Почему гну перешла через реку?

Маленькая упрощённая иллюстрация про разные уровни экосистемы. Итак, 19 сентября 2020 антилопы собрались вот в такую формацию:

И пошли через реку. Для нормальных людей это просто стадо до горизонта, но вообще это одно из самых впечатляющих зрелищ на планете. Дуглас-Гамильтон писал про большую миграцию так: «Большинство присутствующих ученых разделяли это чувство, и они наблюдали за миграцией гну с тем же почтительным восхищением, с каким созерцают «Джоконду».

Давайте чуть углубимся в экосистему и мышление гну, чтобы понять, что случилось и почему. Сегодня мы будем думать, как гну. Очень рациональные гну с ИТ-образованием.

— Почему третья справа антилопа перешла реку?
Потому что в её ветвер-прошивке наиболее весомым был потенциал «иди за остальным стадом», а остальное стадо начало переходить реку.

— Почему стадо начало переходить реку?
Потому что антилопы имеют стандартную фичу миграции в те места, где трава зеленее и вкуснее, и тем самым спасаются от засухи. На границе между Кенией и Танзанией как раз такое место, где трава зреет с разной скоростью из-за особенностей климата, и если ходить туда-сюда, то всегда будет достаточно корма.

— Почему они пошли чуть заранее?
Потому что за годы применения такой механики они научились ходить по слабому градиенту от будущей засухи, либо же имеют ранний триггер «отсюда пора уходить» — зависит от конкретного вида и региона. У меня есть подозрение, что речь в конкретном регионе идёт про самую вкусную кормовую траву, и когда она кончается, стада начинают искать место, где её больше.

— Что на той стороне реки?
Это не просто река, а граница между Танзанией и Кенией — и между Масаи-Мара и Серенгети. Серенгети («равнина» по-масайски) — это большая область в Танзании, где могут с комфортом расположиться огромные (самые большие на планете) стада парнокопытных. Речь о десятках тысяч. Масаи-Мара («холмистая земля масаев») — на порядок меньшая область, что-то вроде горного мешка, куда можно откочевать на часть сезона. Поэтому гну приходят во второй половине лета и уходят в начале осени.

Есть гипотеза, что миграция ещё связана с высотой травы, вот что пишет Гржимек в книге «Среди животных Африки»:

«Много или мало этих больших желтых кошек находится в той или иной местности, зависит, впрочем, не только от числа животных, которыми они питаются, а также… от высоты травы. Мы заметили, что в Серенгети стада гну, зебр и газелей Томсона, когда у них появляется молодняк, обязательно откочевывают в места, где трава низкая. В такой траве лев не может спрятаться.»

— Почему антилопы перешли реку большой группой, а не просто равномерно распределились?
Река устроена так, что мест для перехода не очень много. Почти всё пространство заповедников представляет огромный кратер вулкана, наполненный лавой, и окружённый стенами. Река прорезала русло в лаве, и поэтому у неё очень крутые берега. Мест для перехода буквально по одному на 5 километров. В этих местах ждут крокодилы и другие хищники. То есть потенциал «нужно перейти» должен быть выше потенциала «боюсь крокодила».

Ещё одна причина — антилопы ходят по своим же запаховым следам, то есть каждый успешный путь соответствует большому количество химических следов, это такое социальное доказательство. Джо из нацпарка Найроби утверждал, что они так находят свои группы, даже если отобьются от них на несколько часов.

— Что влияет на потенциал «нужно перейти»?

1. Ощущение сопричастности и командной работы, ведущую коллектив к единой цели — проще говоря, стадное чувство. Это глубокий уровень прошивки, обеспечивающий оптимальную стратегию поведения вида. Держись ближе к своим, в куче сила, кучей можно переночевать безопасно. В любой непонятной ситуации кучкуйся.
2. Желание смигрировать на ту строну к еде. Второй глубокий потенциал, показывающий, когда нужно начинать двигаться и в какую сторону (ну, тут без вариантов, в какую). У российских сайгаков такой же потенциал — «сдвинься туда, где ещё нет снега».
3. Группа на той стороне — она прямо манит.
4. И группа на этой стороне, которая толкает в воду.

— Что влияет на потенциал «боюсь крокодила»?

1. Боязнь реки как источника крокодилов — в обычной ситуации вода нужно только как можно быстрее попить в безопасном месте и уйти. Это место явно опасное и пить не хочется.
2. Боязнь конкретных крокодилов — о, они уже тут, да.
3. Боязнь реки как опасной среды — там на дне те же камни, что и на берегу, можно поломать ноги. Плюс сама по себе река — не основное место обитания гну.
4. Нежелание отрываться от своей группы (особенно, если она ещё не начала переходить).

То есть у нас есть система весовых коэффициентов, влияющих на выбор.

— В какой точке принимается решение о переходе?
Для частного случая антилопы номер N+1 система потенциалов уже сдвинута в сторону «я иду за кем-то своим, меня сзади пихают свои, всё нормально». То есть она просто повторяет всё то же, что и остальные. Переломить ситуацию может разве что появления крокодила вблизи, потенциал «боюсь конкретного крокодила» тут же даст куда больше очков, чем «эй, нельзя отставать от своих».

Но миграция с чего-то начинается. И ещё волны миграции постоянно обрываются: антилопы скапливаются на берегу, ждут, взвешивают потенциалы, с интересом проводят время, но не переходят.

В нашем случае гну копились на берегу Мары около 6 дней. Потом за 2 часа 20 минут перешло от 3 до 8 тысяч особей по оценке местных.

^{Машины нацпарка снабжены радиостанциями, и в эфире был полный репортаж на суахили о событиях, который переводил для меня Ричард.}

Рассмотрим нулевую антилопу, подошедшую к реке. Она внезапно попадает на берег и говорит:
— Гну!
Ей отвечают:
— Гну.
— Гну!
— Гну, гну!
— Гну!
Подходящие сзади антилопы говорят:
— Гну, гну, гну!

В оптимальной игре с точки зрения биологии лучшее поведение — не совершать ничего неожиданного. Это та причина, по которой леопард обычно не трогает человека: он может. Но не станет. Его прошивка прямо говорит ему, что творческое мышление ведёт к смерти. Животные начинают экспериментировать только в том случае, если типичные действия не помогают. То есть по голодухе. Наши антилопы сыты, и поэтому им нет смысла рисковать. Естественное разрешение потенциала — сожрать все ресурсы на этом берегу и идти на тот за ними. Или иметь какую-то другую причину, обусловленную эволюцией.

Кроме стратегических триггеров есть и тактические. Как мы знаем, для особи N+1 это предыдущие N антилоп спереди. А вот для нулевой это может быть что-то ещё. Я за эти два часа пронаблюдал три базовых старта волны:

• Передние гну хотят пить и заходят в воду, чтобы попить. Задние гну думают, что уже НАЧАЛОСЬ и ломятся в воду. В воде они преследуют две задачи: перейти на ту сторону и потратить на это минимальное время. Поэтому если уж зашли, и за вами зашли ещё 50 таких же антилоп, то странно разворачиваться, обнаружив себя первыми в стаде. Дальше антилопы переходят, пока что-то не прервёт цепочку.
• Антилопы накапливаются на берегу, их становится больше, потому что новые прибывают с холма. Выскочить обратно физически тяжело, но переходить не хочется. В этот момент одна из антилоп решает «фиг с ним» и отважно бросается в воду, чтобы отвлечь на себя крокодилов. По крайней мере, такой пример приводят учебники биологии. Прекрасный дед Роберт Сапольски как-то при разборе теории игр живо заинтересовался, какого, собственно, фига. Оказалось, что это не возвышенный пример самопожертвования, а антилопы выталкивают к воде самого старого и слабого, а потом, пока ресурсы крокодилов заняты извлечением из него квадратного корня, переходят реку. Потому что крокодилы заняты не тобой — это огромный тактический потенциал сделать всё сейчас.
• И антилопы бросаются за кем-то ещё, кого принимают за своего. В нашем случае это были зебры. Зебры отморозки, они просто прыгают. А ещё зебра «своя», потому что зебры кооперируются с гну.

— Почему зебры кооперируются с гну?
Потому что у них разные прошивки и разные наборы сенсоров, плюс не очень высокая конкуренция по еде. Они едят траву разной длины (зебре достаточно короткой, гну берут длинную). Гну хорошо нюхают, а зебры хорошо видят. Я наблюдал картину, как два гепарда (возможно, и больше) подкрадывались к группе антилоп Томпсона. В 150 метрах дальше стояло штук 6 полосатых лошадок. Так вот, они повернулись на гепарда, на них повернулись томми, сообразили, что нужно искать что-то в противоположной стороне, начали изучать кусты и всё же спалили кошака. Спокойно отошли. Гепарды встали и пошли через центр их группы. Томми успокоились, потому что когда ты видишь кошку, всё в порядке. Их скорости хватает уйти от видимой угрозы, но может не хватить уйти неожиданно упавшей на плечи или вцепившейся в заднюю ногу.

— Стоп, если Томми быстрее хищника, как они их ловят?
Гепард выбирает или жертву с очень плохими качествами для выживания (откровенно глупую, невнимательную, недостаточно осторожную) или же слабых, старых и больных особей. Это важно, потому что, как мы знаем по заповеднику «Чёрные земли», одна больная антилопа может свести в могилу несколько сотен других. При отсутствии хищников антилопы могут наращивать популяцию быстрее в горизонте года-двух, но первая же эпидемия вынесет очень много животных. Хищники в достаточном количестве просто не дадут нулевому пациенту достаточно набедокурить. Когда больные кончаются, они берут и здоровых. Но догонять предупреждённую антилопу в разы сложнее, чем ослабленную или застигнутую врасплох. Гепард быстрый, но не очень выносливый, ему важно, чтобы начальное расстояние между ним и жертвой было минимальным.

Поэтому если вы болеете, забейтесь куда-то и выздоравливайте (часто характерно для K-стратегии) или же вас ждёт санитар саванны (часто характерно для средних и крайних r-стратегий).

— Почему гну может развернуться на 80-90% переплытой реки?
Примерно 6 раз за этот эпизод миграции я видел картину, что гну отважно переплывает половину реки, потом оглядывается и понимает, что плывёт один. Потому что нефиг было плыть за зебрами, либо потому что стадо за ним отвернуло в сторону и «вмешалось» в другую «очередь на переплыв». В этом случае очень интересно взвешивание потенциалов. Гну продолжает плыть через реку, потому что ряд потенциалов толкают его делать это. Затем увеличивается «социальная дистанция», и прямо видно, как это заставляет нашего героя беспокоиться. В конечном итоге потенциал «надо быть со своими» перевешивает, и гну плывёт обратно. А затем уже в толпе спокойно плывёт через реку ещё раз.

— Это глупое поведение?
И да, и нет. Очевидно, тактически оно неоптимально. Но стратегически, чтобы прописать исключения для таких ситуаций, нужно будет расширить функционал мозга (и его мощность, потребление и т.п., увеличить время обучения нового зверя и вообще оплатить все вытекающие накладные расходы), либо уменьшить коэффициент действия стадного потенциала (и тогда в других ситуациях антилопы будут держаться дальше друг от друга, что снизит выживаемость больше, чем увеличит её для этой ситуации), либо просто решить, что пара гну не стоит того, чтобы трогать то, что уже отлично работает. Серьёзные эволюционные сдвиги проходят чаще скачками, поэтому пока никаких пулл-реквестов в гну, пожалуйста.

— Почему гну боятся крокодилов после первого перехода. Они ведь быстро переполнятся?
Я тоже удивлялся этому фактору, пока не узнал, что крокодилы не переполняются. Как объяснил опытный заводчик чемоданов с соответствующей чемоданной фермы, они могут есть сырое и припрятанное (чтобы подгнившее и помягче). Поэтому берут первую гну и кушают свежую. А потом приходят и берут следующих гну прятать под камни на дне, чтобы они стали позже помягче. То есть крокодил эффективно не то чтобы консервирует, но запасает еду на будущее. Это у него где-то в хардкоде, потому что вообще весь его мозг представляет хардкод. Но это intro64k очень впечатляет.

— Почему рядом встревоженные бегемоты?
Потому что бегемоты недовольны шумом. Они не атакуют гну специально, но хотят контролировать ситуацию. Поэтому бдят.

— Почему крокодил не ест бегемота?
Потому что бегемот вставит ему таких люлей, что мало не покажется. Как показывает практика, бегемот может набить морду даже единорогу. Вообще, по возможности, не связывайтесь с бегемотами. Но крокодилы едят их туши, если бегемоты откинулись по каким-то своим бегемотным причинам.

— Почему львы не атакуют мигрирующую группу?
Ещё как атакуют. Но, в отличие от крокодилов, они-то реально быстро переполняются.

^{Симба и Пумба}

— А что насчёт главного хищника — человека?
Здесь мы врываемся на ещё один аспект экосистемы. Место — национальный парк (точнее, кенийская Масаи-Мара и танзанийская Серенгети). То есть животные находятся под охраной. Разрешена деятельность масаев и движение на автотранспорте по дорогам. Съёмочные группы за конские деньги могут брать off-road лицензию и двигаться как хотят. Съёмка с дрона — ещё более дорогое удовольствие, и на практике не применяется. Кадры с воздуха — это бесшумный воздушный шар.

— Стоп-стоп, а почему масаям можно?
Это вообще совершенно лютая история. Начнём с другой стороны: африканские страны заинтересованы в сохранении животных по ряду достаточно абстрактных причин с дальними последствиями вроде «это нужно планете», «сохранить вид» и так далее. И по ряду конкретных — сохранение животных означает деньги с туристов. Появляется возможность привлекать большой поток (в Кении он реально большой) на зверей и устраивать Game Drive. Чтобы сохранять зверей, нужно обеспечить отсутствие на территории фермеров, которые нет-нет и заберут кого-нибудь, и, конечно, браконьеров. В «Серенгети не должен умереть» Гржимека описывается история, как они пробовали ловить браконьеров. Кончается всё печально. Выходом послужили масаи: они вообще-то аборигены-скотоводы, но при этом отлично умеют не пускать на свои земли никого лишнего. То есть они наносят своей хозяйственной деятельностью вред, но этот вред существенно меньше, чем от браконьеров. Ещё один фактор защиты от браконьеров — отсутствие чёткой границы между территориями Кении и Танзании в этом месте. Здесь нет ничейной земли или DMZ, просто река. Масаи могут ходить туда-сюда как хотят, остальные могут через паспортный контроль. Но важно то, что можно углубиться в чужую территорию и вернуться. Это «взаимопроникновение» границ сделано для того, чтобы можно было преследовать браконьеров, иначе граница была бы для них идеальным убежищем. Ещё один важный фактор охранять экосистему крупного рогатого скота в Африке — это наступление пустыни. Если выбивать животных, то через несколько шагов причинно-следственных связей нарушаются циклы поддержки растений, и пустыня начинает наползать. А это никому не надо.

— Ок, что получается в итоге?
У нас есть сказочное место на земле, в котором можно посмотреть огромное количество животных — примерно, как до прихода человека. Это возможно во многом благодаря туризму (иначе пропал бы основной экономический повод охранять этих животных). Мы выбрали одно из звеньев экосистемы — гну — в ту самую минуту, когда все обстоятельства вокруг заставили их действовать так, как они действовали — выстроить вот эти огромные очереди на огромных травяных равнинах и переходить реку. Это не случайные действия, не традиции, а взаимодействие внешней среды, генетических и приобретённых программ поведения. Каждый элемент системы имеет значение и влияет на то, переплывёт ли гну реку. Ну и да, теперь вы видите, что та упрощённая модель ИИ для коров, которая вошла в легенды про наших программистов — она в ненамного более сложном виде встречается в природе.

Ну и да, я про всё это снял историю для туристов, и посмотреть можно вот тут.

Если я однажды доберусь до Мозамбика, то смогу рассказать и показать, что многолетнее исследование таких причинно-следственных связей и огромная работа учёных в условиях не самой богатой африканской страны всё же позволила восстановить почти полностью разбалансированную экосистему с крупными животными, то есть они очень масштабно и убедительно доказали, что мы можем обратить существенную часть вреда, который наносим живым системам. Если очень-очень захотим.

Автор: Сергей Абдульманов

Источник