Умны ли косатки? У них второй по величине мозг среди морских млекопитающих

Нейробиолог Лори Марино и команда исследователей изучили мозг погибшей косатки с помощью МРТ и обнаружили поразительный потенциал для интеллекта.

Косатки, или орки, имеют второй по величине мозг среди всех океанских млекопитающих, весом до 15 фунтов. Неясно, так ли хорошо они наделены клетками памяти, как люди, но ученые обнаружили, что они удивительно хорошо "настроены" для восприятия и анализа своей водной, трехмерной среды.

Ученые пытаются лучше понять, как косатки способны изучать местные диалекты, обучать друг друга специализированным методам охоты и передавать модели поведения, которые могут сохраняться на протяжении поколений — возможно, дольше, чем у любого другого вида, кроме человека.

Исследователи еще не нашли доказательств, что косатка в дикой природе когда-либо убивала человека. Но они не удивлены, что самый большой, мощный и, возможно, умнейший хищник в мире, пойманный и годами содержащийся в резервуаре, отрезанный от влияния большой семьи, мог иметь смертельную встречу с человеком.

Взаимодействие человека с содержащимися в неволе косатками оказалось под пристальным вниманием после 24 февраля, когда крупный самец косатки с неоднозначным прошлым убил тренера в SeaWorld Orlando, утащив ее в резервуар.

"Я не пытаюсь гадать, что было в уме у этого конкретного кита", — сказала Марино, сотрудник программы по нейронаукам и поведенческой биологии в Университете Эмори в Атланте. — "Но, конечно, если мы говорим о том, обладают ли косатки способностями и когнитивным потенциалом, чтобы намеренно напасть на кого-то, или испытывать гнев, или действительно осознавать, что они делают, я должна сказать, что ответ — да".

Годы кропотливых исследований дали ученым некоторое понимание косаток, но также показали, как мало они знают об этих существах.

Для начала, существует недоумение по поводу того, как именно их классифицировать.

Они плавают в океанах мира — они распространены шире, чем любой кит, дельфин или морская свинья — по крайней мере, в трех различных популяциях. Существуют рыбоядные косатки, остающиеся в одной области, плотоядные, которые более широко перемещаются вдоль побережий, и третья группа, которая странствует по глубоким водам.

У этих трех групп резко различаются рационы, языки, техники охоты и манеры поведения по отношению к другой морской жизни, и они, кажется, мало взаимодействуют друг с другом.

"Если бы у них не было одинаковой окраски, вы бы назвали их разными видами", — сказал Брэд Хэнсон, биолог Национального управления океанических и атмосферных исследований в Сиэтле.

Однако ДНК косаток говорит об обратном. Вместо того чтобы генетика различных популяций в мире расходилась, как дерево с несколькими основными ветвями, у них — единый, почти прямой ствол, за исключением нескольких несовпадающих генов тут и там.

"Это очень, очень странно", — сказал Хэнсон, участвовавший в исследованиях, которые привели к занесению резидентных китов в водах у северо-запада США в список исчезающих видов.

Если генетическое разнообразие не является причиной таких различий между группами косаток, ученые подозревают, что их огромный мозг может быть ключевым фактором.

Более крупные животные обычно имеют большую массу клеток мозга. Но ученые используют соотношение веса мозга к весу тела как грубую меру интеллекта. По этой мере человеческий мозг, для сравнения, в семь раз превышает средний показатель. Мозг косаток в 2,5 раза больше среднего — аналогично мозгу шимпанзе.

Но ученые считают, что рассмотрение только соотношения мозг-тело серьезно недооценивает мыслительные способности более крупных морских млекопитающих. Другими словами, косатки могут быть даже намного умнее, чем предполагает размер их большого мозга.

Хэл Уайтхед, профессор биологии Университета Далхаузи в Новой Шотландии, всколыхнул мир исследований китообразных в 2001 году, когда стал соавтором спорной статьи, предполагающей, что ни один вид, кроме человека, не является настолько "культурным", как косатки.

"Культура — это об обучении у других", — сказал Уайтхед. — "Культурный вид начинает вести себя иначе, чем вид, где все определяется генетически".

Одним из примеров культуры косаток, по его словам, является обучение особенно сложной и опасной охотничьей технике, наблюдавшейся исследователями на антарктических островах. Они видели, как матери неоднократно выталкивали своих детенышей на берег в погоне за тюленями, и иногда им приходилось вытаскивать своих застрявших детенышей обратно в воду.

"У них есть свой способ делать вещи, которому они научились у своей матери и других родственников", — сказал Уайтхед.

"Косатки также довольно консервативные животные", — добавил он. — "Если они делают что-то определенным образом, то они весьма неохотно делают это по-другому".

Этот последний момент, по его словам, важно учитывать, когда речь идет о косатках, содержащихся в неволе.

"Это довольно тяжело для любого культурного животного, особенно из консервативной культуры", — сказал Уайтхед.

Не менее удивительна для исследователей способность косаток общаться с помощью свистов и импульсных вызовов, а также "видеть", издавая щелкающий звук, работающий как сонар.

Многие китообразные — включая китов, дельфинов и морских свиней — в той или иной степени обладают этими способностями. Но косатки изучают местные и сложные языки, которые сохраняются на протяжении многих поколений. И их способности к биосонару, или эхолокации, также поражают исследователей.

Профессор Уитлоу Ау из программы исследования морских млекопитающих Гавайского университета недавно завершил исследование, добавляющее доказательства того, что косатки могут использовать свой биосонар не только для поиска рыбы в мутной воде и не только для выделения лосося, но и для идентификации своего любимого блюда: чавычи.

"Они могут распознать чавычу издалека", — сказал Ау, оценив расстояние примерно в половину футбольного поля. — "Они способны использовать свой биосонар, чтобы обнаружить, отследить и в конечном итоге поймать их".

Сэм Риджуэй, нейробиолог и исследователь-ветеринар из Национального фонда морских млекопитающих в Сан-Диего, который работает на ВМФ, сказал, что мозг косатки имеет относительно меньшее количество коры головного мозга — серого вещества, участвующего в памяти, внимании и мышлении, — чем человеческий мозг. Но у него есть миелинизированные аксоны большого диаметра, которые передают нервные импульсы.

"Это аналогично компьютеру, у которого, возможно, меньше памяти, но больше проводов", — сказал Риджуэй, высоко ценящий возможность работать с косатками в неволе. — "Чем больше аксон, тем быстрее распространяются нервные импульсы".

Патрик Хоф, заместитель председателя кафедры нейронаук в Медицинской школе Маунт-Синай в Нью-Йорке, охарактеризовал мозг косатки как "большой мозг, действительно большой мозг" с огромной емкостью.

Но создает ли эта емкость потенциал для преднамеренного убийства человека — это то, для чего "нет научных знаний, чтобы доказать", сказал он.

"Это дикое животное изначально, и у него есть хищническое поведение, которое хорошо известно", — сказал Хоф. — "Возможно, что в ситуации стресса или неволи, или стресса, связанного с неволей, некоторые естественные модели поведения могут проявиться".

Марино, нейробиолог из Эмори, задается вопросом, до какой степени косатка в неволе может испытывать разочарование от того, что отрезана от культурного богатства жизни в большой семье — от бабушек и дедушек до детенышей — и от богатства окружающей среды плавания в мировых океанах.

"Жизнь в резервуаре и необходимость каждый день в течение 27 лет брызгать на людей хвостом, свела бы с ума кого угодно", — сказала Марино.