Як тварини вибирають свій шлях?

Цей гранично простий випадок служить ілюстрацією надзвичайно важливого правила, справедливого для всіх без винятку тварин: ефективно лише таку поведінку, яка настільки ж добре контролюється в просторі, як і в часі. Тварина змушене шукати придатне місцепроживання, їжу, місця для відпочинку, шлюбного партнера, своє гніздо і багато іншого, необхідного йому. Крім того, живій істоті доводиться рятуватися від хижаків, коротше кажучи, воно незмінно має знати, куди треба йти і де слід перебувати або, навпаки, куди йти не можна і де бути не слід. Крім того, тварина постійно утримує своє тіло в "правильному" положенні відносно навколишнього середовища. Для людини само собою зрозуміло, що його тіло знаходиться в вертикальному положенні, якщо він не лежить або не сидить. Однак навіть в ті моменти, коли ми не думаємо про це, певна частина складного механізму нашої поведінки зайнята дуже важливою справою: утримати ноги, тулуб і шию в випрямленном стані. навіть рибі, яка з усіх боків підтримується водою, потрібно докладати певних зусиль, щоб зберігати природне, вертикальне положення в навколишньому середовищі. І якщо час настання тієї чи іншої поведінкової реакції, як правило, контролюється внутрішніми стимулами, то сама орієнтація, яка спрямовує тварина в ту чи іншу сторону, цілком базується на вказівках, що надходять ззовні.

Здатність багатьох тварин орієнтуватися в просторі настільки дивна, що їх дії представляються нам часом істинним подвигом. Класичний приклад - перельоти птахів. У деяких видів недосвідчені молодики самостійно здійснюють подорожі на такі величезні відстані, що пояснити подібні випадки виявляється досить складною проблемою для сучасної науки. Яким чином, наприклад, молода кам`янка, що вилупилася з яйця десь в північній Гренландії, подорожуючи по ночах і поодинці, знаходить дорогу за тисячі кілометрів до своїх зимівниках на півдні Західної Африки? Як трапляється, що качурки, що гніздяться на острові Трістан-да-Кунья і збираються восени в зграї на неосяжних просторах Атлантики, знову знаходять навесні свій крихітний острівець? А адже це ще не найефектніші приклади. Угри з Атлантичного узбережжя Північної Америки і Європи відправляються через океанські безодні метати ікру в Саргасове море. Зовсім ще маленькі личинки, потомство цих самих вугрів, повертаються кожна на свій власний узбережжю, а потім примудряються знайти прісноводні струмки і озера за багато кілометрів усередині материка, де і залишаються жити. лососі, навпаки, через кілька років повертаються з, океану метати ікру в ті самі річки, де вони колись з`явилися на світло.

Все це - найвищі прояви здатності орієнтуватися, хоча по суті вони тільки кількісно відрізняються від повсякденних дій тварин, за допомогою яких ті знаходять правильний шлях в навколишньої місцевості. Хижий птах покриває кілометрові відстані до того місця, де вона успішно пополювати напередодні. Морська чайка летить на певні місця кормежек через дюни, від одного висхідного повітряного потоку до іншого, і шлях її буде змінюватися від разу до разу в залежності від напрямку вітру. А риба, що живе в тьмяному світі водних глибин, де, на наш погляд, взагалі не розібратися, де "верх", де "низ", Цілком успішно справляється з цими труднощами.

Європейський річковий вугор (Anguilla anguilla)

У ряді випадків вдалося встановити, що лінія поведінки контролюється двома абсолютно різними, але водночас діючими механізмами. Один з них вказує, коли має настати ту чи іншу дію, наскільки інтенсивним йому слід бути і як довго воно триватиме, в той час як другий орієнтує напрямок дії в просторі. (Згадайте корабель, який ковзає по хвилях під дією гвинта, але управляється за допомогою керма.)



Давайте подивимося на поведінку птиці, що гніздиться на землі, в той момент, коли з її гнізда випадково викотилося яйце.

Безсумнівно, необхідність усунути цей безлад ставить перед птахом завдання досить скрутну, оскільки навіть на гладкому та рівному місці яйце буде котитися по кривій лінії. Поведінка птиці в такій складній ситуації - .зреліще прямо-таки дивне. Сидячи на гнізді, вона витягує шию до тих пір, поки кінчиком дзьоба не торкнеться яйця, після чого котить його до себе. При цьому ледь помітними бічними рухами дзьоба вона весь час коригує переміщення яйця, так що воно незабаром по прямій лінії закочується назад в гніздо. Навіть чайка, чий дзьоб сильно сплощений з боків, примудряється проробляти цю операцію на вкрай нерівній поверхні.

Якщо замінити викотився з гнізда яйце циліндром і надати птаху можливість пересувати його по гладкій похилій площадці, ви побачите подібну картину, з тією лише різницею, що рух циліндра буде плавним і безперервним, оскільки відпадає необхідність в бічних коригувальних рухах. Повертаючись знову до аналогії з рухом корабля, можна сказати, що у випадку з циліндром необхідна лише рушійна сила: що ж стосується управляючих впливів, то в них немає необхідності, тому вони і не виникають. Ще більше вражає поведінка птаха в тому випадку, якщо яйце, яке вона щойно почала закочувати в гніздо, прибрати. Такий досвід легко провести з прирученою гускою. Птах буде діяти так, немов вона насправді продовжує котити яйце, однак ви не помітите при цьому ніяких коригувальних бічних рухів дзьоба.

Спостереження за дроздятамі дають можливість побачити щось схоже, хоча і в зовсім іншій ситуації. У перші дні після вилуплення пташенята витягують шиї і широко роззявляють дзьоби у відповідь на будь-яке, навіть саме слабке струс гнізда, оскільки це, як правило, служить сигналом появи дорослої птиці з кормом. Пташенята слепи- вони тягнуться вертикально вгору, керуючись виключно напрямком сили тяжіння, - це поведінка в цей момент знаходиться під контролем органу рівноваги, розташованого у внутрішньому вусі. У віці близько тижня у пташенят відкриваються очі і вони починають тягнутися вгору і розкривати роти вже в відповідь на появу зорових стимулів, наприклад макета дорослого дрозда. Але шийки їх все так же будуть витягатися строго вертикально - навіть в тому випадку, якщо зоровий стимул з`являється збоку. І хоча інформація про появу корми доставляється пташенятам за допомогою зору, напрямок рухів все ще визначається органом рівноваги. Лише через кілька днів пташенята стануть керуватися виключно зоровими відчуттями і широко розкривати клювики в ту сторону, звідки з`явилися з черговою порцією корму батько або мати.

Приступаючи до дослідження орієнтації у тварин, природно, виникає запитання, які органи чуття грають роль в цьому складному процесі. Цілком очевидно, не всі вони однаково здатні повідомити нам, де і як розташовані навколишні нас предмети, і, отже, дати чітке уявлення про наше власне місцезнаходження. Дізнатися про те, що десь поблизу печуть свіжий хліб, можна по запаху, але, якщо ми захочемо купити булку, доведеться вдатися до допомоги очей. Зробивши подібний висновок, ми приходимо до ще одного істотного висновку: щоб ефективно служити цілям орієнтації, чутливий орган повинен "аналізувати" просторові відчуття. Необхідно принаймні, щоб він володів різним ступенем сприйнятливості в різних напрямках, і, крім того, бажано, щоб він давав відомості про відстані до джерела сигналу.

Такий спосіб прийому відчуттів можливий лише в разі, коли є ціла система чутливих клітин і понад те якийсь допоміжний апарат, яким є, наприклад, кришталик в оці людини. Гострота зору безпосередньо визначає кількість зорової інформації, яка дозволяє судити про розташування в просторі того чи іншого об`єкта. Цілком очевидно, що, чим гостріше зір, тим вище здатність тваринного орієнтуватися в навколишньому світі.

Те ж саме можна сказати і щодо слуху. Одиночне вухо хребетного - досить недосконалий апарат для визначення того, звідки приходить звук. Але два вуха, одночасно сприймають звук, з великою точністю встановлюють його напрямок. Пояснюється це тим, що мозок здатний виявляти найдрібніші відмінності в часі надходження сигналів від правого і лівого вуха. Звукові хвилі, що йдуть праворуч, досягають правого вуха на якісь частки секунди раніше, ніж лівого. Різниця в часі надходження сигналів і той факт, що ліве вухо знаходиться в "тіні" по відношенню до вступнику звуку, - ось два моменти, які дають мозку вказівки щодо направлення звуку. Якщо ж джерело звуку знаходиться прямо перед нами, то доведеться трохи повернути голову або вдатися до будь-яких інших хитрощів, щоб дізнатися, звідки приходять звукові хвилі: спереду або ззаду.

Іноді відомості про направлення сигналу надходять в мозок одночасно від двох різних джерел відчуттів, наприклад від нюху і дотику. Відомо, що запах переноситься по повітрю або струмами води. Тварини, що сприймають запах, знаходять його джерело (або уникають його, якщо нюховий сигнал вказує на небезпеку), керуючись рухом віз-задушливих потоків, якщо запах поширюється по повітрю, або водяних струменів, якщо він виникає в воді. Багато ссавці користуються навіть трьома органами почуттів: ніс постійно налаштований на прийом запахів, дотикові або температурні відчуття (іноді і ті, й інші одночасно) дають вказівку про направлення вітру, який приніс запах, і, нарешті, зір визначає подальші дії тварини. багато краби, раки та інші водяні тварини, зокрема деякі черевоногі молюски, здатні приводити в рух воду, в якій поширюються сигнали: всмоктують її з одного боку і випускають з іншого, досліджуючи тим самим хімічні властивості навколишнього середовища. Коли з`являється якийсь запах, відомості про його направлення надходять до внутрішніх органів почуттів від органу, що бере проби.

сторінки1 |2 |3 |