Искатели закономерностей: Как аутизм способствует человеческой изобретательности

Глава 6 Системная слепота: почему обезьяны не катаются на скейтборде

Если механизм систематизации в человеческом мозге был результатом генетических изменений в ходе эволюции человека, произошедших 70 000 лет назад, и если механизм систематизации лежит в основе способности изобретать, которая помогла людям перейти Рубикон, разделяющий нас и всех других животных, тогда мы должны видеть отсутствие изобретений у других видов, живущих сегодня.

Как насчет способности других животных изготавливать орудия? Ведь это несомненный признак способности изобретать? Нет сомнений в том, что другие животные могут делать и использовать простые орудия, но поражает, по крайней мере меня, то, что они не экспериментируют и не изобретают в самом строгом смысле этих слов — систематически и генеративно[193]. Шимпанзе и люди отделились от нашего общего предка восемь миллионов лет назад, поэтому у них было столько же времени, сколько и у нас, чтобы развить навык изобретать сложные инструменты, например велосипед, кисть для рисования или лук со стрелами. Только вот их образ жизни мало изменился в сравнении с тем, что был у них 70 000–100 000 лет назад, тогда как наш образ жизни со всеми нашими изобретениями был бы неузнаваем для наших предков.

Итак, что мы имеем в виду, когда говорим, что другие животные могут использовать простые орудия? Обезьяны, в том числе и человекообразные, и даже вороны и слоны могут использовать камень в качестве молотка, чтобы разбить скорлупу ореха и достать спрятанный внутри плод. Каждое из этих животных может также пользоваться простыми орудиями таким образом, что мы могли бы предположить у них наличие способности изобретать. Так, например, с помощью палки они могут достать еду, которая находится в труднодоступном месте. Шимпанзе палкой достают муравьев. Вороны научились бросать орехи на дорогу, чтобы проезжающие машины раскалывали их, вскрывая их вкусное содержимое. Они также сообразили бросать орехи на пешеходные переходы, чтобы, когда светофор загорится красным, они могли есть измельченные орехи, не рискуя попасть под машину. Вороны даже научились бросать камни в стакан, чтобы поднять уровень воды и схватить кусок мяса, когда он всплывет[194].

Однако, на мой взгляд, любой из описанных в этих примерах способов использования орудий ничуть не сложнее, чем те, что описаны в случае, когда в Соединенном Королевстве лазоревки, чтобы попить сливок, проклевывали крышки из фольги на оставленных под дверью молочных бутылках. Биолог-эволюционист Кевин Лаланд описывал это как пример инновации в мире животных, но для меня это явная переоценка того, что происходило[195]. Лазоревки легко могли начать открывать крышки молочных бутылок с молоком в процессе простого ассоциативного научения, а также впечатляющего социального научения, по мере того как новое поведение быстро распространялось среди популяции лазоревок[196]. Человекообразные обезьяны не изготавливают сложных каменных орудий в дикой природе, а попытки обучить их этому потерпели наудачу.

Лаланд перечисляет ряд форм поведения животных, которые он тоже считает инновациями, например использование орангутангом орудий для того, чтобы достать пальмовую сердцевину у деревьев с острыми шипами, изготовление свистков из листьев для отпугивания хищников, использование веток или листьев в качестве веера или черпака для меда. Он также упоминает о том, как серебристые чайки убивают кроликов, сбрасывая на них камни с большой высоты[197]. Но опять же все это можно объяснить с точки зрения ассоциативного научения.

Я видел, как собака открывала дверь, стоя на задних лапах и нажимая передней лапой на ручку. Хотя и заманчиво расценить любой из вышеописанных случаев использования орудий как признак изобретения, эти действия не подразумевают умозаключения «если-и-тогда». Когда мы видим подобное поведение животных, необходимо принимать во внимание его историю, которая могла начаться случайно с ассоциативного научения, где событие Б следует за событием А (например, удар по ручке двери лапой и открытие двери). Затем животное могло повторять действие, поскольку оно вело к вознаграждению (собака выбегала из дома на прогулку в сад).

Учитывая, что та конкретная собака не демонстрировала других примеров явного изобретения или экспериментирования, осторожная интерпретация состоит в том, что этот акт открытия двери был лишь результатом ассоциативного научения, а не признаком истинной способности изобретать или проводить эксперименты. Основоположник науки о поведении животных Беррес Фредерик Скиннер, как известно, утверждал, что животных можно вознаграждать за освоение последовательности действий, что выглядит весьма впечатляюще, например медведи, катающиеся на велосипеде в цирке, голуби, играющие в настольный теннис. Однако способность выучить последовательность ассоциаций все же нельзя приравнять к способности изобретать.

Нетрудно понять, почему Лаланд и другие исследователи склонны интерпретировать использование орудий некоторыми животными как случаи изобретений: дельфины-афалины с помощью морских губок, которых они держат в своем «клюве», взбалтывают песок на дне океана, чтобы обнаружить спрятавшуюся там добычу. Некоторые ученые предполагают, что дельфины носят губок также для того, чтобы защитить свои носы при раскапывании дна океана. Как бы мы ни объясняли подобные примеры, они по меньшей мере наводят на мысль о новых случаях использования орудий. Афалины могут также ловить рыбу при помощи раковины и опрокидывают ее содержимое себе в рот, словно из чаши[198]. Морские каланы используют камни, чтобы разбивать ракушки на скалах и раскалывать твердые панцири своей добычи[199]. Гориллы с помощью веток определяют глубину воды и сооружают из кустарника мосты через глубокие болота[200]. Вероятно, вас позабавит и то, что макаки в зоопарках используют волосы посетителей в качестве зубной нити[201].

Некоторые птицы, такие как представители семейства врановых (например, вороны), могут даже применять инструменты в определенной последовательности, доставая сначала короткой палкой более длинную, а уже длинной — приманку[202]. Производит впечатление и взаимодействие слонов с другими слонами, когда необходимо вместе потянуть за веревку, чтобы достать еду. А ветки им служат для того, чтобы прихлопывать мух и чесаться[203]. Вот мой любимый пример: осьминоги используют пустые половинки кокосовой скорлупы как переносную броню или даже как средство передвижения по морскому дну[204]. А вот самый поразительный пример: некоторые хищные птицы даже используют огонь. В частности, в Австралии черный коршун (также известный как огненный ястреб) подбирает тлеющие палки в кострах, уносит их, а затем бросает на участки с сухой травой, чтобы разжечь новый огонь. Это заставляет полевых мышей убегать от огня, а коршуны пикируют с верхних веток, хватают мышей и съедают[205]. Все эти примеры применения орудий, несомненно, очень впечатляют.

Вспомним собаку, которая нажимала на дверную ручку (событие А), и дверь открывалась (событие Б). Как мы говорили, ассоциативное научение могло привести к тому, что собака соотнесла события А и Б, так как Б означало вознаграждение. И наоборот, когда мы с вами решаем ту же самую проблему, мы рассуждаем: «Если дверь закрыта и я поверну ручку так, чтобы язычок защелки вышел из паза, тогда дверь откроется». Если этого не происходит, мы рассматриваем дверную ручку как систему, проверяя переменные «и» (соединена ли ручка с замком? Требуется ли смазать замок маслом, чтобы язычок мог скользить вперед и назад?). Поиск объяснений является экспериментированием, продолжающимся до тех пор, пока мы не определим соответствующую переменную, в которой заключена причина. Иногда мы называем это устранением неполадок, и это может предполагать некоторое знание о системе. Однако даже поиск соответствующих переменных (в отсутствие знаний) является признаком попытки систематизировать. У других животных мы просто не наблюдаем такого поведения.

Отсутствие систематизации у других животных поражает. Мы не видим, чтобы обезьяны, включая человекообразных, добавляли специи или другие ингредиенты в свою еду ради эксперимента со вкусом. Мы также не видим, чтобы они разрабатывали новые движения на пружинящих, подобно батуту, поверхностях или строили качели, чтобы экспериментировать с движением и причинно-следственными связями. На вас может произвести впечатление наблюдение за тем, как древесные (живущие на деревьях) обезьяны, раскачиваясь, перелетают с ветки на ветку, но усвоить, за какую по размеру ветку стоит хвататься, а какой избегать, они могут лишь благодаря ассоциативному научению. Если бы они понимали причинную связь между весом и опорой, мы бы видели их экспериментирующими с самодельными качелями или проблемами равновесия другого рода. Хотя одно исследование показало, что шимпанзе с большей вероятностью выберут нижний конец качелей, поскольку там скорее всего окажется еда, это может указывать лишь на то, что они способны усвоить правило и сделать вывод. Так что все-таки мы не видим, чтобы они экспериментировали с причинными свойствами веса в дикой природе[206]. Точно так же они не отрабатывают движения на скейтборде и даже не экспериментируют с ним как со средством передвижения[207]. Мы не видим, чтобы они бросали предметы, желая проверить, как те полетят — прямо, по кривой, подобно бумерангу, или будут скользить, как фрисби. Приматолог Марк Хаузер и его коллеги утверждали, что шимпанзе не бросают предметы потому, что их кисти рук не позволяют им делать точные броски, но люди бросают предметы, даже если руки деформированы, — люди экспериментируют.

И никогда обезьяны не танцуют и не экспериментируют с ритмом, в то время как любой человек будет отстукивать ногой ритм любимой песни или встанет и начнет танцевать, если будет в настроении. Мы не видим, чтобы обезьяны катались на доске по волнам, экспериментируя с каким-либо средством передвижения. Это говорит о том, что им, в отличие от нас, не свойственно любопытство, побуждающее экспериментировать, находить закономерности «если-и-тогда» и играть с ними. Они обладают той же информацией, что и мы: волны меняют форму, качели движутся вверх-вниз, — но они просто игнорируют это, потому что в их мозге нет механизма систематизации. Им свойственна системная слепота: они не обладают системным мышлением[208].

Если все обезьяны системно-слепые, можно ожидать, что они не справятся с обычными тестами на систематизацию по принципу «если-и-тогда», которые способен выполнить даже двухлетний ребенок. В действительности даже девятимесячный ребенок может распознать причинно-следственные связи, но как насчет обезьян, в том числе человекообразных?[209] Неужели они застряли в собственной версии каменного века, когда наши предки-гоминиды использовали лишь простые каменные орудия, пока 70 000–100 000 лет назад не случилась когнитивная революция? Ведь обезьяна способна понять причинность, когда она бьет молотком по скорлупе ореха, чтобы достать заключенный внутри нее плод? Разве, когда шимпанзе строят гнезда из веток, чтобы спать в них по ночам, за их действиями не стоит имплицитное понимание причинности?[210]

Приматолог Дэниел Повинелли изучил этот вопрос, давая шимпанзе простые тесты на причинную систематизацию в виде заданий со строительными блоками, которые нужно ставить друг на друга и уравновешивать, причем у некоторых из них внутри был спрятан утяжелитель. Ученый, по сути, предлагал нашим родственникам-приматам придумать, как уравновесить небольшую модель качелей: ставить ли точку опоры в центр доски или ближе к одному из краев, если доска (неизвестная им) была неравномерно нагружена с одного конца. В то время как ребенок может сообразить, что с учетом необычного центра тяжести конструкции ее можно привести в равновесие, подвинув блоки с утяжелителями, шимпанзе потерпели неудачу и сдались. Им просто было неинтересно играть с блоками, чтобы разобраться в стоящей за ними системе. Похоже, они в принципе не склонны экспериментировать из любопытства, в отличие от нас, людей, постоянно занимающихся этим[211].

Затем Повинелли предложил шимпанзе еще три теста, чтобы определенно выяснить, обладают ли те способностью к умозаключению «если-и-тогда». В одном из тестов, когда шимпанзе предложили выбрать между мягкими резиновыми граблями либо жесткими, чтобы достать еду, они не отдали явного предпочтения ни одному из вариантов. Это говорит о том, что они не понимали очевидного следствия использования более подходящего жесткого орудия. Во втором тесте шимпанзе давали выбрать из двух вариантов: тянуть те грабли, которые заставляли пищу падать в ловушку, или другие. И снова шимпанзе не проявили никакого предпочтения, что указывало на отсутствие понимания причинно-следственных связей. В последнем тесте им предложили для извлечения еды использовать либо перевернутые грабли, либо грабли в правильном положении. Как и в предыдущем примере, они не выразили своих предпочтений, хотя второй случай подходил для этого гораздо больше[212]. Интересно, что шимпанзе, выросшие среди людей, могут немного научиться причинному осмыслению. Например, их успешно учили изготавливать каменные орудия[213]. Однако дикие шимпанзе практически не демонстрируют признаков понимания причинности, что позволяет предположить отсутствие таковой в арсенале их естественных навыков.

Это привело Повинелли к выводу: «Шимпанзе постоянно направляют свое внимание исключительно на наблюдаемые взаимосвязи и неспособны замечать невидимые важные механизмы».

Другие приматологи, такие как Хосеп Колл, оспаривают вывод Повинелли, утверждая, что в лабораторных условиях человекообразные обезьяны могут делать некоторые выводы, в том числе затрагивающие причины событий, хотя в настоящее время эти свидетельства толкуются по-разному[214]. Но, если они обладают такой способностью, остается вопрос: почему мы не видим, чтобы они применяли ее в диких условиях?

Антропологи Марлиз Ломбард и Питер Йерденфорс согласны с Повинелли. Их доводы интересны, поскольку действительно раскрывают смысл слов о том, что животное понимает причинность. Они утверждают, что понимание причинно-следственной связи в полной мере означает понимание идеи вроде «ветер заставил яблоко упасть с дерева». Кажется, так просто, правда?

Однако если вы проанализируете эту идею, то увидите, что она требует систематизации по типу «если-и-тогда»: если яблоко висит на дереве и дует ветер, тогда яблоко упадет. За пониманием этого события стоит понимание причинных факторов внутри системы: ветер — это сила, а крепление к ветке — это механизм, способный противостоять воздействию силы, но если крепление ненадежно, то сила ветра способна отсоединить яблоко. Исследователи заключили, что мы не видим, чтобы обезьяны для страховки прикрепляли один предмет к другому, так как доказательств того, что они понимают такие причинные связи, не существует. В то же время люди, как мы видим, используют эластичные тросы, чтобы закрепить тяжелый груз на крыше автомобиля перед выездом на скоростную трассу, или закрепляют палатку при помощи растяжек и колышков, надежно вбитых в землю, прежде чем лечь спать в ней в ветреную ночь. Эта повседневная деятельность человека раскрывает ряд причинно-следственных связей, которые мы понимаем и которые отсутствуют у других животных[215].

Ломбард и Йерденфорс также утверждают, что охота с луком и стрелами, не говоря уже об использовании стрел с отравленным наконечником, требует полноценного понимания причинно-следственных связей, и напоминают нам, что подобный вид охоты присущ исключительно человеку и начал практиковаться 71 000 лет назад в Южной Африке[216]. Эта дата соотносится с теорией о том, что 70 000–100 000 лет назад происходила когнитивная революция. Как мы обсуждали ранее, применение лука и стрел подразумевает систематизацию: «Если я приложу стрелу к упругой тетиве и отпущу ее, тогда стрела полетит». Ключевые причинные факторы в этой системе заключаются в том, что для перемещения предмета на какое-либо расстояние требуется воздействие на него силы, а создание натяжения тетивы и его ослабление — способ управлять этой силой. В самом деле, идея движения любого снаряда (выстрел из лука, метание камня или копья, выстрел пушечным ядром, пулей или запуск ракеты) требует понимания причинности.

Вывод о том, что животные могут не понимать причинно-следственных связей, поразил меня. Из анализа, проведенного Ломбард и Йерденфорсом, следует, что шимпанзе не бросают копья. Так ли это на самом деле? Хотя шимпанзе делают копья, чтобы наносить удары своим жертвам, их охота с заостренными ветками служит примером использования простых орудий. Оказывается, метание копья действительно может быть присуще исключительно человеку. Шимпанзе могут бросать камни (еще один метательный снаряд) в посетителей зоопарка, чтобы отпугнуть их, но это, конечно, не доказывает того, что они понимают причинность, — они просто замечают связь между действием и результатом[217]. Только люди играют в дартс и способны с высокой точностью бросать предметы в цель, в отличие от обезьян, которые очень неуклюжи. Я люблю смотреть, как люди в пабе играют в дартс, или наблюдать игру чемпионов по телевизору не потому, что это увлекательный вид спорта, а скорее потому, что это простое действие — прицеливание и отработка движения плеча, руки и запястья, а также захват пальцами — демонстрирует восхитительный набор причинных понятий. То же самое относится и к удару по мячу при забивании гола, к замаху теннисной ракеткой или клюшкой для гольфа, чтобы послать мяч точно в цель.

Таким образом, как ни заманчиво видеть в изобилии случаев использования орудий животными подобие нашему поведению, ни один из этих примеров не сравнится с особой способностью изобретать или способностью к каузальному мышлению, присущими человеку. На то есть две причины. Во-первых, все эти примеры относятся к использованию простых орудий и могут быть всего лишь результатом ассоциативного научения[218]. И, во-вторых, люди могут создавать бесконечное число новых вариаций орудий, в то время как большинство примеров из жизни животных являются либо единичными случаями, либо свидетельством очень ограниченного набора действий. При этом отсутствие генеративного изобретения у любого из других животных убедительно указывает на развитие механизма систематизации.

Чтобы дать вам окончательное представление о том, чем сложные орудия типа лука со стрелами отличаются от простых орудий, таких как каменное рубило, рассмотрим доводы индийского врача Сараванана Карунаниди. Он обращает внимание на то, что изготовление каменного рубила — это процесс, состоящий всего из двух шагов: сначала срезать камень с одной стороны, затем — с другой. Антропологи называют это обтесыванием. При этом неважно, с какой стороны вы начинаете. Называя это двухэтапным процессом, Карунаниди напоминает нам о том, как велики шансы, что в какой-то момент животное сделало эти два шага совершенно случайно и получило вознаграждение (еду).

Таким образом, ворона могла лишь случайно узнать, что брошенный орех (событие А), оказавшись на дороге, где ездят машины (событие Б), связан с получением его питательного содержимого. Как мы обсуждали ранее, ассоциативное научение, которое связывает события А и Б, может привести к этому кажущемуся изобретению. Без подлинной способности экспериментировать и изобретать животное просто повторно делает это простое орудие, ничего в нем не меняя. В свою очередь, утверждает Карунаниди, изготовление более сложных составных инструментов, например копья для охоты с кремневым наконечником, не может быть выполнено менее чем за шесть шагов, выстроенных в особой последовательности, что не дает возможности сделать их случайно. Ниже приведены шесть действий, которые требуются для того, чтобы изготовить охотничье копье с кремневым наконечником:

Этот шестиступенчатый процесс может быть выполнен в указанном порядке, либо шаг 1, подразумевающий изготовление наконечника, может идти перед шагом 5. Список из шести шагов содержит неявное «затем» после каждого предыдущего действия. Значит, количество возможных перестановок равно 720 (или факториалу шести, а именно 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 720). Таким образом, вероятность создания этого необыкновенно полезного нового орудия случайным образом очень мала — 1 из 720. Другими словами, когда Homo sapiens впервые сделал копье с кремневым наконечником, маловероятно, что это произошло случайно.

В случае Homo sapiens создание копья с кремневым наконечником требовало и большего объема рабочей памяти (число шагов увеличилось с двух до шести), и нового алгоритма «если-и-тогда», чтобы понять последовательность выполнения действий в процессе изготовления орудия. Есть мнение, что неандертальцы тоже делали копья, но вопрос о том, прикрепляли ли они наконечник из каменного рубила, все еще остается предметом споров[219].

В свою очередь, сапиенсы 70 000 лет назад изобрели не только копье с кремневым наконечником, но и упомянутый ранее лук со стрелами. Применяя метод анализа Карунаниди, мы можем видеть, что изготовление этого орудия требовало не менее девяти шагов, каждый из которых должен был выполняться в одном из двух предписанных порядков (или как показано ниже, или шаги 1–3 меняются местами с шагами 4–7):

И снова число перестановок огромно: 362 880 (или факториал девяти, а именно 9 × 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 362 880). Таким образом, вероятность случайного изготовления лука со стрелами ничтожно мала — лишь 1 к 362 880, или почти невозможна[220]. Более вероятной причиной, по которой 70 000–100 000 лет назад люди смогли внезапно начать изготавливать сложные инструменты, является развитие механизма систематизации.

Вернемся к примеру с вороной и орехом. Почему мы не можем допустить, что ворона думает: «Если я брошу орех на дорогу и машина переедет его, тогда я смогу открыть орех»? Неужели это невозможно, чтобы ворона была способна рассуждать по принципу «если-и-тогда»? Как утверждает наука, когда нам нужно выбрать одно из двух объяснений, мы должны следовать принципу экономии (известному также как бритва Оккама): можно ли объяснить поведение более просто, не прибегая к сложным аргументам? Я бы сказал, что ассоциативное научение — это наиболее простое объяснение действий вороны, в то время как механизм систематизации — простейшее объяснение страсти человека к изобретениям.

Концепция механизма систематизации — это новая теория человеческого изобретательства, объясняющая, почему животные не изобретают. Но существует ли альтернативная теория о человеческих изобретениях? На мой взгляд, основная альтернативная теория заключается в том, что мы начали изобретать, потому что лишь у нас развился язык. До сих пор мы почти не упоминали этого огромного слона в комнате — как ни парадоксально, язык отмалчивался на заднем плане. Настало время противопоставить друг другу эти две теории — систематизацию и язык.