Даже крысы мечтают во сне о будущем

Когда крыса спит, ее мозг проигрывает заранее будущие маршруты поиска корма.

Бессознательное планирование будущего свойственно не только нам с вами. Это умеют делать и крысы: во сне они мечтают добраться до вкусных кусочков сыра, которыми не удалось полакомиться наяву. Как показал эксперимент, их мозг заранее осмысливает пути к месту, где лежит вожделенная еда. Если спящая крыса уже видела наяву недостижимый источник пищи, ее мозговая деятельность прокладывает маршрут к корму на "ментальной карте".

О чем мечтают крысы, что они видят во сне

У крыс плохая репутация: их многие считают "отвратительными животными". Но эти грызуны во многом похожи на нас: могут чувствовать раскаяние, ощущать боль сородича и ориентируются, как и мы, по ментальным картам. Ученые и раньше знали, что крысы запоминают, где проходили к еде, сообщают исследователи в журнале "eLife". Уго Спирсу (Hugo Spiers) и его коллегам по Университетскому колледжу Лондона удалось обнаружить еще кое-что: сон крыс, вернее сны.

Мозг крысы "грезит" о пройденных дорогах

Для своего эксперимента биологи поместили крыс в раздваивающийся ход. Один его конец был пустым, а в другом лежала их любимая еда, но доступ туда был перекрыт.

Затем грызунов отправляли на час спать. Ученые фиксировали мозговые волны крыс во время сна и позже, когда их пустили в проход, - на этот раз со свободным доступом к корму.

Эксперимент с крысами показал, что во сне были активны те клетки в гиппокампе мозга, которые обычно используются для ментальной карты.

"Во время отдыха гиппокамп снова проигрывает по этой карте ранее пройденные маршруты, что, вероятно, укрепляет пространственную память. Считается, что это повторение является также частью наших снов".
Уго Спирс

Во сне крысы "разучивают" будущие маршруты

Эксперименты с крысами показали удивительную картину активности мозга, не соответствовавшую пройденному ранее пути, а отражавшую закрытую дорогу к корму. Хотя крысы никогда не ступали лапками в этот проход, их мысленная карта как будто знала уже этот маршрут.

"Это поразительно. Мы видим здесь, как гиппокамп планирует будущее, он разучивает новые пути, которые крысы должны позже проложить к корму".
Фрейя Олафсдоттир (Freyja Olafsdottir), Университетский колледж Лондона, соавтор работы

По словам исследователей, это говорит о том, что даже крысы определенным образом могут мечтать о будущем - по крайней мере, если у них есть достаточный стимул в виде продуктов питания.

"Мы до сих пор точно не знаем, для чего эти нейронные имитации. Однако этот процесс мог бы служить для оценки имеющихся вариантов и выяснения, что скорее всего принесет вознаграждение. Крысы все бессознательно заранее продумывают".
Касуэлл Барри (Caswell Barry), Университетский колледж Лондона

Источник: elifesciences.org

За демократию бабуины "голосуют ногами"

© Фото: Rob Nelson

Стаи обезьян-бабуинов демократическим путем решают, куда им двигаться за кормом, несмотря на господствующую у этих животных иерархию, пишут приматологи в Science vom Smithsonian.

Свое исследование команда проводила с павианами-анубисами (Papio anubis) в научно-исследовательском центре “Мпала” (Mpala) на территории Кении. Впервые групповое поведение приматов отслеживалось с помощью GPS-ошейников, которыми ученые снабдили всех обезьян. В результате было обнаружено, что не только самый крупный альфа-самец, но и любой член стаи павианов (бабуинов) может участвовать в коллективном решении о направлении и возглавить движение отряда.

Стая павианов-анубисов, которую отслеживала научная группа
© Фото: Rob Nelson

В сообществах диких оливковых бабуинов царит строжайшая иерархия. Доминирующие особи вытесняют подчиненных за едой или при спаривании. Однако посекундный анализ GPS-траектории каждого члена отряда показал, что ни ранг животного, ни его пол не делают из него лидера.

К большому удивлению ученых, передвижение павианов почти подчинялось образцам, предсказанным ранее по теоретическим моделям, основанным на движении косяков рыбы, стай птиц и роев насекомых. Принятие решений в группах бабуинов - это коллективный выбор, то есть "голосование ногами", когда одтельные особи становятся во главе стаи или следуют за своими партнерами.

Исследование поведения обезьян показало, что при конфликте решение бабуинов выглядит на удивление простым: они следуют за большинством. Любой павиан может начать движение, и к нему присоединяется нескольких других членов стаи. Компания растет и наконец охватывает всю группу. Если кому-то направление не нравится, он не идет за инициатором. Тот прекращает движение, быстро присоединяется к стоящему, и уже другая обезьяна становится во главе группы и ведет ее за собой.

Случается, что мнение сообщества разделяется и в нем образуется две подгруппы, каждая из которых желает двигаться в свою сторону. Тогда основная масса бабуинов не идет ни за теми, ни за другими, а выбирает путь посредине между ними. Если же сторонники движения хотят отправиться в диаметрально противоположные стороны, то меньшинство вынуждено следовать за большинством.

Ученые хотели бы в дальнейшем разобраться в том, почему отдельный павиан вдруг становится во главе и готов вести за собой стаю. Предстоит также выяснить, как ведут себя бабуины сложных социальных ситуациях, а также не используют ли они такие моменты для распространения своего влияния на все сообщество, говорится в заключении Маргарет Крофут (Margaret Crofoot), Университет Калифорнии, Девис (США).

Источник:newsdesk.si.edu

О чем поет своей подруге в роще соловей?

Конечно, о любви, скажете вы - и будете правы, так как любовь дана всему живому для продолжения рода. Вот и соловушка заливается все о том же! Изящная песня соловья в переводе на человеческие языки звучала бы так: "Я - прекрасный отец и буду приносить своим детям много еды!" И чем лучше соловей поет, тем правдивее текст его серенады.

Соловей-самец привлекает внимание самки пением

Примерно у 80 % всех видов птиц самец принимает на себя ответственность за будущее потомство. Соловей - не исключение: он защищает гнездо, кормит свою сидящую на яйцах подругу, а затем еще и вылупившихся птенцов. В отличие от многих других видов птиц, самцы соловья при поисках своей будущей пары пытаются произвести впечатление не элегантным оперением, а чудесной песней, которой заслушиваемся и мы с вами.

Исследователи, возглавляемые Конни Барч (Conny Bartsch) из Свободного университета Берлина, внимательно слушали соловьев и наблюдали за ними. Они записали выступления 20 самцов в начале сезона спаривания и проанализировали их пение. Когда птицы нашли себе партнершу, орнитологи снимали, что происходило в гнезде, а затем сумели определить, насколько хорошими отцами стали певцы.

Самец соловья должен кормить все семейство

Почему поет соловей как можно красивей?

Сравнение результатов показало, что существует взаимосвязь между красотой пения и отцовскими качествами певца. Чем тщательнее будущий папаша выпевал все коленца, тем больше еды он приносил для деток. Это касалось и сложности песни: чем больше в ней было щелканья, трелей или свистов, тем выше было качество кормильца соловьиной семьи.

"Мы были удивлены, что, по-видимому, сразу несколько характеристик песни - вместо одного ключевого аспекта - сопровождают продуктивность кормления".
Кони Барч.

Исследователи пришли к выводу, что самки соловьев обращают внимание при выборе партнера на эти признаки пения и останавливаются на том, кто будет лучше обеспечивать выживание птенцов. Предыдущие исследования показали, что вокальные качества самца с возрастом созревают. Это может сопровождаться хорошей ориентацией в местах выведения птенцов, что находит отражение в охотничьих успехах соловья.

Послушайте пение соловья на видео!

Может быть, их будущие подруги умеют распознавать это качество и в пении молодого претендента на роль отца, пишут исследователи.

Источник: biomedcentral.com

Самцы гориллы любят чужих детей как своих

Самец гориллы

Самцы горной гориллы ко всем детям своего сообщества относятся как к своим собственным, говорится в новом исследовании, опубликованном в Animal Behaviour.

Его авторы - сотрудники Калифорнийского университета, Лос-Анджелес (UCLA), зоопарка в Линкольн-парке, Чикаго, Международного фонда гориллы им. Дайана Фосси (Атланта, США) и Института эволюционной антропологии им. Макса Планка (Лейпциг, Германия) - поддерживают теорию, согласно которой на протяжении большей части эволюции в группах горилл был один самец и несколько самок.

Горная горилла - Gorilla beringei beringei - обитает в лесах Центральной Африки. Эти человекообразные обезьяны живут небольшими отрядами, в которых теперь бывает не один, а несколько самцов и, как раньше - несколько самок.

Горные гориллы в Руанде

Целью нового исследования было сравнение поведения разных видов приматов, живущих в группах с несколькими самцами. Для этого этологи изучали взаимодействие самцов горных горилл с всеми детьми. Результаты показали, что, биологические отцы ведут себя с детенышами одинаково, не делая различия между своими и чужими.

"Долгое время предполагалось, что обезьяны и человекообразные обезьяны не знают, кто их отцы в группах с несколькими самцами. Благодаря достижениям молекулярной генетики нам теперь известно, что это не всегда верно. Мы хотели посмотреть на то, как самцы гориллы взаимодействуют с младенцами, чтобы увидеть, поддерживает ли это их поведение".
Д-р Стейси Розенбаум (Stacy Rosenbaum), ведущий автор исследования, зоопарк Линкольн-парка, Чикаго, США

У самцов шимпанзе, живущих в сообществах, где их больше одного, есть способ определения своих младенцев. Если же в группах приматов только один самец, необходимости в этом нет, так как обычно он - отец всех детей. Исследователи хотели выяснить, появился ли у горилл способ определения собственных потомков или отцовства.

Изучение поведения горных горилл велось в Национальном парке вулканов, расположенном в Руанде. Ученые следили за гориллами и контролировали способ взаимодействия самцов и малышей, количество времени, потраченного ими на уход друг за другом и на игру. При этом этологи каждые десять минут отмечали, какие гориллы были физически близки друг другу и какие самцы доминировали в группе.

Исследователи проанализировали данные более 1500 часов наблюдений и не нашли никаких доказательств, что гориллы признают собственное потомство, а детеныши отцов. Выяснилось, что наиболее заметно отношение к детям самца, доминирующего в группе. Альфа-самцы статистически могут быть отцами большинства маленьких горилл. Они обычно больше занимаются воспитанием и имеют более тесные отношения со всеми детенышами, хотя многие из малышей от других самцов .

На основе анализа биологических образцов и данных о поведении, собранных во время исследования, доктор Розенбаум и ее коллеги хотят определить, есть ли гормональный компонент для такого поведения самцов горилл.

"Мы хотим лучше разобраться в эволюционной истории людей, наблюдая за тем, как ведут себя гориллы. Наша цель в том, чтобы узнать больше об эволюции приматов в целом, а человекообразные обезьяны особенно интересны, так как они - ближайшие из живущих родственников человека".
Д-р Стейси Розенбаум

Источник: sciencedirect.com

Применение инструментов шимпанзе и бонобо

Бонобо и шимпанзе

Использование инструментов - "врожденный навык" шимпанзе, но не их ближайших эволюционных родственников - бонобо.

Шимпанзе и бонобо - самые близкие родственники среди человекообразных обезьян, использующих инструменты. Однако, несмотря на столь тесную эволюционную связь, дикие шимпанзе и бонобо применяют их совершенно по-разному.

Шимпанзе показывают наиболее широкий диапазон использования животными орудий труда. Среди приматов, если не считать людей, они на первом месте. Например, они применяют в качестве инструментов:

• палки для выуживания муравьев и термитов,
• камни для колки орехов,
• приспособления для груминга и коммуникации.

Молодой шимпанзе играет с ветками Фото: Kathelijne Koops

В отличие от шимпанзе, бонобо используют инструменты редко и никогда не добывают ими пищу.

"Один из ключевых вопросов эволюции человека - что же создает пользователя инструмента?"
Д-р Кэтэлин Купс (Kathelijne Koops)

Происхождение использования орудий труда человеком может скрываться в различном применении инструментов шимпанзе и бонобо. Что помогает им в этом - окружающая среда, социальные контакты с другими обезьянами или это что-то глубоко укоренившееся?

Совместно с коллегами из Университета Киото Купс в течение нескольких месяцев тщательно изучала поведение шимпанзе и бонобо, следила за сообществами этих диких приматов в Уганде и Конго. В этом исследовании этологи провели каталогизацию не только любого использования инструмента, но и всех возможностей для его применения в условиях различной окружающей и социальной среды.

Они также исследовали врожденную склонность к манипуляции предметами у молодых обезьян, независимо от того, был ли это "инструмент", осуществив среди диких животных первое межвидовое сравнение такого рода. Исследователи обнаружили, что экологические возможности не объясняют разницу в использовании инструментов. Как и шимпанзе, бонобо имели доступ к орехам, гнездам муравьев, камням и кустам. Они вполне могли применять инструменты для добывания пищи.

Молодые бонобо участвуют в социальной игре Фото: Kathelijne Koops

Не помогали им в этом и социальные возможности. Молодые бонобо проводили больше времени со своими матерями. В их окружении было больше сородичей, с которыми они находились в поисках корма дольше, чем молодые шимпанзе. У детенышей бонобо было больше социальных партнеров, и все же юные шимпанзе играли предметами намного чаще, чем бонобо, и делали это самостоятельно.

Разница была заметна даже у очень маленьких обезьян. Купс заявляет, что это является первым доказательством межвидового различия врожденной склонности к использованию инструментов у наших ближайших эволюционных родственников.

"Шимпанзе ориентированы на объект, а бонобо нет. Учитывая близкие эволюционные связи между этими двумя разновидностями и людьми, понимание различия в использовании инструмента между шимпанзе и бонобо может помочь нам определить условия, которые стимулировали развитие человеческих технологий. Наши результаты показывают, что врожденная предрасположенность или внутренняя мотивация к управлению объектами, вероятно, также прошли отбор при происхождении гоминин и сыграли в нашей собственной родословной ключевую роль в развитии технологий".
Д-р Кэтэлин Купс

Исследование, проведенное в отделе биологической антропологии Кембриджского университета и в Антропологическом институте и музее университета Цюриха, опубликовано в журнале Scientific Reports.

Шимпанзе научились пить пальмовое вино

Дикие шимпанзе используют губки, сделанные из измельченных листьев, и пьют пальмовое вино.

Оказывается, и наши ближайшие родственники, шимпанзе, с удовольствием предаются этому пороку, проявляя при этом изрядную сообразительность. Да, речь идет о нашем общем пристрастии к алкоголю! Ученые, изучающие шимпанзе в Гвинейской республике, нашли доказательства постоянного употребления обезьянами “пьяного сока”.

Длительное исследование поведения шимпанзе

Исследование, проводившееся на протяжении 17-ти лет, зафиксировало, как шимпанзе пьют забродивший сок, используя для этого листья. Некоторые умудрялись так наглотаться, что проявляли даже "характерные признаки опьянения". В статье, вышедшей в Royal Society Open Science, назван и выбранный приматами напиток - это перебродившее пальмовое вино, которое получается из сока рафии.

В Гвинее-Бисау, где осуществлялось это исследование, некоторые местные жители собирают урожай "пальмового вина", делая прокол в короне дерева и собирая сок в пластиковые контейнеры, а затем дважды в день, по утрам и вечерам, забирают их. Ученые не раз становились свидетелями, как шимпанзе - часто группами - влезают на пальмы и пьют этот сок.

Дикий шимпанзе пьет пальмовое вино с помощью губки из листьев

Шимпанзе даже научились изготавливать инструменты - настоящие орудия труда животных. В чем труд? В добыче жидкости! Для этого они берут пригоршни листьев, жуют и превращают во впитывающую массу. Затем обезьяны макают свои приспособления в контейнеры и высасывают из губок пьянящее содержимое.

Содержание спирта в вине

Ученые во главе с доктором Кимберли Хокингс (Kimberley Hockings) - Университет Оксфорд Брукс и Центр антропологических исследований, Португалия - вычислили содержание спирта в вине (там оказалось около 3% алкоголя) и сняли "выпивающих шимпанзе".

Животные проявляли все признаки опьянения: некоторые засыпали вскоре после приема алкоголя, а один взрослый самец шимпанзе вел себя возбужденно. Он целый час бродил от дерева к дереву вместо того, чтобы, как другие, устраиваться на ночлег.

Пьянство шимпанзе в дикой природе (видео)

Впервые этологи зафиксировали и измерили добровольное потребление алкоголя дикой обезьяной. Кроме того, очевидная любовь шимпанзе к этому напитку добавляет в историю эволюции сведения об общей склонности приматов (людей и обезьян) к алкоголю.

Недавнее исследование Мэтью Карригэна (Matthew Carrigan) - Колледж Санта-Фе, США - показало, что предки людей и африканских обезьян подверглись генетической мутации, которая позволила им эффективно усваивать этанол.

Профессор Ричард Бирн (Richard Byrne) - Университет Сент-Эндрюс - отметил, что эволюционное происхождение этого гена, возможно, в том, что он "открыл доступ ко всему простому сахару - хорошему источнику энергии, который был случайно 'защищен' вредным алкоголем".

По мнению доктора Кэтрин Хобэйтер - Университет Сент-Эндрюс, было бы интересно исследовать поведение шимпанзе более подробно: например, есть ли у них конкуренция в борьбе за доступ к алкоголю.

"Даже после 60 лет изучения [шимпанзе], они постоянно удивляют нас".
Д-р Кэтрин Хобэйтер

Источник: bbc.com

Мозг вороны и человека считает одинаково

Нейробиологи из Тюбингена (Германия) обнаружили в мозге вороны - умной птицы - нейроны, которые реагируют на "любимые числа".

Четыре больше, чем два – вороны решают абстрактные задачи и легко осваивают это простое сравнение чисел. Как ни странно, голуби, издавна считавшиеся тупыми, в эксперименте 2011 года различали числа в пределах девяти. Птицы могли также находить на дисплее группы, где количество фигур превышало эту цифру.

Вороны умеют считать, как дошкольники

Но как эти интеллектуалы справляются с задачей и где у них в мозге находится "вычислительный центр? Этого ученые не знали. Эксперименты с воронами показали, что у людей и птиц принцип подсчета одинаковый, хотя последние это делают совершенно другой частью мозга: нейроны избирательно реагируют на их "любимые числа".

Давно известно, что вороны умеют считать. Например, если они замечают, как три охотника скрылись в сарае, они начинают клевать посевы в поле, только увидев, что все трое ушли. Даже если те удаляются из сарая поодиночке.

Где находится "вычислительный центр" птиц?

В организме человека и обезьян - в области лобной доли префронтальной коры головного мозга. Но у птиц структура неокортекса (новая кора головного мозга) отсутствует. Хелен Диц (Helen Ditz) и профессором Андреасом Нидером (Andreas Nieder) из Института нейробиологии Университета Тюбингена был проведен эксперимент и открыта нейрофизиологическая основа этого умения считать. Статья об их исследовании опубликована в Трудах Национальной академии наук США (PNAS) и дает представление о биологических корнях их способности к счету.

Эксперименты с воронами

Ученые тренировали ворон различать число точек. 73% ответов были верными. Во время этого задания научная группа измеряла активность в определенном регионе головного мозга, caudolaterale Nidopallioum (NCL), и фиксировала ответы отдельных нейронов в ассоциативной области конечного мозга ворон, которая получает информацию от зрительной системы.

Ворона должна показать, совпадают количества точек с показанными ранее
Фото: © Andreas Nieder

Нервные клетки игнорировали меняющуюся величину, форму или расположение точек и сигнализировали только об их количестве. Каждая клетка сильнее всего реагировала на свое любимое число.

"Если ворона видит три точки, зернышка или троих охотников, отдельные нервные клетки узнают ’тройственность’ объектов. Это открытие показывает, что способностью обращаться с абстрактной числовой информацией обладают отдельные нервные клетки головного мозга ворон".
Хелен Диц (Helen Ditz).

Еще интереснее результаты с точки зрения длительного эволюционного периода, отделяющего нас, людей, от птиц. Конечный мозг вороны и человека устроен совершенно по-разному.

"Неожиданно мы нашли у ворон такой же способ представления чисел, какой был нами ранее описан в мозге приматов. Похоже, что врановые и приматы, несмотря на их независимый и по-разному развивавшийся конечный мозг, находят одинаковое решение для обработки чисел".
Андреас Нидер.

В конце концов, наши наивысшие духовные способности имеют биологические корни, а умение считать освоено людьми и птицами в глубокой древности (300 млн. лет назад): еще до того, как предки пернатых и млекопитающих разделились. Другая гипотеза предполагает, что те и другие овладели простейшим счетом сами по себе в процессе конвергентной эволюции.

Источник: pnas.org