СобакиКошкиПтицыРыбыЛошадиГрызуныАмфибииРептилииРастенияФОТОВопросы-ответы (FAQ)ОткрыткиЭнциклопедии


 

Как животные выбирают свой путь?

Представьте себе, что внезапно в открытом поле вас настигла снежная буря или сильный ливень. Естественно, первой мыслью будет направиться домой. И может случиться так, что вы вскоре потеряете дорогу и заблудитесь. Значит, совсем не достаточно вовремя принять верное решение и последовать ему. Каким бы прекрасным ходоком вы ни были и как бы точно ни рассчитали свое время, вы не попадете домой, если не умеете хорошо ориентироваться в пространстве.

Этот предельно простой случай служит иллюстрацией чрезвычайно важного правила, справедливого для всех без исключения животных: эффективно лишь такое поведение, которое столь же хорошо контролируется в пространстве, как и во времени. Животное вынуждено разыскивать пригодное местообитание, пищу, места для отдыха, брачного партнера, свое гнездо и многое другое, необходимое ему. Кроме того, живому существу приходится спасаться от хищников, короче говоря, оно неизменно должно знать, куда надо идти и где следует находиться или, напротив, куда идти нельзя и где быть не следует. Кроме того, животное постоянно удерживает свое тело в "правильном" положении относительно окружающей среды. Для человека само собой разумеется, что его тело находится в вертикальном положении, если он не лежит или не сидит. Однако даже в те моменты, когда мы не думаем об этом, определенная часть сложного механизма нашего поведения занята весьма важным делом: удержать ноги, туловище и шею в выпрямленном состоянии. Даже рыбе, которая со всех сторон поддерживается водой, нужно прилагать определенные усилия, чтобы сохранять естественное, вертикальное положение в окружающей среде. И если время наступления той или иной поведенческой реакции, как правило, контролируется внутренними стимулами, то сама ориентация, направляющая животное в ту или иную сторону, всецело базируется на указаниях, поступающих извне.

Способность многих животных ориентироваться в пространстве настолько удивительна, что их действия представляются нам подчас истинным подвигом. Классический пример - перелеты птиц. У некоторых видов неопытные юнцы самостоятельно совершают путешествия на такие огромные расстояния, что объяснить подобные случаи оказывается весьма сложной проблемой для современной науки. Каким образом, например, молодая каменка, вылупившаяся из яйца где-нибудь в северной Гренландии, путешествуя ночами и в одиночку, находит дорогу за тысячи километров к своим зимовкам на юге Западной Африки? Как случается, что качурки, гнездящиеся на острове Тристан-да-Кунья и собирающиеся осенью в стаи на необъятных просторах Атлантики, вновь находят весной свой крошечный островок? А ведь это еще не самые эффектные примеры. Угри с Атлантического побережья Северной Америки и Европы отправляются через океанские пучины метать икру в Саргассово море. Совсем еще маленькие личинки, потомство этих самых угрей, возвращаются каждая к своему собственному побережью, а затем ухитряются найти пресноводные ручьи и озера за много километров внутри материка, где и остаются жить. Лососи, напротив, через несколько лет возвращаются из, океана метать икру в те самые реки, где они некогда появились на свет.

Все это - наивысшие проявления способности ориентироваться, хотя в сущности они только количественно отличаются от повседневных действий животных, при помощи которых те находят правильный путь в окружающей местности. Хищная птица покрывает километровые расстояния к тому месту, где она успешно поохотилась накануне. Морская чайка летит на определенные места кормежек через дюны, от одного восходящего воздушного потока к другому, и путь ее будет изменяться от раза к разу в зависимости от направления ветра. А рыба, живущая в тусклом мире водных глубин, где, на наш взгляд, вообще не разобраться, где "верх", где "низ", вполне успешно справляется с этой трудностью.

Европейский речной угорь (Anguilla anguilla), фото рыбы фотография картинка
Европейский речной угорь (Anguilla anguilla)

Необходимость ориентироваться в пространстве ежеминутна и ежечасна. Как правило, лишь очень немногие формы поведения не включают в себя пространственной ориентации. Поистине крайне сложная проблема! Едва ли часто случается, что левый и правый плавник, левое и правое крыло, левая и правая нога работают одинаково. И если бы животное не руководствовалось ежеминутно внешними стимулами, оно начало бы блуждать или двигаться по кругу. Отсюда ясно, что удержать правильный курс или неизменную позицию без постоянной проверки и корректировки нельзя. Точно так же идущий на посадку самолет должен непрерывно подчиняться действию руля чтобы согласовывать свое движение с неустойчивыми воздушными потоками.

Однако в некоторых случаях поведение животного очень напоминает действия человека, стреляющего из ружья. Сначала он выверяет свое положение, "прицеливается", а затем "нажимает на спусковой крючок", совершая тот или иной акт. Именно так ловит добычу богомол или хамелеон. Сходным образом ведет себя и "сидящая в засаде" щука, когда видит приближающуюся рыбешку. Хищница прицеливается, а затем кидается вперед, после чего она уже едва ли может изменить направление своего броска.

В ряде случаев удалось установить, что линия поведения контролируется двумя совершенно различными, но одновременно действующими механизмами. Один из них указывает, когда должно наступить то или иное действие, насколько интенсивным ему следует быть и как долго оно будет продолжаться, в то время как второй ориентирует направление действия в пространстве. (Вспомните корабль, который скользит по волнам под действием винта, но управляется с помощью руля.)

Давайте посмотрим на поведение птицы, гнездящейся на земле, в тот момент, когда из ее гнезда случайно выкатилось яйцо.

Несомненно, необходимость устранить этот беспорядок ставит перед птицей задачу достаточно затруднительную, поскольку даже на гладком и ровном месте яйцо будет катиться по кривой линии. Поведение птицы в столь сложной ситуации - .зрелище прямо-таки удивительное. Сидя на гнезде, она вытягивает шею до тех пор, пока кончиком клюва не коснется яйца, после чего катит его к себе. При этом едва заметными боковыми движениями клюва она все время корректирует перемещение яйца, так что оно вскоре по прямой линии закатывается обратно в гнездо. Даже чайка, чей клюв сильно уплощен с боков, умудряется проделывать эту операцию на крайне неровной поверхности.

Если заменить выкатившееся из гнезда яйцо цилиндром и предоставить птице возможность передвигать его по гладкой наклонной площадке, вы увидите сходную картину, с той только разницей, что движение цилиндра будет плавным и непрерывным, поскольку отпадает необходимость в боковых корректирующих движениях. Возвращаясь снова к аналогии с движением корабля, можно сказать, что в случае с цилиндром необходима лишь движущая сила: что же касается управляющих действий, то в них нет необходимости, поэтому они и не возникают. Еще более поразительно поведение птицы в том случае, если яйцо, которое она только что начала закатывать в гнездо, убрать. Такой опыт легко провести с прирученной гусыней. Птица будет действовать так, словно она на самом деле продолжает катить яйцо, однако вы не заметите при этом никаких корректирующих боковых движений клюва.

Наблюдения за дроздятами дают возможность увидеть нечто похожее, хотя и в совершенно иной ситуации. В первые дни после вылупления птенцы вытягивают шеи и широко разевают клювы в ответ на всякое, даже самое слабое сотрясение гнезда, поскольку это, как правило, служит сигналом появления взрослой птицы с кормом. Птенцы слепы; они тянутся вертикально вверх, руководствуясь исключительно направлением силы тяжести,- все поведение в этот момент находится под контролем органа равновесия, расположенного во внутреннем ухе. В возрасте около недели у птенцов открываются глаза и они начинают тянуться вверх и раскрывать рты уже в ответ на появление зрительных стимулов, например макета взрослого дрозда. Но шейки их все так же будут вытягиваться строго вертикально - даже в том случае, если зрительный стимул появляется сбоку. И хотя информация о появлении корма доставляется птенцам с помощью зрения, направление телодвижений все еще определяется органом равновесия. Лишь спустя еще несколько дней птенцы станут руководствоваться исключительно зрительными ощущениями и широко раскрывать клювики в ту сторону, откуда появились с очередной порцией корма отец или мать.

Приступая к исследованию ориентации у животных, естественно, задаешься вопросом, какие органы чувств играют роль в этом сложном процессе. Вполне очевидно, не все они одинаково способны сообщить нам, где и как расположены окружающие нас предметы, и, следовательно, дать ясное представление о нашем собственном местонахождении. Узнать о том, что где-то поблизости пекут свежий хлеб, можно по запаху, но, если мы захотим купить булку, придется прибегнуть к помощи глаз. Сделав подобное заключение, мы приходим к еще одному существенному выводу: чтобы эффективно служить целям ориентации, чувствительный орган должен "анализировать" пространственные ощущения. Необходимо по крайней мере, чтобы он обладал различной степенью восприимчивости в разных направлениях, и, кроме того, желательно, чтобы он давал сведения о расстоянии до источника сигнала.

Такой способ приема ощущений возможен лишь в случае, когда имеется целая система чувствительных клеток и сверх того некий вспомогательный аппарат, каковым является, например, хрусталик в глазу человека. Острота зрения непосредственно определяет количество зрительной информации, которая позволяет судить о расположении в пространстве того или иного объекта. Вполне очевидно, что, чем острее зрение, тем выше способность животного ориентироваться в окружающем мире.

То же самое можно сказать и в отношении слуха. Одиночное ухо позвоночного - довольно несовершенный аппарат для определения того, откуда приходит звук. Но два уха, одновременно воспринимающие звук, с большой точностью устанавливают его направление. Объясняется это тем, что мозг способен обнаруживать мельчайшие различия во времени поступления сигналов от правого и левого уха. Звуковые волны, идущие справа, достигают правого уха на какие-то доли секунды раньше, чем левого. Различие во времени поступления сигналов и тот факт, что левое ухо находится в "тени" по отношению к поступающему звуку, - вот два момента, которые дают мозгу указания относительно направления звука. Если же источник звука находится прямо перед нами, то придется слегка повернуть голову или прибегнуть к каким-либо иным ухищрениям, чтобы узнать, откуда приходят звуковые волны: спереди или сзади.

Иногда сведения о направлении сигнала поступают в мозг одновременно от двух различных источников ощущений, например от обоняния и осязания. Известно, что запах переносится по воздуху или токами воды. Животные, воспринимающие запах, находят его источник (или избегают его, если обонятельный сигнал указывает на опасность), руководствуясь движением воз-душных потоков, если запах распространяется по воздуху, или водяных струй, если он возникает в воде. Многие млекопитающие пользуются даже тремя органами чувств: нос постоянно настроен на прием запахов, осязательные или температурные ощущения (иногда и те, и другие одновременно) дают указание о направлении ветра, который принес запах, и, наконец, зрение определяет дальнейшие действия животного. Многие крабы, раки и прочие водные животные, в частности некоторые брюхоногие моллюски, способны приводить в движение воду, в которой распространяются сигналы: всасывают ее с одной стороны и выпускают с другой, исследуя тем самым химические свойства окружающей среды. Когда появляется какой-нибудь запах, сведения о его направлении поступают к внутренним органам чувств от органа, берущего пробы.

 
 

 

Сейчас на форуме