Когда-то использование орудий рассматривалось как исключительно человеческий атрибут и являлось для многих определяющей характеристикой человека. Считалось, что использование орудий — это прямой признак когнитивных способностей и культурного потенциала. Когда выяснилось, что виды, не принадлежащие к роду Homo, в том числе многочисленные беспозвоночные, создают орудия и пользуются ими, это заставило людей пересмотреть уникальность своих способностей, а также те выводы, которые можно сделать из факта подобной деятельности.
Хотя понятие использования орудий кажется достаточно очевидным, в период с 1963 по 1980 год исследователями было предложено множество разных определений. Для наших целей мы воспользуемся определением использования орудий, которое дал Бек (Beck, 1980). Чтобы поведение можно было квалифицировать как использование орудий, Бек предложил следующие критерии:
"Использование орудий — это внешнее приложение какого-то незакрепленного объекта среды с целью более эффективного изменения формы, положения или состояния другого объекта, другого организма или самого пользователя, при котором пользователь держит или переносит орудие во время использования или непосредственно перед ним и отвечает за должную и эффективную ориентацию орудия (р. 10)."
Поскольку наш интерес к инструментальной деятельности связан с выводами в отношении когнитивных способностей пользователя, определение Бека не безупречно. Бек (Beck, 1986) указал, что, согласно его определению, многие паттерны когнитивного манипулятивного поведения высокого уровня, демонстрируемые животными, не являются использованием орудий. Одной из иллюстраций этого служит полевое исследование раскалывания ракушек серебристыми чайками, проведенное в Кейп-Коде, штат Массачусетс (Beck, 1981). Бек обнаружил, что чайки обычно бросают одну и ту же ракушку по несколько раз, ориентируются на площадки-мишени, которые находятся вне поля зрения в момент захвата жертвы, демонстрируют адекватный выбор площадок-мишеней и делают при бросании необходимые поправки с учетом высоты и ветра. Бек утверждает, что сноровка в этом поведении приобретается посредством научения и что бросание ракушек у чаек можно сравнить по своей когнитивной сложности с выуживанием термитов у шимпанзе.
Как мы видели в ходе нашего обсуждения языка, сложное поведение необязательно подразумевает сложные когнитивные способности. «Язык пчел» — определенно сложная форма символической коммуникации, но она основана на жестких генетических предпосылках, а не на высоком уровне когнитивной гибкости. Аналогичным образом, наиболее хитроумное использование орудий среди животных демонстрируют беспозвоночные. Например, распространенный в Центральной и Южной Америке хищный клоп ловит термитов следующим образом. Сначала он находит термитник, кем-то потревоженный, с отверстием, которое еще не успели заделать члены колонии. Затем клоп приклеивает фрагменты термитника к своему телу, что позволяет ему приблизиться к отверстию, не вызвав тревоги у термитов. Далее хищник хватает рабочего термита, который удерживается перед отверстием за передние ножки в качестве приманки. Когда к пойманному термиту приближаются другие «рабочие», чтобы выяснить, что произошло, клоп их ловит и съедает (Beck, 1986). Огненный муравей — еще одно насекомое, которое применяет орудия, он использует сор для того, чтобы добывать капельки меда (Barber, 1989). Кроме насекомых, классы беспозвоночных, которые демонстрируют использование орудий, включают паукообразных, ракообразных, головоногих и брюхоногих (Henschell, 1995; Beck, 1986).
Если животное, использующее орудие, морфологически и физиологически подобно нам, то мы, как правило, соотносим научение, понимание причины и следствия, а иногда и загадочное качество, называемое «научением путем инсайта» со способностью использовать орудия. С другой стороны, когда орудие использует насекомое или какое-то другое животное, находящееся в нижней части лестницы природы (scala natura) Аристотеля, мы обычно считаем такое поведение генетически запрограммированным автоматизмом. Этим не отрицается, что подобные взгляды достаточно валидны в определенных случаях, а скорее предполагается, что «усвоенное (выученное) использование орудий» и «запрограммированное использование орудий» представляют собой полюса одного континуума. Научение может быть необходимой частью даже наиболее «жесткой» программы использования орудий, и, наоборот, врожденные паттерны поведения могут составлять базовые моторные компоненты использования орудий, которое с виду высоко когнитивно.
Шиллер (Schiller, 1952, 1957) исследовал усвоение инструментальной деятельности у большой группы содержащихся в неволе шимпанзе. Он обнаружил, что уровень способности использовать орудия у шимпанзе, по-видимому, зависит от возраста, а не от объема релевантного опыта. Кроме того, Шиллер установил, что большинство, а то и все паттерны моторного поведения, демонстрируемые при «спонтанном» использовании орудий этими обезьянами, появлялись в неподкрепленных ситуациях свободной игры, когда под рукой имелись манипулятивные объекты. Было установлено, что несмотря на радикальные различия в физических свойствах манипулятивных объектов (коробки, палки, куски ткани, веревка), они использовались очень схожим образом. Обычно проявлялись три общих паттерна поведения, которые, по-видимому, соответствовали демонстрации агрессивности, уходу за шерстью, исследованию и строительству гнезда. Когда шимпанзе давали палки, у них отмечалась устойчивая тенденция использовать их для исследования любых доступных отверстий или щелей, вытаскивать орудие обратно и слизывать с него любой предмет и влагу, приставшие к орудию (эти наблюдения были сделаны за десятки лет до пришедших из Африки сообщений о выуживании термитов и окунании муравьев). Палкой также можно агрессивно размахивать в сторону человека или другого обитателя клетки, или же ее можно сломать на мелкие куски, которые шимпанзе могли сложить в определенной части клетки, чтобы на них улечься. Когда обезьянам давали две палки, одна из которых имела на конце отверстие, шимпанзе почти всегда всовывали одну палку в отверстие второй. Шиллер заключил, что частота проявления этой врожденной моторной тенденции лежит в основе решения проблемы доставания объекта двумя палками. Поведение, связанное с доставанием предмета двумя палками, было впервые описано в 1927 г. Вольфгангом Келером. Он заметил, что когда шимпанзе сталкивается с проблемой, состоящей в том, что желанный объект находится вне досягаемости, обезьяна может решить ее, вставив одну палку в другую и используя эту удлиненную палку для притягивания к себе объекта. Хотя моторная тенденция вставлять палку в отверстие у шимпанзе, по-видимому, врожденная и обусловлена созреванием, сама по себе она не объясняет проявление инструментальной деятельности. Когда Шиллер предлагал обезьянам пищу, которую можно было достать только с помощью двойной палки, животные часто соединяли палки вместе, не сознавая, что это действие является решением проблемы. Подобное понимание, по-видимому, зависит от ассоциативного научения, достигаемого посредством случайной манипуляции орудием.
Келер (Коhler, 1927) проинтерпретировал решение шимпанзе проблемы с двумя палками как обусловленное «научением путем инсайта». Возможно, что и Келер, и Шиллер правы в своей оценке. Определенные жесткие моторные тенденции могут предрасполагать шимпанзе к определенным действиям с орудиями, но чтобы фактически применить эти действия к решению проблем, связанных с выживанием, требуется более высокое когнитивное функционирование.
Использование орудий, демонстрируемое многими видами птиц, может представлять своего рода промежуточную ступень между генетически запрограммированным и усвоенным использованием орудий. У дятловых вьюрков с Галапагосских островов использование орудий является важным элементом экологической адаптации. Эти птицы подбирают ветки или колючки кактусов и используют их для исследования отверстий и трещин в деревьях и под корой. Когда попадается насекомое, веточка или колючка кактуса используется для его прокалывания или исследования. Без подобного применения орудий у этих вьюрков могут возникнуть такие же большие трудности с добычей пищи, как и у дятла, внезапно лишившегося своего специализированного клюва. Вероятно, этим вьюркам присуща сильная наследственная предрасположенность к выработке инструментальной деятельности (Beck, 1980).
Использование орудий, демонстрируемое еще одним видом птиц, может лежать ближе к когнитивному концу континуума. Хант (Hunt, 1996) сравнил использование орудий у новокаледонских ворон с человеческими культурами периода нижнего палеолита, в которых применялись орудия из камня и кости. Было замечено, что вороны изготавливают и используют два различных типа орудий-крюков, которые помогают им поймать жертву. Использование орудий, которое Хант наблюдал у этих ворон, отличалось высокой степенью стандартизации, явно дискретными типами орудий и применением крюков. Согласно Ханту, эти особенности ранее никогда не демонстрировались живущими на воле животными, они появляются только в человеческих культурах после периода нижнего палеолита.
Среди млекопитающих, не принадлежащих к приматам, только четыре вида повторно используют орудия в различных ситуациях. Это африканский слон, азиатский слон, белый медведь и морская выдра (Chevalier-Skolnikoff & Liska, 1993). Считается, что все эти животные отличаются развитым интеллектом. У белых медведей и морских выдр инструментальная деятельность подчинена прежде всего добыче пищи. У слонов, которые применяют орудия с наибольшей частотой и разнообразием среди млекопитающих, не принадлежащих к приматам, использование орудий имеет место главным образом при уходе за телом, например при избавлении от паразитов и охлаждении тела. Это демонстрирует множественность адаптивных функций и истоков инструментальной деятельности у животных.
В свете того факта, что люди являются образцовым примером животных, использующих орудия, следовало ожидать, что другие виды приматов также покажут относительно высокий уровень компетентности в этом поведении. Однако на самом деле среди большинства высших приматов проявления инструментальной деятельности на свободе очень ограничены или отсутствуют. Среди 175 видов приматов только шесть используют орудия на регулярной основе (Chevalier-Skolnikoff & Liska, 1993). К ним относятся три вида обезьян-капуцинов (Cebus species), обитающих в Новом Свете, и три вида человекообразных приматов (обыкновенный шимпанзе, горилла и орангутан). Среди этих шести видов только обыкновенный шимпанзе последовательно и регулярно использует орудия в естественных условиях.
Даже среди шимпанзе форма и частота использования орудий заметно варьируют от одной популяции к другой. Некоторые популяции шимпанзе практикуют «выуживание» термитов, другие используют камни, чтобы раскалывать орехи, а у многих популяций использование орудий вообще никогда не наблюдалось. Все это позволяет предположить, что использование орудий у наших ближайших филогенетических родственников очень когнитивно по своему характеру и тесно связано с феноменом, который мы называем культурой.
Гудолл (Goodall, 1968) наблюдала процесс, посредством которого навык выуживания термитов передавался следующему поколению. Детеныши в возрасте до двух лет следили за своей матерью и ее действиями, когда она выуживала насекомых из термитника. Они манипулировали выброшенными орудиями и, играя, проделывали отверстия в термитнике. Кроме того, детеныши имитировали некоторые жесты, использовавшиеся при собирании насекомых, например обтирание. На прямое научение у каждого индивидуума уходит достаточно много времени, прежде чем произойдет успешная интеграция отдельных операций, как правило, завершающаяся примерно к пятилетнему возрасту. Различные популяции шимпанзе демонстрируют специфические варианты приемов выуживания термитов (когда такое поведение имеет место), и это можно приписать существованию различных традиций. Предполагается, что различия в приемах обусловлены экологическими вариациями (McBeath & McGrew, 1982; Collins & McGrew, 1987).
Однако многие особенности использования орудий у шимпанзе невозможно объяснить вариациями в экологических детерминантах. Беш и Беш (Boesch & Boesch, 1981) изучили использование естественных отбойников в популяции диких шимпанзе в Национальном парке Тай (Кот-д'Ивуар, Западная Африка). Они утверждают, что выявили градиент трудности в инструментальных приемах у шимпанзе, простирающийся от выуживания термитов и раскалывания орехов кола на земле к раскалыванию этих орехов на дереве и раскалыванию орехов панда. При выуживании термитов орудия подбираются на более коротком расстоянии от «рабочей площадки», чем при раскалывании орехов кола. Из орудий-удилищ от 85 до 94% подбираются в пределах досягаемости руки, тогда как только 75% отбойников, использующихся при раскалывании орехов, находятся на «наковальне» или на расстоянии вытянутой руки. Эффективное раскалывание орехов требует более высокой координации и контроля движений, чем ловля термитов. Слишком сильный удар может раздробить орех, почти не оставив съедобных частей. Еще большие трудности возникают при раскалывании орехов кола на дереве, поскольку использование отбойника должно предвидеться до того, как шимпанзе залезет на дерево. Кроме того, оно требует аккуратного перемещения отбойника и орехов между ртом, руками и ногами в промежутках между фазами выполнения задачи. Раскалывание орехов панда выглядит более трудным, чем раскалывание орехов кола на земле, поскольку требует, чтобы орех панда по меньшей мере три раза был точно установлен во время процесса открывания, а также чтобы была точно выверена сила удара. Этот градиент трудности при использовании орудий шимпанзе соответствует половым различиям в инструментальной деятельности. Две самые трудные операции выполнялись почти исключительно самками. Исследователи заметили, что самки получали сколотый камень, нанося удары по твердому ореху панда. Беш и Беш предположили, что первыми изготовителями орудий у людей были женщины, которые создавали каменные артефакты, когда использовали каменные отбойники, занимаясь собирательством.
Кортландт (Kortlandt, 1986) утверждает, что каменные «артефакты», производимые современными шимпанзе, вовсе не подобны каменным орудиям, оставленным ранними гоминидами. У шимпанзе удар камня-отбойника по ореху идет перпендикулярно к плоской поверхности отбойника, проходя через его центр тяжести. Напротив, почти все ранние каменные орудия гоминид использовались как режущие, раскалывающие и рубящие инструменты. Орудия гоминид сточены по всей длине своих краев, а это свидетельствует, что пользователи постоянно регулировали положение орудий, с тем чтобы использовать оптимальную из имевшихся режущих поверхностей. Кортландт показывает, что каменные орудия, используемые шимпанзе и применявшиеся самыми ранними гоминидами, не имеют каких-либо признаков гомологии, функционального тождества или схожести моторных паттернов.
Современных человекообразных обезьян можно обучить изготовлению и использованию простых каменных орудий (Wright, 1972; Schick & Toth, 1993). Например, бонобо (карликовый шимпанзе) по имени Канзи получает заостренные осколки (отщепы), нанося сильные молотящие удары или бросая камни о твердую поверхность (Schick & Toth, 1993). Затем он использует осколки, чтобы перерезать шнур, которым завязана коробка, содержащая лакомую пищу. Каменные орудия, получаемые Канзи, не похожи на самые ранние известные нам артефакты гоминид. Каменные орудия, произведенные свыше двух миллионов лет назад, показывают, что они были изготовлены с большой точностью и пониманием углов скалывания. Технику Канзи можно охарактеризовать как «случайное битье», которое позволяет получить осколки камней, напоминающие естественные эолиты, созданные геологическими силами. Можно предположить, что самые ранние каменные орудия, датируемые временем свыше 2,5 миллиона лет назад, просто остаются незамеченными, поскольку они очень напоминают камни, сформированные климатическими и геологическими силами.
