Цветочный богомол (Creoboter meleagris)

Почему же такое ощущение не возникает, когда мы произвольно меняем положение глаз? Вероятно, в этом случае наш мозг каким-то образом дает приказ, или установку, - "ожидать перемещения изображения на сетчатке". Когда глазное яблоко передвигается при помощи соответствующих мышц, последние получают из мозга такую команду, когда же мы двигаем глазное яблоко пальцем, команды не поступает. Мозг приказывает мышцам "двигайся", и это приказание позволяет предвидеть предстоящее движение изображения на сетчатке. Целевая установка в отношении зрительных стимулов изменяется лишь в том случае, если мозг послал подобную команду. Когда же мы передвигаем глазное яблоко с помощью пальца, мышцы глаза не получают от мозга никаких указаний; установки на последующее, ожидаемое движение не возникает, и нам кажется, что комната движется.

Рассмотрим противоположную ситуацию. Допустим, что команда "двигайся" поступила от мозга в глаза, но они остаются неподвижными. Такая вещь возможна, если временно парализовать глазные мышцы каким-либо наркотиком.

Итак, команда ожидать некое движение поступила, появилась новая целевая установка, но соответствующие зрительные стимулы не возникают, поскольку глаза остаются неподвижными. Результат оказывается неожиданным: пытаясь перевести взгляд с одного предмета на другой и будучи не в состоянии сделать это, человек видит, что все вокруг него движется. В этот момент он может воочию убедиться в существовании целевой установки, о которой здесь столько говорилось.

Познакомившись с этими экспериментами, мы только бегло заглянули в мир необычайно сложных и почти совершенно непознанных процессов, которые должны совершаться в мозгу одновременно с последовательными актами поведения. Ни одно звено такой цепи поведенческих актов не может обойтись без соответствующего механизма ориентации. В момент переключения с одного действия на другое неизменно используется и новый ориентирующий механизм, то есть установка. Отправляясь из своего улья на сбор нектара и пыльцы, пчела первоначально руководствуется целой серией ориентиров на местности, которые попадаются ей на пути. Когда цветы-медоносы уже недалеко и насекомое видит их, ведущим стимулом оказываются общие очертания растений (пчелу легко ввести в заблуждение, показав ей издалека зеленый предмет, по форме напоминающий растение). На более близком расстоянии пчелу привлекает окраска венчиков, затем знакомый запах - зрительные и химические "путеводители пчел". Когда насекомое оказывается внутри цветка, в дело вступают новые стимулы - запах нектара и ощущения от прикосновения к органам цветка. Роль каждого из этих стимулов состоит не только в том, чтобы вызвать очередную стадию в общей цепи действий и отключить предыдущую. Они одновременно заставляют действовать соответствующий механизм ориентации с его целевыми установками.

Процесс обучения также может изменять целевые установки. Выкапывая норку на новом месте, роющая оса осваивает и новые ориентиры, а ворона возвращается туда, где год назад нападала на филина, ибо запомнила этот участок леса. Когда лосось, руководствуясь обонянием, заходит из моря в ту самую реку, где вырос, то и в этом случае поведение рыбы включает целевые установки, приобретенные в результате обучения.

Совершенно особый и чрезвычайно затруднительный для объяснения случай изменения целевых установок представляет способность перелетных птиц ориентироваться по солнцу. Уже можно считать доказанным, что скворцы, летящие осенью на юго-запад, определяют направление пути именно по этому светилу. Но ведь в течение немногих утренних часов, когда птицы совершают перелет, положение солнца на небосводе существенно меняется. И тем не менее скворцы держат правильный курс. Исследования показали, что их целевая установка изменяется с изменением времени суток. Птицы обладают своего рода "внутренними часами". Как действуют эти внутренние часы, нам пока не известно.

Еще одна проблема, связанная с ориентацией в  пространстве, возникает в тех случаях, когда движение одной части тела, например ноги или плавника, направляется деятельностью органа чувств (например, глаза), расположенного в другой части тела. Как объяснить столь быстрые и резкие движения конечностей животного, что даже глаза не в состоянии уследить за ними? Вспомним богомола, который ловит муху, молниеносно выбрасывая в ее сторону передние ноги. Заметив жертву, богомол следит за ней, поворачивая только голову. При этом тело насекомого остается неподвижным. И тем не менее, когда богомол пускает в ход свое орудие лова - передние ноги, он настигает цель с безошибочной точностью.

Каким же образом хватательные ноги "узнают" о том, что видят глаза насекомого, точнее, направление, в котором следует нанести удар? Вспомним, что выброс хватательных ног настолько стремителен, что его едва ли можно скорректировать на полпути при помощи зрения. Даже если богомол заметит, что его телодвижение неточно, будет уже поздно изменить направление броска. Совершенно ясно, что нацеливающий механизм должен быть безошибочно настроен еще до начала броска. Эта настройка осуществляется предшествующими движениями головы насекомого.

Дело в том, что у богомола есть особый чувствительный орган - щеточка из особых волосков, расположенных на переднегруди насекомого. Сигналы, постоянно идущие от этих волосков в центральную нервную систему, способствуют тому, что насекомое в обычном состоянии держит голову прямо. Всякий поворот головы повышает давление на волоски в том или ином участке переднегруди. При виде мухи в центральной нервной системе происходит оценка различий между противоречивыми сигналами: один из них приходит от глаз и заставляет богомола повернуть голову в сторону сидящей мухи, другой посылается волосками и приказывает держать голову прямо. Именно эти различия и диктуют передним ногам направление, в котором следует нанести удар. Если обрезать богомолу чувствительные волоски, насекомое будет выбрасывать ноги только прямо вперед - независимо от того, в каком направлении повернута его голова.

Можно задать вопрос: почему богомол вообще поворачивает голову? Почему зрительный сигнал относительно направления, где находится жертва, не передается непосредственно в центральную нервную систему? Главная причина этого, вероятно, состоит в том, что богомолу надо определить не только направление, в котором находится возможная добыча, но и расстояние до нее. Расстояние же можно определить только при помощи обоих глаз, посредством бинокулярного зрения. Богомол, лишенный одного глаза, выбросит ноги в правильном направлении, но будет стараться схватить жертву слишком далеко, если она мала, и слишком близко, если велика, поскольку оценка расстояния в этом случае основывается только на кажущихся размерах жертвы.

Итак, мы познакомились с тем, насколько разнообразны механизмы, используемые различными животными в целях ориентации, и каким образом, подобно множеству других жизненных процессов, они служат поддержанию некоего устойчивого состояния. Постоянное положение тела или необходимое направление при передвижении определяются соответствующими пространственными характеристиками внешней среды. Так же как и в других жизненных процессах, это осуществляется за счет сложной системы отрицательных обратных связей: каждое отклонение от нормы фиксируется и открывает дорогу именно тем действиям, которые выправят положение. По мере того как животное меняет свое поведение, центральная нервная система получает сообщение об этих изменениях и дает подходящую к случаю целевую установку.

Сиамский котенок опасливо поглядывает вниз, боясь упасть с высоты около 60 сантиметров. На самом деле никакой опасности нет, поскольку перед ним находится кусок стекла, служащий продолжением верхней площадки. Котенку еще не пришлось узнать, что такое высота, и тем не менее он не решается наступить на стекло. Этот опыт показывает, что страх животного перед высотой определенно не связан с обучением.

Страницы 1 | 2 | 3 |