Стимули тварин і їх дію

З цим стикався кожен-подумайте - і ви неминуче прийдете до висновку, що далеко не завжди використовуєте всю доставляються вам органами почуттів інформацію. Те ж справедливо і щодо тварин. На початку нашого століття відомий вчений Карл Гесс прийшов до висновку, що бджоли не розрізняють кольори: якщо помістити їх в темну камеру перед двома джерелами світла, вони завжди прямують до більш світлого незалежно від його кольору. Висновок здавався переконливим: бджоли поводяться як люди, які страждають цветослепотой, тобто розрізняють світло за яскравістю, але не за кольором.

Чи справедливий такий висновок? Карл Фріш, тоді ще молодий дослідник, думав інакше. При всій своїй повазі до старшого колеги він був сповнений ще більшої поваги до можливостей пристосовності живих організмів- він розумів, що в яскравому забарвленню квіток є певний сенс. Щоб довести це, він провів кілька дослідів з бджолами в їхньому природному середовищі: на лузі, де вони зазвичай збирають їжу. Замість джерел світла, якими користувався Гесс, він пропонував їм шматки картону, пофарбовані в різні кольори, включаючи і сірий. Результат був чітким і цілком переконливим: збирають корм бджоли реагують саме на колір, особливо на жовтий і синій. У дослідах Гесса бджоли не збирали корми, вони прагнули вилетіти з експериментальної камери і в цьому "мотиваційному" стані ставали байдужими до кольору, реагуючи лише на більш яскравий з джерел.

Зараз нам вже відомо, що це лише один з прикладів дуже поширеного явища. Подібно до професора в кабінеті з цокаючими годинами, тварини не обов`язково використовують всю ту інформацію про зовнішній світ, яку здатні дати їм їх органи чуття. Що саме вони використовують, залежить від того, чим вони зайняті в даний момент. Значить, для того щоб зрозуміти, як поведінкою тварини керують зовнішні стимули, ми повинні вивчити не тільки те, на що тварина взагалі може реагувати, але і те, на що воно дійсно реагує в кожен даний момент. І тут ми повинні не обмежуватися тим, що здається очевидним, а проаналізувати весь світ зовнішніх стимулів, що оточують тварини.

І хоча виконати це вдається далеко не завжди, вчені з`ясували ряд цікавих явищ і дозволили багато проблем завдяки нехай навіть порівняно нечисленним експериментам, проведеним з тих пір, як на цю область досліджень звернули серйозну увагу.

У метелика-бархатніца самець в сезон розмноження активно переслідує самку. Самці часто відпочивають на корі дерев або на землі, в сухих піщаних місцях. У них чудова покровительственная окраска- нерідко дивуєшся, коли з місця, де, здавалося б, тільки що нічого не було, злітає метелик - самець робить це щоразу при вигляді пролітає самки. Якщо самка схильна до спаровування, вона садітся- самець прилаштовується неподалік і приступає до залицяння. Чи не розташована до спаровування самка летить далі, а знехтуваний самець, пролетівши за нею кілька метрів, сідає і чекає іншу.

Семела, або сатир борової (Hipparchia semele)

Напрямок наших пошуків визначалося простими спостереженнями в природних умовах. Дуже скоро ми помітили, що самець злітає при появі не тільки самки того ж виду, але і безлічі інших комах - від маленьких мух до метеликів, набагато переважаючих величиною самку бархатніца. Деякі невдачливі самці намагалися навіть переслідувати птахів розміром з дрозда. Ще більш дивно, що вони переслідували падаючі листя різної величини, форми і забарвлення і не тільки листя, але і тінь від падаючого листя і навіть власну тінь на землі.

Виготовивши паперові моделі, що імітують форму метеликів, ми прикріпили їх на тонкій волосіні до гнучкого вудилища завдовжки близько метра. За допомогою такої вудки можна було змусити модель метелика проробляти майже будь-які рухи, навіть "танцювати" в повітрі у напрямку до самця, що незмінно викликало чітко виражену реакцію.

Після першої серії дослідів ми видозмінили свій тест так, щоб в кожній серії варіював який-небудь одна характерна ознака. Наприклад, в одній серії моделі метеликів відрізнялися кольором, а в іншій вони були одного розміру і кольору, але різної форми, в третій розрізнялися лише розміром. Озброївшись вудками і приманками, ми нишпорили по всій окрузі в пошуках самців бархатніца. Знайшовши потрібне нам комаха, ми пропонували йому наші моделі стандартним чином, тобто наближалися до нього, однаково рухаючись, з однакової відстані, з однаковою швидкістю і при однаковому освітленні, і при цьому чередовалі моделі з рівними інтервалами в випадкової послідовності. Тим самим ми прагнули запропонувати всі моделі при більш-менш однакових умовах і оцінити, таким чином, наскільки ефективно викликає реакцію переслідування кожна модель. Роблячи це послідовно з різними серіями, ми змогли виявити стимулюючу дію різних забарвлень, форм і розмірів.

Після майже 50 000 проб такого роду на безлічі самців, які перебували в природних умовах, стало ясно, що точність відтворення вигляду самки не має великого значення. Навіть коли ми приклеювали до моделі крила справжньою самки, вона приваблювала самця чи не краще, ніж цілком штучна модель. Реакцію викликали моделі всіх кольорів, але, як це не дивно, привабливіше всіх виявилися не коричневі, більш схожі на природну забарвлення самок, а чорні. Висновок - чим темніше забарвлення моделі, тим вона привабливіша - підтвердився і в дослідах з серією різних відтінків сірого: білий був найменш, а чорний - найбільш ефективний.

А що можна сказати про розмір? Ми виготовили серію моделей розміром від однієї шостої самки до переважаючої її натуральну величину в чотири з половиною рази. Самці переслідували всі моделі, але, на наш подив, найбільші залучали їх більше, ніж моделі в натуральну величину.

Отже, ми встановили, що, по-перше, для залучення самців істотно рух, по-друге, темний колір виявився найбільш привабливим і, по-третє, чим більше модель, тим краще реакція. Яка ж роль форми?

Виявилося, що форма найменш важлива. Ми пропонували самцям моделі різної форми, але однакові за площею - довгі прямокутники, у формі метелика, круглі. Довгі прямокутники були найменш дієві, але не через форми як такої, а тому що рухалися вони не так, як моделі інших конфігурацій, - недостатньо коливалися в повітрі.

Тому на наступному етапі досліджень вивчалася роль характеру руху. Змушуючи моделі рухатися по-різному, ми встановили, що танцює характер руху вдвічі ефективніше спокійного і рівного.

Нарешті, ми вивчили роль відстані: на різній відстані від самця показували одну і ту ж модель. Причому як у випадку з "хорошими", Так і з "поганими" моделями реакція завжди була тим сильніше, чим ближче модель знаходилася до самця.

Зіставлення всіх цих даних дозволило зрозуміти, чому самці переслідують птахів, які падають листя, тіні і безліч інших об`єктів, настільки відмінних від самки. Ні форма, ні колір не мають істотного значення, важлива величина, темрява об`єкта, його близькість і танцюючий характер руху. Але як все це зводиться воєдино для самця, коротше кажучи, як він вирішує, що перед ним самка? Для нас впізнавання нерідко пов`язане з альтернативним вибором (так - ні): "це самка" або "Це не самка". У метелика немає такого чіткого поділу. Замість цього спостерігається ціла гама відповідей, як ніби деякі моделі здаються їм схожими на самку відсотків на 50 або 75, - частота відповіді самця залежить від ступеня подібності залучає його об`єкта з самкою.

Ця обставина направило нашу думку по новому шляху: треба говорити не просто про стимулюючу дію якихось ознак, а про кількісну сторону цієї дії. І біла, і чорна модель стимулює самця, але чорна набагато сильніше білої. Займаючись цим питанням, ми виявили, наскільки до смішного автоматичності може бути відповідь на силу впливу. Наприклад, слабо приваблива біла модель викличе той же відсоток реакцій, що і чорна, якщо її показувати на меншій відстані, ніж чорну. Ефективність білої або маленької моделі також помітно посилюється, якщо її змусити "танцювати". Таким чином, недостатня привабливість стимулу за однією ознакою може бути скомпенсирована підвищеної привабливістю по іншому. Це виглядає так, немов все стимули складаються в якомусь "сумматоре стимулювання", Який і змушує бархатніца реагувати відповідним чином.

Іншим не менш вражаючим відкриттям здалося, що деякі ознаки самки, наприклад колір, абсолютно не входять в цей "суматор". Чи означає це, що самці Не будете звертати уваги кольору? Важко повірити: як і бджоли, вони харчуються на квітках, яскраве забарвлення яких, очевидно, має якесь відношення до залучення метеликів. Ми вирішили запропонувати самцям серію наших моделей під час годівлі на квітках, і ось тут-то вони повели себе інакше: реагували майже виключно на блакитні і жовті моделі і абсолютно не реагували на сірі - вірний доказ того, що у них є справжнє колірне зір.

Іншими словами, чи зверне увагу самець бархатніца на колір об`єкта або тільки на ступінь його світлості, залежить від того, чим він зайнятий в даний момент. Або, в більш загальних поняттях, стан самця визначає, яка частина елементів зовнішнього середовища отримає доступ в його "суматор стимулювання".

Природно, було б цікаво знати, настільки ж автоматично реакції на зовнішні стимули у інших тварин? Це питання досліджувалося на багатьох представників тваринного світу і по відношенню до різних форм поведінки.

Розберемо мисливські повадки великого хижого жука-плавунца. Цей жук полює на риб, водних комах, пуголовків і черв`яків, зрідка пожирає падаль. І разом з тим він дивно неповороткий. Хоча у нього добре розвинені очі і, очевидно, зір, він не пливе прямо до видобутку. Створюється враження, що він взагалі не бачить її. І тільки вже зовсім близько від наміченої мети, по тому, як змінюються руху жука, можна здогадатися, що він побачив жертву. Який же саме стимул змушує плавунца переслідувати видобуток і пожирати її?

З`ясувати це можна різними способами. Якщо показати йому укладеного в пробірку пуголовка, жук не зверне на нього ніякої уваги і не змінить характеру руху, навіть наткнувшись на скляну стінку. Але якщо пуголовка зашити в невеликій серпанковий мішечок, повністю приховує його від очей жука, останній починає енергійно реагувати: вистачає мішечок передніми ногами і кусає його, а якщо йому трапиться проплисти під мішечком, він негайно ж спрямовується до його дну і рвучко паморочиться під ним. Таку ж реакцію можна викликати, вливаючи в посудину, де плаває жук-плавунец, воду з акваріума з пуголовками.

Очевидно, розшукуючи корм, плавунец реагує на хімічні подразники - він швидше чує, ніж бачить, свою здобич. Але, повзаючи по землі, жук керується зором і уникає перешкод, навіть якщо вони вилучені чи розташовані за склом. За подібним ознаками можна вважати, що летить плавунец бачить водойми: він часто сідає на скло, автомашини та інші блискучі поверхні, які, можливо, плутає з водою. З усього цього можна зробити висновок, що полює плавунец взагалі не вдається до допомоги очей, - тут сенсорна інформація використовується лише частково.

сторінки1 |2 |