Етодогія - наука про поведінку тварин

Жовто-сірі, випалені сонцем пагорби південного Узбекистану, порослі рідкісної сухою травою і кущами попелясто-зеленої полину. День незвичайний для напівпустелі: мрячить холодний дощ, і місцевість виглядає млявою. Раптово немов сама грунт приходить в рух. Тут і там копошаться на землі дивні комахи - великі, завбільшки з рудого таргана, большеголовие, з довгими прозорими крилами, плоско складеними над м`яким світло-жовтим черевцем. Це досить рідкісне явище - масовий виліт термітів, які більшу частину свого життя проводять глибоко під землею. Лише раз на рік статевозрілі самці і самки, вигодувані в підземеллі сліпими і безкрилими робочими особинами під охороною «солдат», виходять на поверхню, щоб розлетітися в різні боки, знайти собі шлюбного партнера і в парі з ним обгрунтувати нові підземні колонії. Але тепер трохи судилося виконати це - термін вильоту комах невдало збігся з холодним дощем, що мрячить. Вологі крила не можуть підняти в повітря охолоджене тільце. Комахи безпорадно підстрибують на сантиметр-другий вгору і незграбно падають на спину.

Відео: Історія зоопсихології. Засновник етології Конрад Лоренц

Між копошаться на піску термітами вже снують великі мурахи-фаетони, на високих ногах, з потужними щелепами, з войовничо задертим догори черевцем. Поведінка мурах свідчить про те, що вони не в змозі виявити жертву з відстані в кілька сантиметрів за допомогою зору або по запаху. Але швидкість безладного руху хижаків сама по собі гарантує успішне полювання. Ось одна з мурашок натрапив на терміту. Жертва вчетверо більші мисливця, але це не врятує її. Мураха вистачає терміту за м`які крила, немов за шлейф сукні та, поступово перебираючи щелепами, добирається до його голови. Подоспевает другий фаетон, і обидва мурахи тягнуть свою жертву в різні боки, чи не роздираючи її на частини.

Одному з термітів вдається минути зустрічі з мурахами, і він так-сяк, де поповзом, а де незграбними стрибками, добирається до кущика полину. Раптово кінчик стебла оживає: маленький сірий павучок, до цього абсолютно непомітний, падає зверху на терміту і одним уколом щелеп в голову умертвляє його. Ще один хижак надовго забезпечений їжею.

Вивчаючи поведінку американських дроздів, вчені виявили, що найбільш схожі за розмірами і за забарвленням лісової дрізд (2) і дроздотшельнік (3) зовсім не близькі родичі. Лісовий дрізд набагато ближче до мандрівному Дрозду (1), а дрізд-відлюдник - до бурому (4). Про це свідчать пози самців, які вони приймають при зустрічах з суперниками.

Відео: Полєтаєва І.І - Основи етології і генетики поведінки Лекція 1

Цей епізод, вихоплений з повсякденного життя далеко не самих складних істот, показує, наскільки різноманітно і часом суперечливо поведінка тварин. Їх дії іноді здаються нам досить розумними, наприклад миттєва реакція павука на появу беззахисного терміту, іноді - зовсім безглуздими. Дійсно, що змусило термітів вилізти з норки в найбільш несприятливий для цього момент? Адже вже через кілька годин сяяло сонце, і комахою потрібно було лише трохи почекати з виходом на поверхню.

Подібні спостереження породжують безліч питань. Чому терміти і мурахи живуть співтовариствами, підрозділеними на касти, а павуки - поодинці? Як мураха, не здатний виявити терміту на відстані, дізнається, що жертва десь поблизу, і розшукує її із завзятістю мисливської собаки? Як хижак орієнтується в будові тіла своєї здобичі і чому він прагне дістатися до її голови - місця найбільш уразливого? Чому два фаетона, замість того щоб відразу спільними зусиллями доставити знищену терміту в мурашник, тягнуть його в різні боки, заважаючи тим самим своїй загальній меті?

Відповіді на ці та багато інших питань шукає і знаходить спеціальна наука - етологія. Вона народилася в 30-х роках нашого століття, коли австрійський вчений К. Лоренц опублікував в Німеччині свої перші статті про інстинкт тварин і його вивченні. Голландський дослідник Н. Тікберген виклав основи етології в книзі «Вивчення інстинкту». Подібні погляди висловлював ще на початку століття російський вчений В. А. Вагнер.

Що ж означає назва «етологія»? Воно походить від двох грецьких слів: «етос» - характер і «логос»-наука. Вивчаючи поведінку тварин, це-логи концентрують основну свою увагу на генетичних, спадково закріплених його особливості. Ці особливості характерні для того чи іншого виду і, таким чином, служать відмінними ознаками виду. Звідси і назва науки.

У птахів батьки не вчать своїх нащадків будувати гнізда. Однак молоді птиці різних видів, приступаючи до будівництва гнізда, роблять це по-різному. Берегова ластівка влаштовує гнізда в норах, в глинистих обривах, а сільська - під дахами будівель. Можна сказати, що поведінка птахів визначається інстинктом. Але інстинкт - це лише самий загальний план поведінки, генетично закладений в організмі від народження. Здійснення етогоплана можливо лише в реальних умовах зовнішнього середовища і під її впливом. Приступаючи до будівництва гнізда, берегова ластівка вибирає не будь-яку ліпшу їй норку, а по можливості найбільш глибоку. Якщо такої немає, птах сама поглиблює нірку. Поступово відбувається навчання, і стара ластівка більш досвідчена в виборі місця і в мистецтві гніздування, ніж її молоді родичі. Однак, якщо немає обривів з норами в них, берегова ластівка НЕ буде гніздитися під дахом, як це роблять споріднені з нею види. Вона або взагалі не стане будувати гніздо, або відлетить в інше місце.

Еволюція гнездостроітельного поведінки у ткачикових: 1 - примітивне відкрите гніздо далеких предків ткачікових- 2 - гніздо з полукришей, краще захищає яйця і самку, що насиджує від дощу і хіщніков- 3 - гніздо нашого будинкового горобця: куляста споруда з дахом і одним входом- 4 - закрите гніздо корічневоголового ткачика з двома входамі- 5 - підвішене гніздо чорноголового громадського ткачика з двома входами, другий вхід забезпечує більшу безпеку для насиджує самки- 6,7, 8 - гнізда толстоклювая, плямистого і кассінова Ткачик самі надійні і міцні, так як травинки, з яких вони зроблені, не просто переплетені, а зав`язані вузлами. Праворуч - величезна спільне «гніздо» громадських Ткачик, це вже цілий «місто». У такій колонії живе до 300 пар, кожна з яких має власну гніздову камеру під загальним склепінням.

Чим же займається сучасна етологія? По-перше, етологія прагне розкласти складні форми поведінки тварин на елементи вроджені (генетичні) і придбані. По-друге, етологов цікавить, яким чином організм, поведінка якого в тій чи іншій мірі запрограмовано від народження, взаємодіє з реальною зовнішнім середовищем. По-третє, вони досліджують все різноманіття способів спілкування і взаємодії між тваринами одного або різних видів. По-четверте, вони займаються питаннями еволюції поведінки. Вивчаючи поведінку живих істот у всьому його різноманітті, етологи йдуть рука об руку з генетиками, екологами, фізіологами і представниками інших наук.

Довгий час вважалося, що кожна дія тварини - це простий і однозначний відповідь на зовнішній подразник, або стимул, будь то їжа, суперник або шлюбний партнер. Виявилося, що справа йде значно складніше. На основі дуже великого фактичного матеріалу, зібраного шляхом спостережень за дикими тваринами в природному середовищі і експериментального вивчення їх в лабораторіях, етологи виробили нові погляди на взаємодію тварини з зовнішнім середовищем.

З практично нескінченного спектра сигналів, що надходять із зовнішнього середовища, органи чуття та нервова система тваринного відбирають лише деякі. Поведінка тварини і являє собою комплекс реакцій на ці відібрані стимули. І сам набір відфільтрованих, істотних для тваринного, «ключових» стимулів, і будується у взаємодії з ними поведінка не однакові в різні часи.

Візьмемо недавно вилупилося пташеня славки і покладемо його на землю в метрі-іншому від гнізда. Зір дорослої славки таке, що вона помічає муху з відстані 20-30 м. Птахи не "може не бачити своє пташеня, який до того ж незабаром починає пищати від голоду і роззявляти яскраво-жовтий зів. І тим не менше мати не буде містити його. У цей період пташенята існують для славки лише в комплексі з гніздом. Жовтий розкритий зів - стимул, надзвичайно важливий для птиці, але лише тоді, коли цей зів, подібно до квітки, виростає над краєм гнізда. Пташеня поза гніздом - це, строго кажучи, взагалі не стимул, він не викличе у птиці ніякого інтересу, ніякої реакції. Але повторимо той же досвід десять днів по тому, коли пташенята вже добре оперилися. Тепер славка з рівною полюванням буде годувати не тільки пташенят, яких ми залишимо в гнізді, а й тих, яких ми виймемо і посадимо в густу траву. Птах легко знайде їх по голосу. Розгадка полягає в тому, що підходить час вильоту пташенят і тепер пташеня сприймається матір`ю вже поза зв`язком з гніздом. Саме ж гніздо через кілька днів зовсім втратить значення істотного стимулу.

А ось ще один приклад. У кам`янок, як і у деяких інших птахів, після будівництва гнізда проходить до півтора тижнів, перш ніж самка починає відкладати яйця. В кінці цього проміжного періоду самець вкрай збуджений і часто робить перед самкою складні, що вражають своєю красою шлюбні танці. Коли самка починає насиджує кладку, самець ще кілька днів прагне до її суспільству. У цей час іноді можна бачити, як він виконує свій танець перед птахами інших видів (байдуже, самцями або самками), а то й просто перед шматком жовто-сірої глини.

Еволюційне походження складних ритуалів з простих рухів. Тут зображені елементи поведінки селезнів чотирьох видів качок, які доглядають за своїми самками (зверху вниз): у белоглазого нирка це рух дуже нескладне - самець лише злегка відводить голову назад, як роблять всі качки, коли плавають- селезень морської чернети, відводячи голову назад, закидає її кверху- це рух стає ще більш виразним у чубатого чернеті- нарешті, селезень червоноголового нирка не тільки закидає голову на спину, але слідом за цим опускає голову на витягнутій шиї на поверхню води.

Подібні факти (а їх відомо безліч) наштовхнули етологов на думку, що реакція тварини на зовнішній стимул залежить у великій мірі від внутрішнього настрою тваринного, від його внутрішніх мотивацій. Найпростіший приклад мотиваційного стану - відчуття голоду. Якщо тварина сито, воно не зацікавиться навіть найбільш ласим кормом. Зголоднілі, воно починає розшукувати видобуток і робить це тим наполегливіше, чим сильніше його «апетит». Це стадія пошукового, або аппетентной, поведінки, яка спрямована на відшукання стимулу, що відповідає даним мотиваційному стану. Як тільки шуканий стимул з`являється, він немов відкриває шлюз, що стримував прояв інстинктивного дії (в даному випадку напад на видобуток).

Але якщо необхідний стимул не з`являється досить довго, внутрішня мотивація продовжує безперервно посилюватися, і тоді заключний акт може статися і під час відсутності стимулу, при появі будь-яких його сурогату (замінника). Таким сурогатом і є для самця кам`янки шматок сірої глини. Іноді, при найвищому рівні мотивації, заключний інстинктивний акт «вихлюпується в порожнечу», т. Е. Відбувається взагалі без будь-якого зовнішнього спонукача. Наприклад, можна бачити, як самець кам`янки, з тих чи інших причин залишився без подруги, бігає на самоті по скелі і раптом робить повний шлюбний танець з типовим для нього звуковим супроводом.

Інстинктивний акт нерідко машінообразен і відбувається «до кінця». Тому терміти, яких інстинкт розселення штовхає до вильоту, не можуть повернутися назад в безпечне підземеллі, навіть якщо вони приречені на загибель від холоду і хижаків. Зовнішні прояви інстинктивної діяльності не тільки машінообразни, але і циклічні. Так, самцеві кам`янки після чергового танцю потрібен певний час, щоб новий танець міг відбутися.

Ми вже говорили про те, що для кожного виду тварин характерні певні форми інстинктивних дій. Наприклад, різні види одиночних ос заготовляють в якості їжі для своїх личинок різних комах. Вони паралізують їх уколом жала в нервові центри і доставляють в норки, викопані раніше. Оса церцеріс полює виключно на жуків-златок, філантуса - на бджіл, сфекс - на цвіркунів і кобилок, аммофіла - на гусениць метеликів, помпи - на павуків. Оса-мисливець має паралізувати жертву, але не вбити її, інакше запас їжі зіпсується до того, як личинка оси приступить до своєї трапези. Оскільки анатомія гусениці і павука, жука і бджоли абсолютно різна, то і способи паралізації жертви повинні бути не однакові у різних видів ос. Отже, не однакові і інстинкти, які лежать в основі такого складного поведінки цих тварин.

Особливо суворі і постійні міжвидові відмінності в способах сигналізації, за допомогою якої особини одного виду спілкуються між собою і досягають взаєморозуміння. Цій меті служать звукова сигналізація і ритуальне демонстративна поведінка, т. Е. Чітка послідовність певних рухів тіла. ритуалами, етологи називають такі форми поведінки, які грають роль «мови» і допомагають тваринам одного виду спілкуватися і розуміти один одного. В процесі еволюції ритуали розвиваються з повсякденних, простих рухів.

Першим завданням етологов було описати інстинктивне поведінку по можливості більшої кількості видів тварин. Не минуло й двох десятиліть, як швидко зростаючий табір прихильників молодої науки зібрав величезний, вражаючий за своїм різноманіттям і дивовижний за змістом матеріал. Перед людиною постав яскравий, фантастичний світ, точніше сотні і тисячі самостійних світів, кожен з яких відповідає певному виду тварин, з його власними законами життя і спілкування, незрозумілими представникам інших світів, що існують тут же, пліч-о-пліч. Перед ЕТОЛ-гією постало завдання систематизувати це море розрізнених і часом суперечливих фактів, встановити наступність і взаємозв`язок між окремими «видовими світами». Так на базі дарвінівської теорії еволюції виникла порівняльна етологія, мета якої - з`ясувати еволюційне походження і розвиток інстинктивного поведінки.

Території чотирьох пар зарянок, що живуть в саду пліч-о-пліч з людиною. Кожен самець прекрасно знає межі своєї території (позначені пунктиром) і всіма силами охороняє їх від вторгнення сусідів.

Якщо порівняти кістки скелета крила птаха і кажана, передній ноги жаби, ящірки і собаки, плавця кита, можна знайти в їх будові загальні риси і простежити їх еволюцію. Виявилося, що так само можна порівнювати і поведінку тварин різних видів, якщо воно досить ретельно описано. У ритуалах споріднених видів можна виявити такі ж зіставні елементи, як плечова або ліктьова кістка в скелеті передніх кінцівок тритона, яструба і миші. І елементи ці лише частково змінюються від виду до виду, що дозволяє при їх порівнянні відновити приблизну картину шляхів еволюції поведінки. З`ясувалося також, що деякі форми поведінки часто набагато стійкіше зберігаються в ході еволюції, ніж ті чи інші риси зовнішньої будови - забарвлення, пропорції тіла та ін. Тому можна використовувати ознаки поведінки для уточнення родинних зв`язків між видами.

Отже, кожен вид тварин має своїм, більш-менш складним, генетично фіксованим сигнальним кодом. За допомогою цього коду підтримується взаєморозуміння і узгодженість поведінки окремих особин. В результаті тварини даного виду, що живуть пліч-о-пліч в своєму природному оточенні, об`єднані складними і різноманітними зв`язками не тільки з зовнішнім середовищем, а й один з одним. Кожна така природна угруповання тварин являє собою певним чином організовану, саморегулюючу систему. Способи організації можуть бути не однакові у порівняно близьких за походженням видів, але в той же час ми нерідко виявляємо велику схожість в організації у видів вельми далеких. Відмінності в організації стосуються насамперед способів використання життєвого простору і форм сімейних відносин.

Організація лежбища у морських слонів (вухаті тюлені). Найстаріші і сильні самці, що займають вищі ступені ієрархії, влаштувалися в центрі лежбища, де тримаються і всі самки з дитинчатами. Молодші і слабкі, «підлеглі» самці і однорічні тварини лежать по краях лежбища.

У деяких комах (цвіркуни, бабки), У більшості видів птахів і у небагатьох ссавців (білка, лисиця та ін.) Кожен індивідуум тривалий час живе на певній ділянці, межі якого він усіма силами захищає від інших особин свого ж виду. Такий захищається індивідуальну ділянку прийнято називати територією, а тварин, які захищають її, - територіальними. Представники багатьох видів земноводних, плазунів (наприклад, багатьох ящірок) І ссавців також дотримуються власних ділянок, але не захищають їх межі. У тих місцях, де ці незащіщаемие ділянки проживання окремих особин налягають один на одного, їх господарі зазвичай пасивно уникають взаємних зустрічей. Обидва ці способу використання життєвого простору, з одного боку, служать для зменшення конкуренції між тваринами одного виду через їжі, притулків, шлюбного, партнера. З іншого боку, вони сприяють виживанню найбільш пристосованих тварин. Менш пристосованим не вдається утримати за собою індивідуальну ділянку, вони не розмножуються, і так запобігається перенаселення.

Деякі види комах (терміти, громадські оси і бджоли, мурахи), птахів (дикі кури) і багато видів ссавців (тюлені, копитні, мавпи) живуть організованими спільнотами. Кожне співтовариство займає або власну територію, або ділянка перебування. В останньому випадку два співтовариства, ділянки яких налягають один на одного, намагаються під час кочівель уникати зустрічей.

Взаємини особин всередині спільноти регулюються на основі поділу праці (наприклад, між кастами у громадських комах) і системи ієрархії. Суть останньої полягає в тому, що кожна тварина з досвіду знає своє місце в співтоваристві і намагається «не суперечити» більш «високопоставленим» членам об`єднання.

Різних способів використання життєвого простору відповідає дійсності та неоднакові форми сімейних відносин. Види територіальні зазвичай дотримуються одношлюбності, або моногамії (На один сезон розмноження або ж на кілька послідовних сезонів). Життя спільнотами, як правило, призводить до полігамії. Наприклад, у більшості копитних тварин - диких кіз, баранів, свиней, оленів і антилоп - Зазвичай утворюються на сезон розмноження тимчасові гареми, в кожному з яких панує сильний самець. При ньому тримається від 2 до 20 самок. Після сезону розмноження гареми розпадаються, все самки об`єднуються в самочьі стада, а майже всі самці - в самцового. Лише деякі найбільш сильні самці переходять до одиночного способу життя.

Зараз етологія інтенсивно розвивається в багатьох країнах. Радянські вчені досліджують в етологи-зації плані поведінка китоподібних і інших ссавців (копитних, гризунів), а також птахів. Велика увага приділяється вивченню звукової сигналізації у птахів, кажанів, дельфінів та ін. Етологія досягла вже значних успіхів в пізнанні живої природи, але попереду ще багато таємниць.