Еволюція вищої нервової діяльності у хребетних тварин

Умовні рефлекси риб. Хмарно нервова трубка хребетних тварин створює найбільш сприятливі умови для зв`язку всіх частин нервової системи. Ведучий її відділ - головний мозок зосереджує функції управління поведінкою, і в ньому отримують надзвичайну розвиток структури, що здійснюють умовні рефлекси.

Хто містить рибок в акваріумі, той знає, як легко привчити їх припливати до поверхні, коли господар робить пальцями руху, якими зазвичай висипають у воду щіпку корму. Вид руки людини, яка наближається до поверхні води, який раніше викликав оборонну реакцію втечі, тепер стає сигналом умовного харчового рефлексу. У акваріумних рибок .можна виробити різноманітні умовні харчові рефлекси, наприклад на висвітлення певного місця в акваріумі, супроводжуване годуванням в цьому місці, на постукування по стінці акваріума, якщо супроводжувати його годуванням, і т. Д.

У природному середовищу здатність до вироблення нових навичок поведінки допомагає рибам пристосовуватися до мінливих умов життя.

Утворені нові умовні рефлекси виявляються сильнішими багатьох вроджених інстинктів і можуть їх змінювати і навіть повністю пригнічувати. Наприклад, якщо хижу щуку помістити в один акваріум з її звичайною жертвою - карасем, розділивши їх скляною перегородкою, то щука падає кидатися на карася. Однак після багаторазових хворобливих ударів рилом об скло вона припиняє спроби схопити здобич. Якщо тепер зняти перегородку, то щука і карась спокійно "плаватимуть "один біля одного.

Справа в тому, що мальки, виведені в штучних умовах на рибоводне заводі, при попаданні в відкриту водойму, річку або озеро масами гинуть від хижаків, так як безпечне життя в промислових басейнах не давала їм приводу для вироблення захисного поведінки. Підвищення виживання мальків цінних видів промислових риб може бути досягнуто шляхом штучної вироблення у них умовних оборонних рефлексів на вигляд хижої риби.

Для вироблення таких рефлексів в басейн з мальками опускали опудало, що відтворює фігуру риби-хижака, і пропускали через воду електричний струм або били по його поверхні. Після ряду таких сполучень тільки поява фігури хижака звертало мальків в втеча. Про практичне значення такого способу підвищення продуктивності риборозведення можна судити за результатами експерименту, проведеного в одному з ставкових господарств Карелії. У обгороджена ділянка ставка випускали заздалегідь підрахована кількість мальків цінного рибця і одного хижака - головня. Через 1-2 доби підраховували, скільки малюків вціліло.

Відомо, що рибалки-любителі для забезпечення хороших уловів в улюблених жестах, особливо в тихих заводях систематично приносять і кидають у воду недоїдки і все, що може бути їстівним для риби. Можливо, що таким способом у риб виробляються умовні харчові рефлекси, які залучають їх на місце годування. За останній час з`явилися відомості про те, що деякі прибережні риболовецькі господарства підгодовують риб в певних місцях з метою збільшення їх вилову.

Умовні рефлекси птахів. Життєве спостереження, що "ворона куща боїться", Каже, про хорошу здатності виробленні умовних рефлексів. Цю здатність птиці вже в ранньому віці. Наприклад, курчата швидко наслідувати клюють квочки, і ритмічне постукування стає для них сигналом склевиванія корми. Так можна заохочувати харчову активність слабких курчат.

Описують випадки, коли курчата, що полювали за мухами, хапали осу або бджолу і, одного разу ужалені, більше не помилялися. Інші спостереження показали, що курчата швидко навчаються відрізняти за формою і забарвленням їстівних гусениць від неїстівних. Якщо курчат годувати тільки з рук, то вони перестають відповідати на квохтанье курки і з писком бігають за своїм годувальником.

У курчат тижневого віку можна виробляти різноманітні харчові і оборонні умовні рефлекси на світлові, звукові та інші сигнали. Однак тонке розрізнення цих сигналів досягається лише у віці 2-3 тижнів. Дорослі кури швидко пристосовуються до розпорядку дня в курнику і збираються біля годівниць точно в годинник видачі корму.

Так як головним сигналом для діяльності курей є світло.

Ще більш цікаві в теоретичному і практичному відношенні результати були отримані в дослідах з перетворенням одного природного дня в два штучних. Для цього в пташнику чергували освітлення і затемнення протягом кожної доби в наступному порядку: 0-4 ч - звичайна ніч, з 4 до 12 год - світлий день, з 12 до 16 год - затемнення, що створює "другу ніч", Після якої з 16 до 24 год глибокої ночі штучне освітлення підтримувало обстановку світлого "другого дня". Вирощені в цих умовах кури засвоїли новий режим і за два "світлових дня" протягом доби встигали з`їсти більше корму, нагуляти більше живої маси, а багато хто з них стали двічі на добу нести яйця. В результаті продуктивність курей помітно зросла.

Молоді птахи вчаться знаходити дорогу до свого гнізда, перш за все по зорових орієнтирів. Вони довго кружляють над ним, запам`ятовуючи характерні риси навколишнього ландшафту. Здатність голубів повертатися додому навіть здалеку використовується з давніх часів у вигляді голубиної пошти. Голубина пошта не втратила свого значення до нашого часу, особливо у військовій справі: вона позбавлена головного недоліку радіозв`язку, при якій легко здійснюється перехоплення повідомлень, а розташування передавача точно встановлюється пеленгацією. В, першій світовій війні брало участь близько мільйона поштових голубів. У другій світовій війні тільки одні англійські військово-повітряні сили мали "на озброєнні" кілька десятків тисяч поштових голубів.

Умовні рефлекси гризунів. Хатня миша навчається за допомогою складних хитрощів добувати собі їжу і рятуватися від небезпек, що підстерігають її на кожному кроці в результаті переслідувань людиною, кішками і т. Д. Життя мишей і щурів в звивистих шляхах підпілля розвинула у них здатність швидко орієнтуватися в них і запам`ятовувати всі входи і виходи. Тому на лабораторних білих щурах ставлять різноманітні досліди з психології навчання, вимірюючи час, необхідний для того, щоб знайти вихід із заплутаних доріг, лабіринту.

Для вивчення властивостей вищої нервової діяльності у мишей, щурів, кроликів виробляють умовні рефлекси на світлові, звукові, нюхові та інші сигнали в спеціальних камерах. Якщо виробляється харчової рефлекс, то за сигналом відкривається годівниця, а якщо виробляється оборонний рефлекс, то до металевих ґрат статі підключається електричний струм. Таким способом вивчаються властивості умовних рефлексів, їх зміни при різних впливах на організм тварини (фізичної роботи, ліків, голоду і т. Д.).

Особливості способу життя мишей і щурів в темних закутках підпілля знайшли відображення в тому, що вони набагато легше утворюють умовні рефлекси на звукові, ніж на зорові сигнали. Однак у них добре виробляються і зорові умовні рефлекси. Цим можна скористатися, щоб показати ефективний досвід "посадки мишей в поїзд". Якщо частина білих ручних щурів або мишей помітити червоною фарбою і годувати тільки в червоних вагончиках, а інших - в білих, то при подачі поїзда вони розбіжаться по "своїм" вагончиків,

Високої досконалості досягає поведінку бобрів, відомих своїм цінним хутром. Вони з дивовижним мистецтвом будують греблі, піднімають рівень води в річці. (Відомо, що житла бобрів мають підводний вхід.) При цьому старі бобри вчать молодих найбільш ефективним прийомам подгризанія і валки дерев, їх обробленні, сплаву до місця будівництва і укладанні в тіло греблі. Всі ці роботи дружно виконуються всіма членами колонії під керівництвом ватажків. цікавий "мова" бобрів. Свистом вони викликають один одного з житла, горловими звуками обмінюються при роботах з валки дерев і т. Д. В залежності від місцевих умов, розмірів річки, стану берегів та інших обставин бобри вибирають різні способи і засоби будівництва, зводячи складні гідротехнічні споруди. Умовні рефлекси копитних. У свиней з самого раннього віку можуть вироблятися різноманітні умовні рефлекси. Цим користуються, наприклад, для того, щоб збирати поросят після прогулянки. Досить Свинарка протягом декількох днів перед кожним годуванням подавати певний сигнал (ударяти в дно відра, як в барабан), і по цьому сигналу поросята будуть дружно збігатися до годівниць з усього загону.

У овець і кіз виробляють складні харчові умовні рефлекси, які вивчалися як в лабораторії, так і в природних умовах. Досліджувалося виділення слини у овець, яких переводили зі стійлового утримання на пасовищне.

У перші два дні ні шлях на пасовище, ні навіть сусідство з пасуться вівцями не викликали у піддослідного вівці слиновиділення. На третій день у неї "слинки дотеклі" при вигляді овець, що пасуться. Потім утворилися умовні рефлекси на вигляд пасовища, дорогу до нього, а через два місяці досить було вивести вівцю з стійла в коридор, як у неї вже починалося слиновиділення.

За сигналами природної обстановки у овець виробляють пристосувальні умовні рефлекси, що викликають зміни обміну речовин в організмі. Вид гнеться від вітру трави посилює утворення теплоти, а яскраве сонячне освітлення знижує теплопродукцию. Таке регулювання обміну речовин дозволяє вівці переносити і зимові хуртовини, і літню спеку у відкритому полі.

Велике значення для підвищення удійності корів мають умовні рефлекси молокоутворення і молоковіддачі, які виробляються у них умовами утримання і доїння. Певний розпорядок дня, постійне час доїння, одна і та ж доярка стають сигналами, заздалегідь рефлекторно збуджують молочні залози. Все, що заважає прояву цього рефлексу - шум і безлад, грубе поводження з коровою, несвоєчасне доїння, часта зміна доярок, - веде до зниження удійності навіть у високопродуктивних корів. Практика передових молочних ферм показала, що використання умовно-рефлекторних факторів може бути дієвим засобом підвищення продукції молока.

В результаті багатовікового досвіду приручення і господарського використання коні людина застосовує цілий комплекс сигналів для керування її поведінкою. Загальновідомі словесні команди підкріплюються шкірно-м`язовими подразненнями через віжки і батіг для упряжной коні, привід, шенкель (внутрішня, звернена до коня частина гомілки вершника) і шпори для верхової коня. При цирковий дресируванню в якості сигналів рухів коня часто використовується музика, в ритмі якої кінь "танцює".

Кінь має тонкий слух і нюх, добре орієнтується на місцевості. Тому, заблукавши, наприклад, в заметіль, можна надати їй самій знайти дорогу по принесеному здалеку запаху житла або нечутним для нас звукам гавкоту собак.

У нашій країні ведеться серйозна робота по приручення мешканця північних лісів - могутнього лося, який здатний долати болота і бездоріжжя, непосильні для коня. Однак найбільш цікаві перспективи відкриваються в справі використання лосів як молочних тварин.

Джерело: Хрипкова А. Г. та ін. Фізіологія тварин: Учеб. посібник по факультатив. , Курсу для учнів IX-X кл. / А. Г. Хрипкова, А: Б. Коган, А. П. Костін- Под ред. А. Г. Хрипковой. - 2-е изд., Перераб М .: Просвещение, 1980.-192 с., Іл.- 2 л. мул.