Кошка-левша и правый усик пчелы: зачем животным латеральность и что это такое

Определить, правша человек или левша, обычно несложно: достаточно заметить, какой рукой он пишет или держит ложку. У животных тоже бывают подобные предпочтения, хотя распознать их труднее. Кошка может постоянно вытаскивать игрушку одной и той же лапой, а птица — рассматривать заинтересовавший ее предмет определенным глазом.

И речь не только о конечностях. Например, правый и левый усики пчелы играют разную роль в общении с другими особями. Такие проявления асимметрии называют латеральностью и изучают порой весьма необычными способами: в одном эксперименте цыплятам даже предложили одновременно искать зерна среди камешков и высматривать модель хищника. Разберемся, что выяснили ученые и какую пользу нервной системе приносит разделение задач.

Какая лапа главная

Понять, что такое латеральность, поможет пример привычной нам праворукости. Руки устроены почти одинаково, однако большинство людей предпочитают писать и пользоваться инструментами одной из них. Похожие склонности встречаются и у животных: скажем, кошка может чаще доставать лакомство определенной лапой. Но асимметрия проявляется не только в движениях — обработка сигналов от органов чувств тоже может различаться. Поэтому ученые исследуют как выбор конечности у животного или человека, так и распределение функций между полушариями мозга.

Начнем с домашних пушистиков хищников: за ними удобно наблюдать. В обзоре 2019 года исследователи объединили и проанализировали данные нескольких работ о кошках и собаках. Оказалось, что примерно 78% кошек и 68% собак в этих исследованиях чаще пользовались одной лапой — правой либо левой. У остальных 22% и 32% соответственно устойчивого предпочтения не выявили: например, кошка могла одинаково часто доставать корм обеими лапами. Впрочем, переносить эти пропорции на всех питомцев не стоит: результаты зависят от задания и условий наблюдения.

При этом ведущая лапа у разных животных может различаться. Представим десять кошек: у восьми из них может обнаружиться явное предпочтение, причем четверо будут чаще пользоваться правой лапой, а четверо — левой. Оставшиеся две станут действовать обеими примерно одинаково. В такой группе большинство имеет ведущую конечность, но число правшей и левшей совпадает. Именно общего перевеса в пользу правой лапы авторы обзора у кошек и собак не обнаружили.

А может ли такой перевес встречаться у других видов? Оказывается, да.

Что объединяет кенгуру и пчел

У сумчатых картина оказалась иной. В исследовании 2015 года биологи наблюдали за семью видами и фиксировали, как животные пользуются передними конечностями в повседневной жизни. Рыжие и восточные серые кенгуру заметно чаще выбирали левую лапу. Это предпочтение проявлялось при разных действиях, причем наблюдения проводили в природе. Животных не приучали к специальной кормушке, из которой было бы удобнее доставать пищу каким-то одним способом.

Не исключено, что такой перевес связан со способом передвижения. Рыжие и восточные серые кенгуру прыгают на задних ногах, а передние используют для еды и других занятий. У четвероногих сумчатых, за которыми наблюдали в том же исследовании, предпочтение одной лапы было выражено слабее. Любопытное разделение задач заметили у валлаби: питаясь листьями с веток, они чаще удерживали ветку правой лапой, а левой отправляли листья в рот. Обе конечности работали одновременно, но каждая занималась своим делом.

У пчел различия обнаружили в работе усиков, с помощью которых насекомые воспринимают запахи и прикосновения. Эти сигналы позволяют им распознавать соседок по улью и отличать их от чужаков. В одном из экспериментов каждой пчеле удалили по одному усику: у одних сохранился правый, у других — левый. Затем насекомых помещали парами и наблюдали за их реакцией. Пчелы с сохранившимся правым усиком быстрее вступали в контакт. При этом обитательниц своего улья они чаще встречали мирно, а представительниц чужой колонии — агрессивно.

Пчелы, у которых остался только левый усик, чаще вели себя агрессивно даже по отношению к соседкам по улью: их реакция не всегда соответствовала ситуации. Авторы предположили, что правый усик важнее для общения с сородичами. Через него поступает информация, помогающая выбрать подходящее поведение при встрече.

Таким образом, латеральность важна даже для насекомых.

Какая от этого польза?

Остается выяснить, какие преимущества дает такая асимметрия. Простого подсчета левшей для этого недостаточно: нужно проверить, помогает ли специализация в конкретных обстоятельствах. Подходящий эксперимент придумали Лесли Роджерс, Паоло Цукка и Джорджо Валлортигара. В своем исследовании 2004 года они предложили цыплятам искать зерна среди мелких камешков, пока над ними появлялась модель хищника. Ситуация вполне жизненная: нужно найти еду под ногами и одновременно проследить, чтобы самому не стать добычей. Заниматься этим по очереди было бы неудобно.

Лучше справлялись цыплята, у которых полушария отчетливее распределяли обязанности: левое активнее участвовало в поиске съедобного среди камешков, а правое — в обнаружении хищника.

В продолжении исследования, опубликованном в 2005 году, ученые проверяли цыплят как с двумя открытыми глазами, так и с одним. Это помогло точнее выяснить, как полушария делят между собой задачи. У птиц правый глаз связан преимущественно с левым полушарием, а левый — с правым. Ограничив доступ зрительной информации одной стороной, исследователи могли сравнить, как меняются поиск корма и обнаружение хищника. Результаты подтвердили: левое полушарие в большей степени участвует в выборе пищи, а правое — в отслеживании угрозы.

Выяснилась и еще одна подробность: цыплятам с менее выраженной специализацией полушарий мешала сама реакция на опасность. При появлении модели хищника они надолго отвлекались от еды и чаще подавали тревожные сигналы. Из-за таких перерывов выполнение задания занимало больше времени. Птицы с более четким разделением функций быстрее возвращались к поиску зерен. Иными словами, преимущество состояло еще и в способности не забрасывать другие дела надолго после обнаружения угрозы.

У этих опытов есть важная особенность. Исследователям понадобились две группы цыплят — с более и менее выраженным разделением функций полушарий. Создать их помог свет. К концу инкубации эмбрион занимает положение, при котором правый глаз обращен к скорлупе, а левый прикрыт телом. Поэтому при освещении яйца на один глаз попадает больше света, чем на другой. Эта разница влияет на развитие зрительной системы еще до вылупления. Ученые сравнили птиц, развивавшихся в темноте, с теми, чьи яйца освещали на нужном этапе.

В исследованиях раннего опыта ученые проверяли, как различия в освещении отражаются на поведении. У цыплят, получивших свет до вылупления, правый глаз лучше справлялся с выбором зерен среди камешков. После инкубации в темноте это преимущество проявлялось слабее. Так исследователи показали, что специализация полушарий зависит в том числе от условий развития.

Но возникает и другой вопрос: почему у многих представителей одного вида предпочтения совпадают? Для распределения задач, казалось бы, достаточно, чтобы каждая особь придерживалась собственного устойчивого порядка. На первый взгляд не так уж важно, за что отвечает каждая сторона у ее соседей. Однако при совместном бегстве от хищника согласованность может приносить пользу: легче держаться рядом с сородичами, если все поворачивают в одном направлении. Эту идею Стефано Гирланда и Джорджо Валлортигара проверили в математической модели 2004 года. Расчеты показали, что взаимодействие между особями способно создавать условия, при которых одно из предпочтений становится преобладающим.

Впрочем, предсказуемость имеет и обратную сторону: хищнику легче перехватить добычу, если она обычно сворачивает в одном направлении. Поэтому следовать за большинством выгодно не всегда. В следующей модели ученые учли как сотрудничество, так и конкуренцию внутри вида. При совместных действиях совпадение предпочтений может помогать, а в соперничестве порой выигрывает тот, кто действует неожиданным для противника образом. Это сочетание позволяет объяснить, почему один вариант распространен чаще, а другой не исчезает полностью. Пока речь идет лишь о предположении: значение такого механизма для каждого конкретного вида необходимо проверять отдельно.

Проверим на собственном питомце

Для домашних наблюдений сложное оборудование не потребуется. Можно записывать, какой лапой питомец вытаскивает игрушку из-под невысокого предмета или начинает спускаться со ступеньки. Лучше проводить наблюдения в разные дни, когда животное спокойно и само заинтересовано в занятии. В лабораторный журнал телефон стоит заносить все самостоятельные попытки, в том числе те, где явного предпочтения не было. Иначе память легко сохранит лишь подходящие примеры, и первоначальная догадка получит незаслуженно убедительное подтверждение.

Впрочем, удобное положение легко принять за устойчивую привычку. Если игрушка находится справа от кота, ему просто проще дотянуться до нее ближайшей лапой. Поэтому кладите предмет прямо перед питомцем, пока он ровно сидит или стоит. После каждой попытки делайте паузу, чтобы следующую он начинал из нового положения. Для сравнения полезно понаблюдать и за другими занятиями. Например, в исследовании повседневного поведения кошек ученые отмечали, какой лапой животные доставали еду, начинали спуск и переступали через препятствие.

С выводами тоже лучше повременить. Если кот воспользовался правой лапой 51 раз из ста, такое различие вполне может быть случайным. А вот 95 попыток из ста — уже повод предположить устойчивое предпочтение. Поэтому полезнее собирать записи в разные дни, чем объявлять питомца левшой после одной игры. Зато потом можно будет с гордостью сообщить знакомым: «Мой котик — левша!»

 

Источник