекать пищу из норы. [8] Аналогично, бородатые капуцины используют более мелкие камни, чтобы ослабить более крупные кварцевые камешки, вкрапленные в конгломератную породу, 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 называют «социальными инструментами». [11]
Игра определяется как «деятельность, не имеющая немедленной выгоды и структурно включающая повторяющиеся или преувеличенные действия, которые могут быть не последовательными или беспорядочными». [12] Когда игра обсуждается в связи с манипулированием предметами, 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. Несколько видов неоднократно роняют камни, по-видимому, для удовольствия от звуковых эффектов. [14] Многие другие виды животных, как пернатых, так и нептичьих, играют с предметами аналогичным образом. [2]
Накалывание добычи на шипы многими сорокопутами ( Laniidae ) хорошо известно. [15] Несколько других птиц 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 орудия. С другой стороны, использование фиксированных вертелов может не быть истинным использованием орудия, поскольку шип (или другие острые предметы) не манипулируются птицей. [14] Леопарды демонстрируют похожее поведение, затаскивая туши на деревья и пряча их в развилках ветвей. [16]
Несколько видов птиц, включая цапель, таких как полосатая цапля ( Butorides striatus ), кладут хлеб в воду, чтобы привлечь рыбу. [14] [17] [18] Является ли это использованием орудия, остается спорным, поскольку птица не манипулирует хлебом и не держит его. [19]
Были замечены косатки, содержащиеся в неволе, которые приманивали и ловили птицу с помощью отрыгнутой рыбы, а также демонстрировали похожее поведение в дикой природе. [20] [21]
Использование инструментов животными может указывать на разные уровни обучения и познания . Для некоторых животных использование инструментов в значительной степени инстинктивно и негибко. Например, дятел -вьюрок Галапагосских островов использует ветки или колючки как существенную и регулярную часть своего поведения при поиске пищи , но это поведение часто довольно негибкое и не применяется эффективно в различных ситуациях. Механизмы, управляющие другим использованием инструментов, например, использованием инструментов шимпанзе, все еще обсуждаются. Хотя некоторые могут утверждать, что такое поведение, как использование веток для «ловли» термитов , может быть выработано путем наблюдения за тем, как другие используют инструменты , и может даже быть настоящим примером обучения животных, исследования с шимпанзе в неволе показали, что многие из этих типичных для вида видов поведения (включая ловлю термитов) индивидуально усваиваются каждым шимпанзе. [22] [23] Инструменты могут даже использоваться при решении головоломок, в которых животное, по-видимому, переживает «момент Эврики» .
Использование инструментов было зафиксировано много раз как у диких, так и у содержащихся в неволе приматов , особенно у человекообразных обезьян . Использование инструментов приматами разнообразно и включает охоту (на млекопитающих, беспозвоночных, рыбу), сбор меда, обработку пищи (орехов, фруктов, овощей и семян), сбор воды, оружия и укрытия.
Изготовление орудий встречается гораздо реже, чем простое использование орудий, и, вероятно, представляет собой более высокую когнитивную функцию. Вскоре после своего первоначального открытия использования орудий Гудолл наблюдала, как другие шимпанзе подбирают покрытые листвой веточки, срывают листья и используют стебли для ловли насекомых. Это превращение покрытой листвой веточки в орудие было крупным открытием. До этого ученые считали, что только люди изготавливают и используют орудия, и что эта способность отличает людей от других животных. [24] В 1990 году было заявлено, что единственным приматом, изготавливающим орудия в дикой природе, был шимпанзе. [25] Однако с тех пор было сообщено о нескольких приматах, изготавливающих орудия в дикой природе. [26]
Было замечено, что и бонобо, и шимпанзе делают «губки» из листьев и мха, которые всасывают воду и используют их для ухода за собой. Суматранские орангутаны берут живую ветку, удаляют веточки и листья, а иногда и кору, прежде чем распушить или расплющить кончик для использования на муравьях или пчелах. [27] В дикой природе было замечено, что мандрилы чистят уши модифицированными инструментами. Ученые засняли на видео, как большой самец мандрила в зоопарке Честера (Великобритания) обдирает веточку, по-видимому, чтобы сделать ее уже, а затем использует модифицированную палку, чтобы соскребать грязь из-под ногтей на ногах. [28] Гориллы в неволе изготавливают различные инструменты. [29]
Шимпанзе — сложные пользователи инструментов, их поведение включает в себя колку орехов каменными орудиями и ловлю муравьев или термитов палками. Эти шимпанзе не только используют эти палки, чтобы выловить свою еду, но и фактически создают свои собственные «наборы инструментов» для этого, как это было замечено в Республике Конго. Сначала они используют меньшую палку, чтобы разбить термитник или муравейник, затем используют большую палку, чтобы сделать отверстия в колонии добычи, а затем вставляют «рыболовный зонд» в отверстие и вытаскивают всех термитов или муравьев, которые собрались на палке. [30] Есть более ограниченные сообщения о том, что близкородственные бонобо ( Pan paniscus ) используют инструменты в дикой природе; утверждается, что они редко используют инструменты в дикой природе, хотя они используют инструменты так же охотно, как шимпанзе, когда находятся в неволе, [31] Сообщалось, что самки как шимпанзе, так и бонобо используют инструменты более жадно, чем самцы. [32] Леонид Фирсов сообщил о случае, когда две самки шимпанзе случайно оставили ключи от своей клетки на расстоянии не менее 2,7 метров (9 футов) от нее и сумели использовать подручные предметы в качестве импровизированных инструментов, чтобы достать их и выбраться наружу. [33] Дикие шимпанзе в основном используют инструменты в контексте добычи пищи, в то время как дикие бонобо, по-видимому, используют инструменты в основном для личной гигиены (уборка, защита от дождя) и социальных целей. Было замечено, что дикие бонобо используют листья в качестве укрытия от дождя или используют ветки в социальных демонстрациях. [31]
Исследования 2007 года показали, что обыкновенные шимпанзе затачивают палки, чтобы использовать их в качестве оружия при охоте на млекопитающих. Это считается первым доказательством систематического использования оружия у видов, отличных от людей. [34] [35] Исследователи задокументировали 22 случая, когда дикие шимпанзе в саванне в Сенегале делали из палок «копья», чтобы охотиться на малых галаго ( Galago senegalensis ). [36] В каждом случае шимпанзе модифицировал ветку, отламывая один или два конца, и, часто используя зубы, затачивал палку. Инструменты, в среднем, были около 60 см (24 дюйма) в длину и 1,1 см (0,4 дюйма) в окружности. Затем шимпанзе вонзал копье в дупла в стволах деревьев, где спят галаго. [37] Был один случай, когда шимпанзе успешно извлек галаго с помощью инструмента. Было высказано предположение, что слово «копье» является преувеличением, которое делает шимпанзе слишком похожими на ранних 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 едят костный мозг длинных костей обезьян колобусов с помощью маленьких палочек, предварительно открыв концы костей зубами. [39] Было замечено, что молодая самка съедает небольшие части мозга неповрежденного черепа, которые она не могла разломить, вставив маленькую палочку в большое затылочное отверстие . В другом случае взрослая самка использовала три палочки, чтобы очистить глазницы черепа обезьяны колобуса после того, как она только что съела глаза. [25]
В Национальном парке Гомбе в 1960 году Джейн Гудолл наблюдала, как шимпанзе Дэвид Грейбирд засовывал куски травы в термитник , а затем подносил траву ко рту. После того, как он ушел, Гудолл подошла к термитнику и повторила поведение, потому что она не была уверена, что делает Дэвид. Она обнаружила, что термиты кусали траву челюстями. Дэвид использовал траву в качестве инструмента, чтобы «ловить рыбу» или «окунать» термитов. [24] Вскоре после этого первоначального открытия использования инструментов Гудолл наблюдала, как Дэвид и другие шимпанзе подбирали покрытые листвой ветки, обрывали листья и использовали стебли, чтобы ловить насекомых. Эта модификация покрытой листвой ветки в инструмент была крупным открытием: ранее ученые считали, что только люди изготавливают и используют инструменты, и что это отличает людей от других животных. [24]
Другие исследования шимпанзе Гомбе показывают, что молодые самки и самцы учатся ловить термитов по-разному. Самки шимпанзе учатся ловить термитов раньше и лучше, чем молодые самцы. [40] Самки также проводят больше времени за рыбалкой, находясь у курганов со своими матерями — самцы проводят больше времени, играя. Когда они становятся взрослыми, самкам требуется больше белка термитов , потому что, заботясь о детенышах, они не могут охотиться так, как это делают самцы. [41]
Популяции различаются по распространенности использования инструментов для ловли беспозвоночных. Шимпанзе в национальном парке Тай используют инструменты только иногда, тогда как шимпанзе Гомбе полагаются почти исключительно на инструменты для добычи муравьев-водителей . Это может быть связано с разницей в вознаграждениях, получаемых за использование инструментов: шимпанзе Гомбе собирают 760 муравьев/мин по сравнению со 180 муравьями/мин у шимпанзе Тай. [25]
Некоторые шимпанзе используют инструменты для охоты на крупных пчел ( Xylocopa sp.), которые устраивают гнезда в мертвых ветвях на земле или на деревьях. Чтобы добраться до личинок и меда, шимпанзе сначала проверяет наличие взрослых особей, ощупывая вход в гнездо палкой. Если они есть, взрослые пчелы блокируют вход своими брюшками, готовые ужалить. Затем шимпанзе обездвиживает их палкой, заставляя выпасть, и быстро съедает их. После этого шимпанзе открывает ветку зубами, чтобы достать личинок и мед. [25]
Было замечено, что шимпанзе используют два инструмента: палку, чтобы копать муравейник, и «щетку», сделанную из стеблей травы с помощью зубов, чтобы собирать муравьев. [25]
Мед четырех видов пчел едят шимпанзе. Группы шимпанзе ловят мед палками, после того как попытаются достать то, что могут руками. Обычно они руками извлекают 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 оставшегося меда с помощью рыболовных инструментов. [25]
Шимпанзе из Тай раскалывают орехи камнями, но нет никаких записей о том, что шимпанзе из Гомбе использовали камни таким образом. [24] После открытия орехов путем ударов молотком, части ядер могут быть слишком труднодоступны зубами или ногтями, и некоторые особи используют палки, чтобы удалить эти остатки, вместо того, чтобы дальше колотить орех молотком, как это делают другие особи: [25] относительно редкая комбинация использования двух разных инструментов. Молотки для открытия орехов могут быть как деревянными, так и каменными. [42]
Когда шимпанзе не могут добраться до воды, которая образуется в дуплах высоко внутри деревьев, они, как было замечено, берут горсть листьев, жуют их и окунают эту «губку» в бассейн, чтобы высосать воду. [41] И бонобо, и шимпанзе также были замечены в изготовлении «губок» из листьев и мха, которые всасывают воду и используются в качестве инструментов для ухода за собой. [43]
Орангутаны впервые были замечены с использованием инструментов в дикой природе в 1994 году в северо-западном углу Суматры. [44] Как и шимпанзе, орангутаны используют инструменты, сделанные из веток и листьев, чтобы царапать, скоблить, вытирать, губкой, шлепать, веером, цеплять, зондировать, выкапывать, поддевать, долбить, молотить, накрывать, смягчать и усиливать. Они отламывают ветку дерева длиной около 30 см, отламывают веточки, растирают один конец, а затем используют палку, чтобы рыть отверстия в дереве для термитов. [27] [45] Суматранские орангутаны используют различные инструменты — до 54 типов для извлечения насекомых или меда и до 20 типов для открытия или приготовления фруктов, таких как труднодоступная Neesia malayana . [46] Они также используют «аутоэротический инструмент» — палку, которую они используют для стимуляции гениталий и мастурбации (как самцов, так и самок). [47] Были сообщения о том, что особи как в неволе, так и в дикой природе используют инструменты, удерживаемые губами или зубами, а не в руках. [48] В неволе орангутанов учили обрабатывать камень, чтобы изготавливать и использовать олдувайские инструменты. [49] [50]
Орангутаны, живущие на Борнео, собирают рыбу, которую выносит на берег, и вылавливают сома из небольших прудов для свежей еды. В течение двух лет антрополог Энн Рассон наблюдала, как орангутаны учились тыкать палками в сома, чтобы отпугивать его из пруда и загонять в ждущие их руки. [51] Хотя орангутаны обычно ловили рыбу в одиночку, Рассон несколько раз наблюдала, как пары обезьян ловили сома. [52] На острове Кая на Борнео был замечен самец орангутана, который использовал шест, по-видимому, пытаясь заколоть или ударить рыбу дубинкой. Этот человек видел, как люди ловили рыбу копьями. Хотя это ему не удалось, позже он смог импровизировать, используя шест, чтобы поймать рыбу, уже попавшую в лески местных жителей.
Суматранские орангутаны используют палочки, чтобы получить семена из определенного плода. [53] Когда плод дерева Neesia созревает, его твердая, ребристая шелуха размягчается, пока он не раскроется. Внутри находятся семена, которые очень желанны для орангутанов, но они окружены похожими на стекловолокно волосками, которые болезненны, если их съесть. Орангутанг, питающийся Neesia, выбирает палку длиной 12 см, снимает кору, а затем осторожно собирает ею волоски. Как только плод оказывается в безопасности, обезьяна съедает семена, используя палку или свои пальцы. [45] Суматранские орангутаны используют палку, чтобы протыкать стену гнезда пчел, перемещать ее и собирать мед. [45]
Орангутаны, как было замечено, используют палки, чтобы, по-видимому, измерить глубину воды. Сообщалось, что орангутаны используют инструменты для самых разных целей, включая использование листьев в качестве защитных перчаток или салфеток, использование ветвей с листьями для отбивания насекомых или сбора воды, а также строительство солнцезащитных или дождевых чехлов над гнездами, используемыми для отдыха. [54] Сообщалось, что суматранский орангутан использовал большой лист в качестве зонтика во время тропического ливня. [45]
Орангутаны издают сигнал тревоги, известный как «писк поцелуя», когда сталкиваются с хищником, например змеей. Иногда орангутаны срывают листья с ветки и держат их перед своим ртом, издавая звук. Было обнаружено, что это снижает максимальную частоту звука, т. е. делает его глубже, и, кроме того, более мелкие орангутаны с большей вероятностью используют листья. Было высказано предположение, что они используют листья, чтобы заставить себя звучать громче, чем они есть на самом деле, что является первым задокументированным случаем использования животным инструмента для манипулирования звуком. [55]
Есть несколько сообщений о том, что гориллы используют инструменты в дикой природе. [56] Западные равнинные гориллы были замечены использующими палки, по-видимому, для измерения глубины воды и в качестве «тростей для ходьбы» для поддержания своей позы при пересечении более глубокой воды. [57] Взрослая самка использовала отдельный ствол небольшого кустарника в качестве стабилизатора во время сбора пищи, а другая использовала бревно в качестве моста. Одним из возможных объяснений отсутствия наблюдаемого использования инструментов у диких горилл является то, что они менее зависимы от методов добычи пищи, которые требуют использования инструментов, поскольку они используют пищевые ресурсы иначе, чем шимпанзе . В то время как шимпанзе и орангутаны питаются инструментами, такими как молотки, чтобы раскалывать орехи, и палками, чтобы ловить термитов, гориллы получают доступ к этой пище, разбивая орехи зубами и разбивая термитники руками. [58]
Было замечено, что западные равнинные гориллы в неволе угрожают друг другу палками и большими кусками дерева, в то время как другие используют палки в гигиенических целях. Некоторые самки пытались использовать бревна в качестве лестниц. [59] В другой группе горилл в неволе было замечено, что несколько особей бросали палки и ветки в дерево, по-видимому, чтобы сбить листья и семена. [60] Гориллы в Пражском зоопарке использовали инструменты несколькими способами, включая использование древесной шерсти в качестве «тапочек» при ходьбе по снегу или для пересечения мокрого участка пола. [29]
Использование инструментов было замечено по крайней мере у 32 видов обезьян [61], включая особей, которые находятся в неволе, на свободе и полусвободном выгуле. Эти наблюдения влекут за собой установленное, долгосрочное использование инструментов, например, использование бабуинами предметов для ударов по людям, а также более неуловимое, редкое использование, например, использование ревунами листьев для лечения ран. [62] Использование еще более нюансировано, если вид использует найденные предметы или предметы, которые он модифицировал. Из 32 видов, которые демонстрируют использование инструментов, 11 из них демонстрируют модификацию предметов для создания инструментов. [61]
В неволе капуцины легко вставляют палку в трубку, содержащую вязкую пищу, которая прилипает к палке, которую они затем извлекают и облизывают. [63] Капуцины также используют палку, чтобы проталкивать пищу из центра трубки, извлекая ее, когда она достигает дальнего конца, [64] и как грабли, чтобы смести предметы или еду к себе. [65] Чернополосый капуцин ( Sapajus libidinosus ) был первым приматом, не являющимся обезьяной, у которого было задокументировано использование инструментов в дикой природе; было замечено, что отдельные особи кололи орехи, помещая их на каменную наковальню и ударяя по ним другим большим камнем (молотком). [66] Подобное использование молотка и наковальни наблюдалось и у других диких капуцинов, включая крепких обезьян-капуцинов (род Sapajus ) [66] [67 ] [68] [69] [70] Капуцину может потребоваться до 8 лет, чтобы овладеть этим навыком. [71] Для этой цели обезьяны часто переносят твердые фрукты, камни, орехи и даже устрицы на наковальню. [72] Капуцины также используют камни в качестве инструментов для копания, чтобы исследовать субстрат и иногда для выкапывания клубней. [9] Дикие чернополосые капуцины используют палки, чтобы выманивать добычу из расщелин скал. [9] Известно также, что крепкие капуцины иногда натирают свое тело защитными выделениями членистоногих , прежде чем съесть их; [67] такие выделения, как полагают, действуют как естественные инсектициды .
Бабуины также продемонстрировали обширное использование инструментов, что было отмечено в ходе исследований стад павианов чакма ( Papio ursinus ), живущих на пустынном дне каньона Куисеб в Юго-Западной Африке. Эти бабуины намеренно сбрасывали камни со скал. [73] Исследователи наблюдали другие типы использования инструментов, такие как сгребание инструментами и использование бочек для лазания у бабуинов. [74]
Ученые наблюдали, как мандрилы модифицируют и затем используют орудия труда в неволе. [28]
У длиннохвостых макак широко наблюдалось использование инструментов, особенно в привычках добычи 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 популяции. [77] Исследования, проведенные в этих популяциях и использовании ими инструментов, были использованы для выводов о том, что высокий уровень сенсомоторного интеллекта помогает развивать инновационное использование инструментов. [77]
Инструменты, используемые нечеловеческими приматами, ограничены по своей сложности. В отличие от человеческих инструментов, сложность которых увеличивается по мере передачи, инструменты нечеловеческих приматов могут быть ограничены тем, что было названо «зонами латентных решений» (ZLS) — то есть диапазоном инструментов и методов, которые могут быть разработаны видом независимо. Инструменты в этой зоне могут быть индивидуально и социально изучены, но инструменты за пределами этой зоны — нет. Это делает нечеловеческих приматов неспособными разрабатывать инструменты за пределами этой зоны, в направлении уровней человеческих технологий.
Согласно гипотезе ZLS, каждый примат обладает зоной решений экологических проблем, которые могут развиваться во взаимодействии с данной средой, известной как зона латентных решений. [78] Этот пакет навыков соответствует среде примата; он содержит пакеты потенциальных решений, которые могут быть реализованы в рамках существующего и потенциального поведения примата. Использование инструментов в этой зоне также может быть выражено через генетические предрасположенности, 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 человеку способностью копировать способности создавать и/или использовать сложные инструменты друг у друга. Однако использование инструментов нечеловеческими приматами, вероятно, ограничено теми инструментами, которые находятся в зоне латентных решений каждого вида - если только человеческое обучение не расширит эту зону.
Например, каждый шимпанзе обладает способностью учиться использовать палки для ловли и потребления муравьев. [79] Такое поведение, вероятно, присутствует в ZLS шимпанзе и, следовательно, относится к потенциальному биологическому набору инструментов каждого шимпанзе. Тем не менее, многим может потребоваться социальный «толчок», т. е. триггер, прежде чем они сами индивидуально разовьют это поведение. Однако шимпанзе и все другие высшие обезьяны, похоже, не способны научиться поведению использования инструментов вне их ZLS — т. е. в случаях, когда поведение не просто вызывается, а копируется. Например, в эксперименте 2009 года ни один вид высших обезьян , кроме людей (включая шимпанзе , горилл и орангутанов ), не смог спонтанно согнуть гибкую полоску в петлю, чтобы зацепить и достать иным образом недостижимый объект, при любых условиях, даже при обучении человека. [80] Поскольку петли надежно выпадают из ZLS человекообразных обезьян (возможно, потому, что в их экологической среде такое поведение никогда не использовалось), это поведение не может быть усвоено социальными приматами, кроме человека.
Люди ориентируются в нашем материальном мире через призму культурного обучения. Культурное обучение определяется как социальное обучение высокой сложности, где инструменты и поведение изобретаются поверх предыдущих изобретений, которые ранее были скопированы и переданы, что приводит к культурному совершенствованию на протяжении поколений посредством так называемого эффекта культурного храповика. [81] Как культурные животные, мы регулярно изобретаем новые инструменты на основе нашего приобретенного культурного фона, мы можем обращать внимание на определенные модели, такие как наиболее успешные личности (и различные другие предубеждения социального обучения), и таким образом лучшие практики инструментов могут увеличиваться в частоте и оставаться в нашем коллективном репертуаре, пока на их основе не будут построены более совершенные. [82] Это культурное обучение позволяет сложности и эффективности человеческих инструментов «наращиваться» на протяжении культурных поколений, создавая инструменты повышенной сложности с течением времени, что позволяет продуктам (поведению и/или артефактам) накапливаться с течением времени в процессе, известном как «кумулятивная культура». [82] Инструменты нечеловеческих приматов, напротив, не способны со временем усложняться, поскольку эти животные не копируют конструкцию инструментов, которую они сами не могли бы создать с нуля, и поэтому приматы, отличные от людей, ограничены теми инструментами, которые находятся в их зоне(ах) латентных решений. [78]
В то время как человеческие инструменты и технологии в настоящее время все еще увеличиваются в сложности с экспоненциальной скоростью, например, эволюционируя от каменных инструментов до ракетных кораблей и суперкомпьютеров в течение нескольких тысяч лет, инструменты нечеловеческих приматов показывают мало свидетельств улучшения или базовых технологических изменений в их базовых ноу-хау на протяжении поколений. Например, археологические свидетельства указывают на то, что базовые ноу-хау шимпанзе по колке орехов были статичными по крайней мере в течение последних 4300 лет. [78] Эта последовательность и застой в поведении инструментов предполагает, что инструменты шимпанзе не совершенствуются и не улучшаются на протяжении поколений с эффектом нарастания, а скорее изобретаются заново каждым поколением шимпанзе. То есть нечеловеческие приматы должны «изобретать велосипед» заново в каждом поколении.
Люди отличаются от нечеловеческих приматов тем, как мы воспринимаем инструменты и их базовые знания. Люди как культурный вид предрасположены копировать знания (методы, отношения и процессы), лежащие в основе инструментов, в то время как наши нечеловеческие родственники-приматы предрасположены вместо этого индивидуально изобретать свои инструменты с нуля или просто быть социально вызванными для повторного обновления инструментов, используемых другими (которым, в конечном счете, пришлось изобретать их с нуля). Например, когда и человеческим детям, и шимпанзе (оба в возрасте 2–4 лет) показывают решения для открытия коробки с явно ненужными шагами, человеческие дети последовательно копируют даже ненужные шаги, в то время как шимпанзе обходят ненужные шаги и напрямую следуют своим естественным тенденциям взаимодействия с коробкой, например, используя палку, чтобы ткнуть в нее. [83] Это различие между шимпанзе и людьми предполагает, что шимпанзе склонны рассматривать инструменты через призму своих собственных индивидуальных подходов, в то время как люди склонны рассматривать инструменты через призму базовых знаний, даже когда их собственные тенденции не соответствуют наблюдаемым знаниям. Нечеловеческие приматы предрасположены к повторному внедрению технологий, которые уже существуют в их зоне скрытых решений, в то время как, как кумулятивный культурный вид, люди изучают знания культурно, которые явно находятся за пределами человеческой зоны скрытых решений. Со временем и на протяжении поколений это привело к тому, что люди культурно создали миллиарды типов знаний, причем подавляющее большинство находится за пределами человеческой зоны скрытых решений. Другие обезьяны, напротив, по-видимому, черпают из диапазона знаний, которые исчисляются всего лишь тысячами. [84]
Хотя люди и нечеловекообразные приматы являются пользователями инструментов, их выражение и их возможности использования инструментов существенно различаются. Зона(ы) скрытых решений нечеловекообразных приматов и культурное развитие человеческих технологий основываются на различных базовых процессах с существенно разными возможностями усложнения и совершенствования с течением времени. В то время как люди копируют ноу-хау, которые являются надындивидуальными, другие приматы этого не делают. В настоящее время неясно, ограничивается ли подход зоны скрытых решений нечеловекообразными приматами или он также может помочь объяснить использование инструментов у многих (или всех) других животных. Одним из шагов к определению того, основано ли использование инструментов другими животными на скрытых решениях или вместо этого обусловлено культурной эволюцией ноу-хау, является определение — для каждого исследуемого вида — существует ли похожее использование инструментов в более чем одной популяции одного и того же вида, где эти популяции культурно не связаны (так называемый «метод локального ограничения» [84] ). Всякий раз, когда похожее использование инструментов проявляется в таких культурно не связанных популяциях одного и того же вида, это делает более вероятным, что поведение с инструментами является скрытым решением. Аналогично, если одинаковое использование инструментов проявляется в одной или нескольких популяциях одного или нескольких близкородственных видов, это является некоторым (более косвенным) доказательством того, что это скрытое решение - во всех родственных видах, в которых оно проявляется.
Слоны демонстрируют способность изготавливать и использовать инструменты с помощью хобота и ног. Как дикие, так и находящиеся в неволе азиатские слоны ( Elephas maximus ) используют ветки, чтобы отмахиваться от мух или чесаться. [85] [86] Восемь из 13 находящихся в неволе азиатских слонов, содержащихся в естественной среде, модифицировали ветки и меняли их местами с измененной веткой, что указывает на то, что этот вид способен на более редкое поведение изготовления инструментов. Существовали разные стили модификации ветвей, наиболее распространенным из которых было удерживание основного стебля передней ногой и отрывание боковой ветки или дистального конца хоботом. Было замечено, что слоны роют ямы, чтобы попить воды, затем срывают кору с дерева, пережевывают ее в форме шара, тем самым создавая «пробку», чтобы заполнить отверстие, и засыпают ее песком, чтобы избежать испарения . Позже они возвращались на то место, чтобы попить.
Азиатские слоны могут использовать инструменты для проницательного решения проблем. Было замечено, как плененный самец передвигал ящик в положение, в котором на него можно было встать, чтобы достать еду, которая была намеренно подвешена вне досягаемости. [87] [88]
Известно также, что слоны бросают большие камни на электрический забор, чтобы либо разрушить забор, либо отключить электричество. [89]
Известно, что сообщество афалин индо-тихоокеанского происхождения ( Tursiops sp.) в заливе Шарк , Западная Австралия, состоящее примерно из 41-54 особей, использует конические губки ( Echinodictyum mesenterinum ) в качестве инструментов во время добычи пищи. [91] [92] Такое поведение, называемое «обтиранием», происходит, когда дельфин отламывает губку и носит ее на своем роструме во время добычи пищи на морском дне. [92] Поведение обтирания обычно начинается на втором году жизни. [93] Во время обтирания дельфины в основном охотятся на рыб, у которых нет плавательных пузырей и которые зарываются в субстрат. [90] Таким образом, губка может использоваться для защиты их рострумов, когда они ищут пищу в нише, где эхолокация и зрение являются менее эффективными методами охоты. [90] [94] Дельфины, как правило, носят одну и ту же губку для нескольких всплытий, но иногда меняют губки. [92] Губкообразные, как правило, более уединенные, ныряют глубже и тратят больше времени на поиски пищи, чем не-губкообразные. [92] Несмотря на эти затраты, губкообразные имеют такой же успех в размножении, как и не-губкообразные. [92]
Существуют доказательства того, что как экологические, так и культурные факторы предсказывают, какие дельфины используют губки в качестве инструментов. Использование губок чаще встречается в районах с более высоким распространением губок, что, как правило, происходит в более глубоких водных каналах. [91] [95] Использование губок в значительной степени предвзято по половому признаку в пользу самок. [91] Генетический анализ предполагает, что все губкообразные являются потомками одной материнской линии , что предполагает культурную передачу использования губок в качестве инструментов. [96] Использование губок может быть социально усвоено от матери к потомству. [97] [98] Поведение социальных групп предполагает гомофилию (тенденцию объединяться с себе подобными) среди дельфинов, которые разделяют социально усвоенные навыки, такие как использование губок в качестве инструментов. [99] Использование губок наблюдалось только в заливе Шарк.
В заливе Шарк также были замечены дельфины-афалины индо-тихоокеанского региона, переносящие раковины . При таком поведении дельфины вставляют свой рострум в отверстие раковины. Хотя такое поведение встречается редко, оно, по-видимому, используется для добычи пищи. Дельфины, по-видимому, используют раковины, чтобы вычерпывать рыбу из субстрата, а затем переносят раковину, чтобы достать рыбу у поверхности. [100]
Под каждой передней ногой у морской выдры ( Enhydra lutris ) есть свободный кожаный мешок, который простирается поперек груди. В этом мешке (предпочтительно с левой стороны) животное хранит собранную пищу, чтобы вынести ее на поверхность. Известно также, что выдры хранят камни в этом «кармане», который они используют для раскалывания моллюсков и ракообразных. [101] Чтобы открыть твердые раковины, она может колотить свою добычу обеими лапами по камню, который она кладет себе на грудь. Кроме того, морские выдры используют большие камни, чтобы оторвать морское ушко от камня; они бьют по раковине морского ушка с наблюдаемой скоростью 45 ударов за 15 секунд или 180 оборотов в минуту и делают это за два или три погружения. Чтобы освободить морское ушко, которое может цепляться за камень с силой, равной 4000 его собственного веса, выдре требуется несколько погружений. [102] Кроме того, из тринадцати известных в настоящее время видов выдр, по крайней мере, 10 демонстрируют поведение, связанное с обработкой камней, 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 твердой оболочкой, такие как жуки-носороги , яйца птиц, раковины улиток или окукливающиеся навозные жуки . Они используют ряд наковален, обычно включая камни и стволы деревьев, но также используют боковые стенки оврагов и даже высушенный слоновий навоз. Щенки в возрасте 2 месяцев начинают демонстрировать поведенческие модели, связанные с использованием наковальни, однако успешное разбивание обычно демонстрируют особи старше 6 месяцев. [104]
Медоеды, как дикие, так и живущие в неволе, были засняты на видео, когда они манипулировали различными предметами, помогающими им карабкаться, в том числе делали комки грязи и складывали их. В 2021 году южноафриканский медоед по имени Стоффел неоднократно сбегал из своего вольера, чтобы напасть на соседских львов. Стоффел зашел так далеко, что построил пандус, чтобы перебраться через стену. [105]
Североамериканские барсуки ( Taxidea taxus ) охотятся на сусликов Ричардсона ( Spermophilus richardsonii ). Наиболее распространенным методом охоты является раскопка систем нор, но закупорка отверстий в туннелях сусликов составляет 5–23% охотничьих действий. Барсуки обычно используют почву вокруг отверстия туннеля или почву, перетащенную на 30–270 см из близлежащего кургана, чтобы закупорить туннели. Наименее распространенная (6%), но самая новая форма закупорки, использованная одним барсуком, включала перемещение 37 предметов с расстояния 20–105 см для закупорки отверстий в 23 туннелях сусликов за 14 ночей. [106]
В 2011 году исследователи из Центра изучения и изучения динго в Мельбурне, Австралия, сняли на видео, как динго манипулирует столом и использует его для получения пищи. [107]
На Аляске были замечены линяющие бурые медведи, использующие камни для отшелушивания . [108] Также есть свидетельства того, что белые медведи бросают камни и большие куски льда в моржей, чтобы убить их. [109]
Было замечено, что семья содержащихся в неволе висайских бородавчатых свиней использует плоский кусок коры в качестве инструмента для копания. [110] Лошади также использовали различные инструменты. [111]
Использование инструментов обнаружено по крайней мере у тридцати трех различных семейств птиц. [8] Согласно определению Джонса и Камила, [4] бородач , роняющий кость на камень, не будет считаться использующим инструмент, поскольку камень не может рассматриваться как продолжение тела. Однако использование камня, манипулируемого с помощью клюва, чтобы разбить страусиное яйцо, квалифицировало бы стервятника как пользователя инструментов. Многие другие виды , включая попугаев , врановых и ряд воробьиных , были отмечены как пользователи инструментов. [112] [113]
Многие птицы (и другие животные) строят гнезда. [114] Можно утверждать, что это поведение представляет собой использование инструментов в соответствии с определениями, данными выше; птицы «носят предметы (ветки, листья) для будущего использования», форма сформированного гнезда не дает яйцам скатываться и тем самым «расширяет физическое воздействие, оказываемое животным», а ветки сгибаются и скручиваются, чтобы сформировать гнездо, т. е. «модифицируются для соответствия цели». Сложность птичьих гнезд заметно различается, что, возможно, указывает на диапазон сложности использования инструментов. Например, сравните очень сложные структуры птиц-ткачей [115] с простыми циновками из травянистого материала с центральной чашей, построенными чайками , и стоит отметить, что некоторые птицы не строят гнезд, например, императорские пингвины . Классификация гнезд как инструментов была оспорена на том основании, что готовое гнездо или нору не удерживают и не манипулируют. [2]
Поведение, связанное со сбросом добычи, наблюдается у многих видов птиц. Такие виды ворон, как чёрная, северо-западная, американская и новокаледонская вороны, демонстрируют это поведение, используя различную добычу. [116] [117] [118] [119] [120] Чайки, особенно доминиканские, западные, чёрные и дымчатые, также известны тем, что сбрасывают мидии с высоты в качестве адаптации к добыче. [121] [122] [123] [124] Это поведение демонстрируется при сбросе добычи с высоты на твёрдый субстрат, чтобы разбить раковину добычи. Несколько переменных, таких как размер добычи, тип субстрата, клептопаразитизм и т. д., могут влиять на поведение сброса добычи у различных видов. [116]
Возможно, самым известным и наиболее изученным примером пользователя инструментов среди птиц является дятел-вьюрок ( Camarhynchus pallidus ) с Галапагосских островов . Если птица обнаруживает добычу в коре, которая недоступна, она улетает, чтобы принести колючку кактуса, которую она может использовать одним из трех различных способов: как стрекало, чтобы выгнать активное насекомое (не обязательно касаясь его); как копье, чтобы пронзить медленно движущуюся личинку или подобное животное; или как орудие, с помощью которого можно подтолкнуть, подтянуть, подтолкнуть или иным образом выманить неактивное насекомое из щели или отверстия. Инструменты, которые не совсем соответствуют цели, обрабатываются птицей и адаптируются для этой функции, таким образом делая вьюрка «изготовителем инструментов», а также «пользователем инструментов». Было замечено, что некоторые особи используют другой тип инструмента с новыми функциональными особенностями, такими как колючие веточки из кустов ежевики, растения, которое не является родным для островов. Сначала веточки модифицировали, удалив боковые веточки и листья, а затем использовали их таким образом, чтобы шипы помогали вытаскивать добычу из трещин деревьев. [8]
У этого вида есть генетическая предрасположенность к использованию инструментов, которая затем совершенствуется путем индивидуального обучения методом проб и ошибок в течение чувствительной фазы на раннем этапе развития. Это означает, что вместо того, чтобы следовать стереотипной поведенческой модели, использование инструментов может быть изменено и адаптировано путем обучения.
Важность использования инструментов видами дятловых вьюрков различается в зависимости от растительных зон. В засушливой зоне, где пища ограничена и труднодоступна, использование инструментов имеет важное значение, особенно в сухой сезон. До половины добычи вьюрки добывают с помощью инструментов, что делает их даже более рутинными пользователями инструментов, чем шимпанзе. Инструменты позволяют им извлекать из дупл деревьев крупных, питательных личинок насекомых, что делает использование инструментов более выгодным, чем другие методы добычи пищи. Напротив, во влажной зоне дятловые вьюрки редко используют инструменты, поскольку доступность пищи высока, а добыча более легкодоступна. Здесь затраты времени и энергии на использование инструментов были бы слишком высокими. [8]
Были зарегистрированы случаи, когда дятловые вьюрки размахивали веткой в качестве оружия. [14]
Врановые — это семейство птиц, характеризующееся относительно большим мозгом, замечательной поведенческой пластичностью (особенно высокоинновационным поведением в поиске пищи) и хорошо развитыми когнитивными способностями. [8] [125]
Черные вороны наблюдались в устье реки Эден в Шотландии с февраля по март 1988 года, чтобы исследовать их стратегии сбрасывания мидий. Черные вороны выбирали более крупные мидии и сбрасывали их с высоты ~8 м на твердый субстрат. Высота сбрасывания мидий была ниже, чем ожидали исследователи, что может быть связано с трудностями обнаружения добычи после сбрасывания, а также с попыткой предотвратить клептопаразитизм (воровство пищи другими падальщиками). Поведение сбрасывания добычи, наблюдаемое у черных ворон, предполагает, что размер добычи, поверхности субстрата и высота падения влияют на их поведение. Поэтому можно сделать вывод, что другие виды могут демонстрировать другие стратегии поведения в зависимости от своей добычи и окружающей среды. [120]
Различные переменные, такие как размер добычи, ломкость скорлупы, хищники, субстрат и высота, влияют на поведение сброса добычи для разных видов. Например, выбор добычи может зависеть от субстрата, используемого в этой среде. [116] Северо-западные вороны являются еще одним примером птиц, которые сбрасывают добычу с высоты на землю. Северо-западные вороны взлетали вертикально вверх, выпускали моллюсков и немедленно ныряли за ними. Подобно черным воронам, северо-западные вороны также предпочитали более крупных моллюсков мелким и выбирали размер по виду и весу, подбирая моллюсков клювом. В отличие от черных ворон, северо-западные вороны демонстрировали уникальную реакцию при сбросе добычи. Выпустив моллюсков, северо-западные вороны мгновенно ныряли за ними, тогда как черные вороны не были столь усердны в преследовании и немедленном извлечении добычи. Такое поведение, вероятно, связано с тем, что северо-западные вороны минимизировали и потенциально избегали клептопаразитизма. [119] Неясно, почему чёрные вороны реагируют на выпущенную добычу иначе, чем северо-западные вороны, однако эти различия в поведении потенциально могут быть связаны с более высокой степенью хищничества в районах обитания северо-западных ворон или с увеличением источников пищи в районах обитания чёрных ворон.
Американские вороны — еще один из нескольких видов птиц, которые обладают поведением сбрасывания добычи. При проведении исследования сбрасывания добычи американскими воронами количество сбрасываний для раскалывания грецкого ореха уменьшалось по мере увеличения высоты сбрасывания добычи, и вороны имели больший успех при сбрасывании грецких орехов на асфальт, чем на почву. Потеря добычи почти всегда происходила из-за клептопаразитизма, однако отсутствуют доказательства, которые показывают, что клептопаразитизм напрямую зависит от высоты сбрасывания добычи. [117]
Новокаледонские вороны ( Corvus moneduloides ) являются, пожалуй, наиболее изученными врановыми с точки зрения использования орудий.
В дикой природе они были замечены за использованием палок в качестве инструментов для извлечения насекомых из коры деревьев . [126] [127] Птицы тыкают насекомых или личинок, пока те не кусают палку в целях защиты, а затем их можно 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-палки могут быть либо не крючкообразными — более или менее прямыми и требующими лишь небольшой модификации — либо крючкообразными. Изготовление более сложных крючкообразных инструментов обычно включает выбор раздвоенной ветки, из которой удаляются части, а оставшийся конец формуется и заостряется. Новокаледонские вороны также используют инструменты пандануса, сделанные из колючих краев листьев винтовых сосен ( Pandanus spp.) путем точного разрывания и разрезания, хотя функция инструментов пандануса не понята. [128]
В то время как молодые птицы в дикой природе обычно учатся делать инструменты-палки у старших, лабораторная новокаледонская ворона по имени «Бетти» была заснята на видео, спонтанно импровизируя крючкообразный инструмент из проволоки. Было известно, что у этой особи не было никакого предварительного опыта, поскольку ее воспитывали вручную. [129] Было замечено, что новокаледонские вороны используют легкодоступный небольшой инструмент, чтобы получить менее доступный более длинный инструмент, а затем используют его, чтобы получить в противном случае недоступный более длинный инструмент, чтобы получить еду, которая была вне досягаемости более коротких инструментов. Одна птица, «Сэм», провела 110 секунд, осматривая аппарат, прежде чем завершить 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 наблюдалось у необученных животных. Использование инструментов наблюдалось в контексте, не связанном с добычей пищи, что предоставило первый отчет о многоконтекстном использовании инструментов у птиц. В неволе новокаледонские вороны использовали палочные инструменты для первого контакта с новыми и, следовательно, потенциально опасными объектами, в то время как другие особи были замечены использующими инструмент, когда еда была в пределах досягаемости, но помещалась рядом с модельной змеей. Было заявлено, что «их [новокаледонских ворон] навыки изготовления инструментов превосходят навыки шимпанзе и больше похожи на человеческие навыки изготовления инструментов, чем у любого другого животного». [8]
Новокаледонские вороны также были замечены в поведении, связанном с использованием инструментов, которое до сих пор не было описано у животных, не относящихся к человеку. Такое поведение называется «использование инструментов вставки и транспортировки». Оно подразумевает, что ворона вставляет палку в объект, а затем уходит или улетает, удерживая и инструмент, и объект на инструменте. [130]
Новокаледонские вороны также демонстрируют поведение сбрасывания добычи. Первое зарегистрированное свидетельство этого вида ворон, демонстрирующее поведение сбрасывания добычи, было получено в исследовании 2013 года. [118] Новокаледонские вороны сбрасывали улиток с определенной высоты на каменистые ложа, и видеозапись показала, что одна ворона повторила это четыре раза с одной и той же высоты. [118]
Пленные особи гавайской вороны ( Corvus hawaiiensis ), находящейся под угрозой исчезновения, используют инструменты для извлечения пищи из отверстий, просверленных в бревнах. Молодь демонстрирует использование инструментов без обучения или социального обучения со стороны взрослых. Поскольку 104 из 109 выживших представителей вида были протестированы, считается, что это способность, свойственная всему виду. [131] [132]
Другие виды врановых, такие как грачи ( Corvus frugilegus ), также могут изготавливать и использовать инструменты в лабораторных условиях, демонстрируя степень сложности, схожую с таковой у новокаледонских ворон. [8] Хотя не подтверждено, что они использовали инструменты в дикой природе, было замечено, что содержащиеся в неволе голубые сойки ( Cyanocitta cristata ) использовали полоски газет в качестве инструментов для добычи пищи. [133] [134]
Различные врановые тянутся к камням, чтобы положить их в сосуд с водой и поднять уровень ее поверхности, чтобы попить из нее или получить доступ к плавающему лакомству, разыгрывая басню Эзопа о вороне и кувшине .
Было замечено, что дикая американская ворона ( Corvus brachyrhynchos ) модифицирует и использует кусок дерева в качестве зонда. [135] Было замечено, что зеленые сойки ( Cyanocorax yncas ) используют палки в качестве инструментов для извлечения насекомых из коры деревьев . [136] Вороны с большим клювом в городской Японии были сняты с использованием инновационной техники для раскалывания орехов с твердой скорлупой , бросая их на пешеходные переходы и позволяя машинам переезжать их и раскалывать. Затем они забирают расколотые орехи, когда машины останавливаются на красный свет. [137] В некоторых городах Америки вороны бросают грецкие орехи на оживленные улицы, чтобы машины раскалывали орехи. [138] [ нужен лучший источник ] Серые вороны ( Corvus cornix ) используют приманку для ловли рыбы. [139] Отдельные особи (которые могли наблюдать, как люди кормят рыб хлебом) кладут хлеб в воду, чтобы привлечь рыбу. [14]
Обыкновенные вороны ( Corvus corax ) являются одним из немногих видов, которые делают свои собственные игрушки. Было замечено, что они ломают веточки, чтобы играть с ними в обществе. [140] Врановая птица была заснята на видео, многократно скользящей вниз по заснеженной крыше, балансируя на крышке или подносе. [141] [142] [143] Другой случай игры у птиц был заснят на видео, показывающий, как врановая птица играет с мячом для настольного тенниса в партнерстве с собакой, редкий пример использования инструментов в целях игры. [144] Голубые сойки, как и другие врановые, очень любопытны и считаются умными птицами . Молодые голубые соки игриво хватают ярко окрашенные или светоотражающие предметы, такие как 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 -портной (род Orthotomus ) берет большой растущий лист (или два или более маленьких) и своим острым клювом прокалывает отверстия в противоположных краях. Затем она захватывает паучий шелк, шелк из коконов или растительные волокна своим клювом, протягивает эту «нить» через два отверстия и завязывает ее узлом, чтобы предотвратить ее протягивание (хотя использование узлов оспаривается [145] ). Этот процесс повторяется несколько раз, пока лист или листья не образуют мешочек или чашу, в которой птица затем строит свое гнездо. [14] [146] Листья сшиты таким образом, что верхние поверхности выходят наружу, что затрудняет видимость структуры. Проколы, сделанные по краю листьев, мелкие и не вызывают побурения листьев, что еще больше способствует маскировке. Процессы, используемые птицей-портным, были классифицированы как шитье, клепка, шнуровка и матирование. После того, как стежок сделан, волокна распушаются снаружи, и по сути они больше похожи на заклепки. Иногда волокна от одной заклепки вытягиваются в соседний прокол и выглядят больше как шитье. Существует много вариаций гнезда, и некоторые могут вообще не иметь колыбели из листьев. Считается, что только самка выполняет это швейное поведение. [145] Латинское биномиальное название обыкновенной портновской птицы, Orthotomus sutorius , означает «прямолинейный» «сапожник», а не портной. [147] Некоторые птицы рода Prinia также практикуют это швейное и стежковое поведение. [148]
Буроголовые поползни ( Sitta pusilla ) были замечены в методичном использовании кусков коры для удаления других чешуек коры с дерева. Птицы вставляют кусок коры под прикрепленную чешуйку коры, используя ее как клин и рычаг, чтобы выставить напоказ прячущихся насекомых. Иногда они повторно используют один и тот же кусок коры несколько раз, а иногда даже пролетают короткие расстояния, неся чешуйку коры в клюве. Эволюционное происхождение этого использования инструмента может быть связано с тем, что эти птицы часто вклинивают семена в трещины в коре, чтобы открыть их клювом, что может привести к отслаиванию коры.
Буроголовые поползни использовали чешуйки коры, чтобы скрыть запас семян . [8]
Хохлатый жаворонок ( Galerida cristata ) был сфотографирован, по-видимому, держащим в клюве каменный осколок, который он, как сообщается, использовал для выталкивания добычи из стыков дорожного покрытия. [149]
Кеа , чрезвычайно любознательный новозеландский горный попугай, был заснят на видео, когда он обдирает веточки и вставляет их в щели в ловушках для горностаев, похожих на коробки, чтобы вызвать их срабатывание. По-видимому, единственной наградой для кеа является стук срабатывающей ловушки. [150] В аналогичном редком примере подготовки инструментов было замечено, как плененный Tanimbar corella ( Cacatua goffiniana ) отламывал и «формовал» щепки дерева и небольшие палочки, чтобы создать грабли , которые затем использовались для извлечения иначе недоступных продуктов питания по другую сторону сетки вольера. [151] [152] Это поведение было заснято на видео.
Многие владельцы домашних попугаев наблюдали, как их питомцы используют различные инструменты, чтобы царапать различные части своего тела. К таким инструментам относятся выброшенные перья, крышки от бутылок, палочки от мороженого, спички, пачки сигарет и орехи в скорлупе. [14]
Гиацинтовые ара ( Anodorhynchus hyacinthinus ) неоднократно использовались для разбивания орехов, например, куски дерева использовались в качестве клина. Несколько птиц оборачивали орех листом, чтобы удержать его на месте. Такое поведение также демонстрируют пальмовые какаду ( Probosciger aterrimus ). Похоже, что у гиацинтовых ара есть врожденная склонность использовать инструменты во время манипуляций с орехами, поскольку наивные молодые особи пробовали использовать различные предметы в сочетании с орехами. [8]
У кеа наблюдалось поведение, связанное с использованием инструментов , когда птица по имени Брюс, у которой была сломана верхняя часть клюва, засовывала камешки между языком и нижней челюстью, а затем использовала это приспособление для чистки перьев . [153]
Поведение, связанное с использованием инструментов, наблюдалось у Tanimbar corella в неволе. В ноябре 2012 года профессор Алиса Ауэрсперг из Венского университета сообщила , что самец по имени Фигаро был замечен спонтанно формирующим щепки и небольшие палочки, чтобы создать грабли , которые затем использовались для расширения его досягаемости и извлечения недоступных продуктов питания, расположенных по другую сторону сетки его вольера. [151] [154]
В июле 2013 года были объявлены результаты совместного исследования с участием ученых из Оксфордского университета , Венского университета и Института Макса Планка , снова с участием корелл Tanimbar из Венской лаборатории Гоффина. Было обнаружено, что птицы обладают способностью решать сложные механические проблемы, в одном случае спонтанно разработав, как открыть пятикомпонентный запирающий механизм в последовательности, чтобы достать пищевой объект. Кореллы смогли очень быстро адаптировать свое поведение и снова открыть замок, когда секции механизма были изменены или переупорядочены, демонстрируя очевидную концепцию работы над определенной целью и знание того, как физические объекты действуют друг на друга, а не просто способность повторять выученную последовательность действий. [155]
Дальнейшие исследования, проведенные в 2020 году командой Ауэрсперга, сравнили способность решать проблемы выращенных в неволе Гоффинов в лаборатории Гоффина с дикими птицами, пойманными в Танимбаре и подвергнутыми тем же экспериментальным условиям, в которых птиц помещали на «инновационную арену» и предлагали серию из 20 различных задач (например, нажатие кнопки, поворот колеса, выдвижение ящика, удаление веточки, опрокидывание чашки, открытие зажима и т. д.), в которых они могли поучаствовать, чтобы получить вознаграждение в виде еды. Было обнаружено, что, хотя дикие Гоффины были менее склонны взаимодействовать с испытательным оборудованием, те, кто это делал, решали поставленные задачи с той же скоростью, что и выращенные в неволе птицы. [156]
Также было замечено, что дикие гоффины формировали палочки разных размеров, чтобы создать ряд инструментов, которые позволяли им есть семена морского манго . [157]
Когда стервятник ( Neophron percnopterus ) находит 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, впервые описанное в 1966 году, [158] по-видимому, в значительной степени врожденное и демонстрируется наивными особями. Его происхождение может быть связано с метанием яиц; округлые (похожие на яйцо) камни предпочитаются зазубренным. [159]
В небольшой популяции в Болгарии стервятники используют ветки для сбора овечьей шерсти для набивки своих гнезд. Хотя и ветки, и шерсть могут служить материалом для гнездования, это, по-видимому, преднамеренное использование инструментов. Птицы приближались к кускам сброшенной шерсти с веткой в клюве, которую затем использовали как грабли, чтобы собрать шерсть в кучи или скатать шерсть. Шерсть собирали только после стрижки или имитации стрижки овец, но не после того, как шерсть просто складывали 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 используют свои клювы или когти для переноса горящих палок с целью распространения огня, что затрудняет попытки человека сдержать пожары с помощью противопожарных заграждений. [161]
Роющие совы ( Athene cunicularia ) часто собирают экскременты млекопитающих, которые они используют в качестве приманки для привлечения навозных жуков, являющихся их основной добычей. [162]
Чайки , как известно, сбрасывают раковины моллюсков на мощеные и твердые поверхности, такие как дороги. Их привычки сбрасывания похожи на привычки врановых в том смысле, что повторяющиеся падения позволяют чайкам легче добраться до своей добычи. Некоторые виды (например, серебристая чайка ) продемонстрировали поведение использования инструментов, используя кусочки хлеба в качестве приманки для ловли золотых рыбок , например. [18]
Водорослевые чайки — одни из самых известных чаек, которые демонстрируют способность сбрасывать добычу. [123] Известно, что эти чайки учатся навыкам сбрасывания добычи, изучая других чаек вокруг себя, и способны совершенствовать это поведение для собственной выгоды. Обычно они разбивают свою добычу о твердые поверхности, такие как камни, асфальт и даже крыши домов и автомобилей. Водорослевые чайки обычно сбрасывают черных мидий, и места сброса обычно выбираются на основе того, насколько хорошо они разобьют добычу, а также количества клептопаразитов, находящихся в этом районе, так как другие чайки могут воспользоваться возможностью украсть добычу особи. Поведение сбрасывания происходит в любое время года, но более распространено зимой во время отлива, скорее всего, из-за большего доступа к более крупным мидиям. Водорослевые чайки пролетают более 0,5 км до предпочтительного субстрата, на котором они могут разбить свою добычу. Высота, с которой падает добыча, будет увеличиваться после каждого падения добычи. Как только добыча будет сброшена, чайка будет снижаться как можно быстрее, чтобы подобрать свою добычу. Это, вероятно, предотвратит клептопаразитизм, который очень распространен при падении добычи. В среднем, доминиканские чайки будут снижаться со средней скоростью 4 м/с по сравнению с падением добычи в 5 м/с, что позволяет чайке достичь земли примерно через 0,5 секунды после того, как добыча приземлилась на поверхность. [123] Взрослые доминиканские чайки имеют более высокий показатель успеха в разрыве и получении своей добычи во время падения добычи, чем молодые доминиканские чайки. [123]
Западные чайки являются одним из многих видов чаек, которые, как было замечено, бросают свою добычу на землю. [122] Исследование показало, что основным фактором, влияющим на поведение этих чаек при сбрасывании, была масса и размер сбрасываемой добычи. При проведении исследования с использованием моллюсков Вашингтона разных размеров, обычно клевали более мелких моллюсков. Однако более крупные моллюски сбрасывались, если они не были слишком тяжелыми для переноски, обычно превышая вес 268 граммов. Поведение при сбрасывании различается у взрослых и молодых западных чаек. Все взрослые западные чайки, которые были изучены, демонстрировали поведение сбрасывания добычи и падали в среднем с расстояния 118 метров от того места, где они были первоначально подобраны. В исследовании сбрасывание происходило либо над илистыми отмелями, либо над парковкой, что коррелировало с весом моллюсков, средний вес которых составлял 106,7 г и 134,3 г соответственно. Между тем, молодые чайки гораздо более неуклюжи при падении, и только 55% молодых западных чаек, которые были замечены, демонстрировали такое поведение. Молодые чайки также, по-видимому, не имели корреляции между весом моллюска и высотой, на которой он был сброшен, хотя отмечено, что молодые чайки, по-видимому, сбрасывали свою добычу на гораздо более низкой высоте, чем их старшие сородичи. Это может быть свидетельством того, что молодые чайки обучаются этому поведению путем проб и ошибок. Низкая высота, на которой сбрасываются моллюски, также может приводить к тому, сколько раз молодым чайкам приходилось сбрасывать свою добычу. Молодые западные чайки, как правило, сбрасывают свою добычу чаще, чем старые чайки, скорее всего, из-за непоследовательности высоты падения, а также высоты самих падений. В отличие от большинства птиц, которые бросают свою добычу, западные чайки, по-видимому, предпочитают более мягкие субстраты, а не более крупные, когда бросают свою добычу, и бросают свою добычу на твердые поверхности только в том случае, если ее добыча тяжелее. [122]
В наблюдениях, проведенных в Центральной Европе, двухлетняя черноголовая чайка была замечена поднимающей маленькую мидию-лебедя на высоту около 60 футов, чтобы сбросить ее на асфальтовую дорогу. [124] Неизвестно, насколько успешно чайка наблюдала, как находящаяся поблизости ворона украла мидию. Это был первый случай, когда падение добычи было зафиксировано у этого вида чаек. Вероятно, что такое поведение не является обычным для этого вида чаек, поскольку нет других свидетельств того, что черноголовые чайки роняют добычу. Более вероятно, что это наблюдение было связано с тем, что во время этого исследования была большая группа ворон, и, возможно, наблюдаемая чайка имитировала поведение ворон поблизости, бросающих добычу. Это может быть очевидно, поскольку после того, как чайка сбросила мидию, она не сделала никаких попыток схватить ее для следующего падения. Однако, поскольку была замечена не только одна черноголовая чайка, но и молодая птица, вполне возможно, что успешный сброс добычи может иметь место и у других представителей этого вида. [124]
В 2009 году две дымчатые чайки около Хаматы, Египет, были замечены использующими поведение сбрасывания добычи на полосе кораллового рифа. В отличие от других чаек, чайки взлетали только на 6 м и разбивали моллюсков одним падением. Все падения были успешными. [124]
Зелёная цапля ( Butorides virescens ) и родственный ей вид полосатая цапля ( Butorides striata ) были зарегистрированы как использующие пищу (хлебные корки), насекомых, листья и другие мелкие предметы в качестве приманки для привлечения рыбы, которую они затем ловят и съедают. [163]
В статье 2013 года предполагалось, что американские аллигаторы и болотные крокодилы, живущие вблизи птичьих базаров, использовали ветки и палки в качестве приманки для ловли гнездящихся птиц. Однако исследование 2019 года не нашло подтверждения тому, что аллигаторы использовали палки в качестве приманки или что хищник учитывал сезонное поведение птиц, как предполагалось в оригинальной статье. По состоянию на 2023 год нет никаких доказательств использования инструментов рептилиями. [164]
Было замечено, что несколько видов губанов используют камни в качестве наковален для раскалывания раковин двустворчатых моллюсков (гребешков, морских ежей и моллюсков). Впервые это было снято на пленку в 2009 году Джакомо Бернарди у оранжево-точечной рыбы-бивня ( Choerodon anchorago ). Рыба размахивает песком, чтобы выкопать двустворчатого моллюска, берет его в рот, проплывает несколько метров к камню, который использует в качестве наковальни, и разбивает моллюска на части боковыми ударами головы. Такое поведение было зафиксировано у чернопятнистой рыбы-бивня ( Choerodon schoenleinii ) на Большом Барьерном рифе в Австралии, желтоголового губана ( Halichoeres garnoti ) во Флориде и шестиполосого губана ( Thalassoma hardwicke ) в аквариумной обстановке. Эти виды находятся на противоположных концах филогенетического дерева в этом семействе , поэтому такое поведение может быть глубоко укоренившейся чертой у всех губанов. [165]
Сообщалось, что пресноводные скаты используют воду в качестве инструмента, манипулируя своим телом, чтобы направлять поток воды и извлекать пищу, застрявшую среди растений. [166]
Перед тем, как отложить икру на вертикальной скале, самец и самка белохвостого большого ласточки очищают место пескоструйной обработкой. Рыбы набирают песок в рот и выплевывают его на скалу. Затем они обмахивают область плавниками. Наконец, они удаляют песчинки, которые остаются прилипшими к скале, отщипывая их ртом. [167]
Полосатая акара ( Bujurquina vittata ), южноамериканская цихлида , откладывает икру на свободный лист. Самец и самка в паре часто «проверяют» листья перед нерестом: они тянут, поднимают и поворачивают листья-кандидаты, возможно, пытаясь выбрать листья, которые легко перемещать. После нереста оба родителя охраняют икру. Когда их тревожат, родительская акара часто хватает один конец листа с икрой в рот и тащит его в более глубокие и безопасные места. [168]
Брызгуны обитают в тропических мангровых болотах Индии и Австралазии. Они приближаются к поверхности, целятся в насекомых, которые сидят на растениях над поверхностью, выпускают в них струю воды и хватают их после того, как насекомые сброшены в воду. Струя воды образуется под действием языка, который давит на канавку в нёбе. Некоторые брызгуны могут поражать насекомых на высоте до 1,5 м над поверхностью воды. Они используют больше воды, что придает большую силу удару, когда целятся в более крупную добычу. Некоторые спинороги (например, Pseudobalistes fuscus ) выдувают воду, чтобы перевернуть морских ежей и обнажить их более уязвимую брюшную сторону. [169] Можно ли классифицировать эти более поздние примеры как использование инструментов, зависит от того, какое определение используется, поскольку нет промежуточного или манипулируемого объекта, однако они являются примерами высокоспециализированных естественных адаптаций.
По крайней мере четыре особи кокосового осьминога ( Amphioctopus marginatus ) были замечены за тем, как они доставали кокосовую скорлупу, манипулировали ею, складывали ее, переносили на некоторое расстояние (до 20 метров), а затем собирали ее заново, чтобы использовать в качестве укрытия. [170] Осьминоги используют кокосовую скорлупу, выброшенную людьми, которая в конечном итоге поселилась в океане. Они опускают свои щупальца вниз, чтобы разрыхлить грязь, затем выворачивают раковины. Повернув раковины так, чтобы открытая сторона была обращена вверх, осьминоги выдувают струи грязи из чаши, прежде чем вытянуть руки вокруг раковины — или, если у них две половины, сначала сложить их одну внутри другой. Затем они напрягают ноги и уходят способом, который называется «хождение на ходулях». В конечном итоге осьминоги используют раковины в качестве защитного убежища в областях, где мало других укрытий. Если у них есть только одна половина, они просто переворачивают ее и прячутся под ней. Но если им посчастливилось добыть две половинки, они собирают их обратно в первоначальную закрытую форму кокоса и пробираются внутрь. Поведение было снято на видео. Авторы исследовательской статьи утверждают, что такое поведение подпадает под определение использования инструментов, поскольку скорлупа переносится для дальнейшего использования. Однако этот аргумент оспаривается рядом других биологов, которые утверждают, что скорлупа на самом деле обеспечивает постоянную защиту от многочисленных хищников, обитающих на дне в их родном ареале. [171]
Осьминоги намеренно размещают камни, ракушки и даже осколки разбитых бутылок, чтобы сформировать стену, которая сужает вход в логово, что является своего рода орудием. [172]
В лабораторных исследованиях было замечено , что Octopus mercatoris , небольшой карликовый вид осьминогов, блокирует свое логово с помощью пластикового кирпичика Lego . [12]
Более мелкие особи обыкновенного осьминога-покрывала ( Tremoctopus violaceus ) держатся за щупальца португальского кораблика , к яду которого они невосприимчивы, и используют это как защиту, так и как способ захвата добычи. [173]
Муравьи вида Dorymyrmex bicolor подбирают камни и другие мелкие предметы своими челюстями и сбрасывают их в вертикальные входы конкурирующих колоний, позволяя рабочим добывать пищу без конкуренции. [174]
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 вырабатывают предпочтение искусственным инструментам, которые не могут быть найдены в их естественной среде, что указывает на пластичность в их поведении использования инструментов. [175]
Охотящиеся осы рода Prionyx используют грузы (например, уплотненный осадок или небольшую гальку) для усадки песка вокруг недавно подготовленной норы, содержащей яйца и живую добычу, чтобы замаскировать и запечатать вход. Оса вибрирует мышцами крыльев со слышимым жужжанием, удерживая груз в своих челюстях, и прикладывает вес к песку вокруг своей норы, заставляя песок вибрировать и усаживаться. Другая охотящаяся оса, Ammophila , использует гальку, чтобы закрыть входы в норы. [176]
Некоторые виды сверчков строят акустические экраны из листьев растений , чтобы усиливать звуки, которые они издают для общения во время спаривания. [177] В 1975 году ученые впервые наблюдали, как Oecanthus burmeisteri и два других вида южноафриканских стрекочущих сверчков делают это. [178]
Насекомые также могут научиться использовать инструменты. Исследование, проведенное в 2017 году, показало, что шмели вида Bombus terrestris научились перемещать небольшой деревянный мяч к цели за вознаграждение в виде сахарозы. [179]
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )Саванновые шимпанзе (P. t. verus) в Фонголи, Сенегал, являются единственной известной нечеловеческой популяцией, которая систематически охотится на позвоночных с помощью орудий…
{{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 )