Między innymi o koniu który udawał matematyka będąc jedynie dobrym obserwatorem

 Problem z postawieniem właściwego pytania

Irene Pepperberg siedzi teraz w wielkiej sali centrum kongresowego i przysłuchuje się młodej koleżance z Hiszpanii, która również pracuje z papugami. Bada, czy jej ptaki byłyby w stanie pojąć sens handlu wymiennego. Czy potrafią pojąć ideę wymieniania symboli za coś do jedzenia? Czy byłyby w stanie podejmować prawdziwie ekonomiczne decyzje, tak by wzrastała wartość ich wkładu?

To wielce ambitny projekt i być może badaczka chciała osiągnąć zbyt wiele naraz. Papugi najpierw bowiem muszą nauczyć się symboli, które odpowiadają określonym rodzajom karmy. Same zwierzęta mają wyraźnie rozpoznawalne preferencje: orzechy włoskie są dla nich prawdziwym superjedzeniem, dla niego zostawiłyby wszystko. Ziarna słonecznika także nie są złe, ale dalece mniej pożądane niż orzechy. Natomiast ziarna kukurydzy zjadają tylko wtedy, kiedy nie ma niczego innego. Mamy zatem zdecydowanie ulubioną karmę, średnią i taką, którą je się tylko od biedy.

W następnym kroku papugi uczą się przekładania swoich upodobań na symbole. Plastikowy pierścień odpowiada orzechom włoskim, a więc głównej wygranej. Haczyk symbolizuje średnio atrakcyjną karmę, czyli ziarno słonecznika. Obiekt w kształcie litery U reprezentuje raczej nielubiane ziarna kukurydzy.

W trakcie eksperymentu okazuje się, że ptaki gorliwie manipulują symbolami. Wymieniają je także między sobą, nie rzucają się zatem natychmiast na jedzenie, lecz wybierają między czymś jadalnym i przedmiotami. Czasami handel wymienny sprawia wrażenie sensownego, ponieważ odpowiada upodobaniom papug. A czasami można się zdziwić, ponieważ ptak wybiera plastikowy pierścień, który symbolizuje orzech włoski, chociaż mógłby mieć także prawdziwy orzech.

Referat zakończył się długimi brawami. I pytaniami. 

Wiele z nich zadała Irene Pepperberg. Chciała się dowiedzieć, czy badaczka uwzględniła w swojej pracy, jak rozbrykane są papugi? Że często w ogóle nie chodzi im o wynagrodzenie, lecz po prostu o zabawę samą w sobie? Być może zwierzęta były bardziej rozentuzjazmowane handlem wymiennym niż swoim wynagrodzeniem w postaci pożywienia. 

Tym samym wielka dama etologii poruszyła drażliwy temat: metody stosowane w eksperymentach. Należą one do największych wyzwań dla badaczy zachowań i są jedną z przyczyn, dlaczego nauka o zwierzętach jest tak trudna. Jak bowiem przełożyć swoje pytanie na eksperyment, który umożliwi uzyskanie odpowiedzi, a nie powiedzie na manowce, gdzie można się zaplątać w gąszczu informacji niemających już nic wspólnego z pierwotnym pytaniem? Wielka sztuka polega na tym, by tak skonstruować doświadczenie, żeby uzyskać precyzyjną odpowiedź na pytanie, które się zadało.

Mądry Hans

Niekiedy nawet i to nie wystarcza. Każdy badacz w trakcie swoich eksperymentów musi zadbać o to, by zwierzęta nie uzyskiwały informacji z zupełnie innych źródeł, niż to założono. We wszystkim, co robią etolodzy, czyli badacze zachowań, towarzyszy im cień zwierzęcia z dawnych czasów i kiwa głową. Jest to koń, który nazywał się Mądry Hans. Na początku XX wieku chodził po Berlinie pewien nauczyciel ze swoim koniem rasy trakeńskiej, który rzekomo był tak sprytny, że umiał liczyć. Ale to jeszcze nie wszystko, koń potrafił bowiem nawet rozwiązywać proste zadania matematyczne. Kiedy spytało się konia, ile to jest dwa razy dwa, stukał cztery razy kopytem w ziemię albo kiwał cztery razy głową. Zwierzę było sensacją, dopóki się nie okazało, na czym polegała jego umiejętność: odczytywał z niezamierzonych reakcji stojących dookoła osób, kiedy osiągnął już odpowiednią liczbę, i wtedy przestawał stukać. Wystarczały mu najdrobniejsze wskazówki przejawiające się w ruchach głowy i zmianie wyrazu twarzy. Było to prawdziwe mistrzostwo w odczytywaniu mowy ciała człowieka – ale nie w matematyce.

Jest to zawsze zasadniczy problem w przypadku psów. Zwierzęta te mają tak bardzo rozwiniętą zdolność obserwowania reakcji człowieka, że stale należy liczyć się z niebezpieczeństwem pojawienia się efektu Mądrego Hansa.

Badania nad zwierzętami są więc trudne i pełne pułapek. Wygłaszający przemówienie kończące konferencję „Behaviour” indyjski badacz owadów Raghavendra Gadagkar udzielił zatem wszystkim kolegom w sali przestrogi na drogę: „To, jak się uprawia naukę, jest tak samo ważne jak to, jaki jest tego efekt”.

Całkiem możliwe, że niektóre wyniki badań przedstawione w tej książce w bliższej lub dalszej przyszłości zostaną podważone przez inne prace. To codzienność w nauce. To, co zostanie tutaj opisane, to tylko aktualny stan wiedzy, który już jutro może wyglądać inaczej. 

Gadagkar, który zyskał światową sławę dzięki badaniom nad osami, jakiś czas temu powiedział jeszcze coś, co dobrze do tego pasuje – a także do tematu tej książki. W 2015 roku podczas rozmowy z „Süddeutsche Zeitung” oświadczył: „Trzymanie się teorii tylko dlatego, że kiedyś się jej broniło, to nie nauka”.4Aphelocoma, rodzaj ptaka z rodziny krukowatych.

**

Pomóż sobie sam!

To doprowadziło do zasługującego na uwagę eksperymentu. Jak bardzo był on znaczący, okazało się jednak dopiero cztery lata później, kiedy Hanus powtórzył doświadczenie z dziećmi i kolejnymi gatunkami małp. Najpierw jednak w roku 2007 postawił przed pięcioma samicami orangutana z zoo w Lipsku skomplikowane zadanie: wrzucił orzeszek ziemny do wysokiej, wąskiej przezroczystej rurki, o wiele za długiej, żeby można było wyłowić orzeszek palcami, co też małpy szybko pojmowały. Orzech nie leżał na dnie, lecz unosił się na powierzchni niewielkiej ilości wody wlanej do rurki. Jak do niego dosięgnąć?

Była to bardzo podobna metoda eksperymentu, jaką zastosowała już brytyjska etolożka Nicola Clayton w przypadku swoich modrowronek. Jednak w przeciwieństwie do małp ptaki Clayton miały rozwiązanie praktycznie podane na tacy, ponieważ obok szklanego pojemnika, gdzie pływały mączniki młynarki, leżały przygotowane kamyki, dzięki którym można było podwyższyć poziom wody. Będąc modrowronką, trzeba było zatem jeszcze „tylko” dodać jeden do jednego. Orangutany nie miały do dyspozycji niczego podobnego. 

Jak okiem sięgnąć w pomieszczeniu doświadczalnym nie było też żadnego patyczka, którego można by było użyć do wydobycia orzeszka. Rurki nie dało się ani wyrwać, ani złamać. Orangutany uchodzą jednak za wyjątkowych dłubaczy wśród małp człekokształtnych. Słynny prymatolog Frans de Waal z Uniwersytetu Emory w stanie Georgia opisał w swojej najnowszej książce Bystre zwierzę.Czy jesteśmy dość mądrzy, aby zrozumieć mądrość zwierząt?, jak subtelnie planują na przykład próbę ucieczki: „Orangutany są też mistrzami ucieczki; potrafią cierpliwie demontować klatki – dzień w dzień, tydzień po tygodniu, kryjąc przy tym zdemontowane śruby i nakrętki przed widokiem ludzi, tak że opiekunowie orientują się, co zaszło, kiedy jest już za późno”9. Orangutany są zatem uosobieniem spokoju, jeśli chodzi o rozwiązywanie problemu. I to teraz wyszło im na dobre.

Jedynym środkiem pomocniczym, jaki znajdował się w pomieszczeniu, był dystrybutor wody. Naukowcy nie wstawili go tuż przed eksperymentem, zwierzęta znały go już z wcześniejszych pobytów w pomieszczeniu doświadczalnym. Urządzenie wisiało poniżej rurki i tym samym znajdowało się poza zasięgiem wzroku. Mimo to cała piątka orangutanów w pierwszej próbie rozwiązała problem. Schylały się do dystrybutora wody, napełniały sobie policzki, prostowały się i wypluwały wodę do rurki. To podnosiło poziom wody i unosiło orzeszek ku górze. Małpy musiały powtórzyć procedurę wielokrotnie, zależnie od tego, jak dobrze celowały. Ale wszystkie dały sobie radę. Zwierzęta nie były wyszkolone, to znaczy prowadzący eksperymenty jeszcze nigdy nie skonfrontowali ich z takim lub podobnym problemem. 

Jedna z samic orangutana, która wzięła udział w eksperymencie, w momencie prowadzenia badań odbywała jeszcze kwarantannę, więc znajdowała się w innym pomieszczeniu doświadczalnym. Na tym poziomie nie było dystrybutora wody, takie urządzenie umieszczono piętro wyżej. Samica orangutana musiała zatem wspiąć się po drabinie na górę, tam nabrać do ust wody z dystrybutora i wrócić do rurki, by wypluć wodę.

– To było imponujące – mówi Hanus – że się wspięła na górę. Musiała przecież wcześniej przeanalizować problem w głowie. Nie potrafię powiedzieć, czy zrozumiała to wszystko aż po ostatni szczegół. Ale miała przynajmniej wyobrażenie o możliwości: mogłoby zadziałać, a więc wypróbuję to.

Niespodzianka objawiła się cztery lata później. Badacze powtórzyli eksperyment, jednak zamiast orangutanów zaangażowali 19 szympansów i 5 goryli z zoo w Lipsku. Poza tym badaniu poddano orangutany z Indonezji i szympansy z Ugandy, zakwaterowane w stacjach ratunkowych. Są to domy dla osieroconych młodych, których rodzice zostali zabici i które w przeciwnym razie wylądowałyby na tamtejszym targu mięsnym. W stacjach ratunkowych małpy w ciągu dnia żyją w okolicznych lasach, mają zatem o wiele bardziej urozmaicone środowisko niż zwierzęta z ogrodów zoologicznych. Wreszcie w eksperymencie wzięło udział także 72 dzieci, podzielonych na grupy wiekowe: cztery, sześć i osiem lat. 

Rezultaty były nad wyraz skromne. Ani jeden szympans i ani jeden goryl z zoo w Lipsku nie rozwiązał problemu – ku zdumieniu badaczy. 

– Wszyscy byliśmy bardzo zaskoczeni – mówi Hanus – że nasze tutejsze szympansy tak zawiodły.

Psycholog nie wierzy, że brakowało im motywacji.

– Próbowały bardzo zawzięcie, ale najwyraźniej nie miały pojęcia, co należy zrobić.

Także 10 orangutanów z Indonezji i 24 szympansy z Ugandy w większości nie dały sobie rady z zadaniem. Tylko dwa orangutany wypluły nieco wody do rurki, ale potem zrezygnowały. Pięć szympansów z Ugandy rozwiązało problem, cztery z nich podczas pierwszej próby.

Na podstawie wyników eksperymentu z 2007 roku badacze oczekiwali jednak czegoś zupełnie innego. Dlaczego tym razem małpy wypadły tak źle? Z wielu powodów, przypuszcza Hanus. Po pierwsze, przynajmniej tak głosi anegdota, samce szympansów w afrykańskiej stacji ratunkowej nie były całkiem skupione na zadaniu, ponieważ w czasie trwania eksperymentu kilka samic miało ruję. Po drugie, wynikało to być może ze zjawiska, które nazywa się functional fixedness. Polega ono na tym, że w przypadku jednego narzędzia można sobie wyobrazić tylko jedną funkcję. Obcęgami zazwyczaj wyciąga się gwóźdź z deski lub ze ściany, trzeba dopiero wpaść na to, że można ich użyć także jako młotka. I tak dystrybutor wody również służy tylko do zaspokajania pragnienia, a nie do tego, by wykorzystywać wodę także w innych celach. Naukowcy rzeczywiście zaobserwowali to zjawisko podczas eksperymentu z orzeszkiem ziemnym. Na próbę zainstalowali obok starego dystrybutora wody nowy, w innym kolorze. I proszę, pięć szympansów z zoo w Lipsku, które nie poradziły sobie z zadaniem podczas pierwszego testu, teraz w końcu wymyśliło, że można także nalewać ustami wodę do rurki, zamiast ją wypić. Jednak tylko dwie małpy rozwiązały w ten sposób problem, jak dosięgnąć orzeszka ziemnego. Tak więc koordynator badań z perspektywy czasu komentuje: 

– Niezwykle dobre wyniki orangutanów z pierwszego eksperymentu były wyjątkiem, a nie regułą.

Albowiem wyniki osiągane przez dzieci pokazały, przed jak trudnym zadaniem badacze postawili ludzi i zwierzęta. W każdej grupie wiekowej znajdowało się 24 dzieci, zarówno dziewczynki, jak i chłopcy. Ich rury z niemożliwym do dosięgnięcia orzeszkiem stały na stole. W zasięgu ręki badacze postawili dzbanek z wodą. Prowadzący eksperyment na początku testu krzątali się z dzbankiem, na przykład podlewali kwiaty, by pokazać dzieciom, że jest możliwe bawienie się wodą – na wypadek gdyby miały mieć jakieś zahamowania. Jednak na niewiele to się zdało.

Spośród 24 czterolatków raptem dwoje dzieci wpadło na rozwiązanie. W grupie wiekowej sześciolatków – jakkolwiek by było, dzieci rozpoczynających szkołę – tylko dziesięcioro sięgnęło po dzbanek z wodą i nalewając ją do rury, podsunęło orzeszek ziemny ku górze, wśród ośmiolatków zrobiło tak czternaścioro dzieci. Rezultaty testu zaskoczyły badaczy niemal jeszcze bardziej niż mizerne osiągnięcia małp.

– Kiedy się widzi – mówi Hanus – że stopień powodzenia u ośmiolatków wynosił tylko 58 procent, a czterolatki były naprawdę beznadziejnie zagubione, wtedy staje się całkiem ewidentne, z jak złożonym problemem mamy do czynienia.

Tym bardziej, spoglądając wstecz, zdumiewające jest osiągnięcie samicy orangutana z pomieszczenia do kwarantanny, która wspięła się po drabinie, by przynieść wodę. Albo oryginalny, nawet jeśli wymagający przyzwyczajenia pomysł samca szympansa z powtórki eksperymentu w 2011 roku. Wpadł on już na właściwe rozwiązanie, wypluwał wodę do rury. Jednak nie celował zbyt precyzyjnie, tak że orzeszek przybliżał się do niego bardzo wolno. To musiało zdecydowanie przekraczać jego cierpliwość, bez namysłu bowiem zawisł na rękach na poręczach swojej doświadczalnej klatki, przykucnął nad wylotem rury i nasikał do środka.

– To wspaniałe – mówi Hanus. – To świetny przykład transferu kognitywnego. Szympans pojął, że potrzebuje płynu, wszystko jedno, skąd miałby on pochodzić.

Z książki Kathriny Jakob

Ukryty geniusz zwierząt