Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2019-05-27 | 151 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Многие животные приурочивают свою жизнь к положению источника света на земле — Солнца. Например, если перевезти пчел из Америки во Францию, то американские пчелы будут некоторое время жить во Франции по своему прежнему «американскому» расписанию. Со временем они, однако, приспособятся к новым условиям. Тем не менее эти же пчелы совершенно дезориентируются в южном полушарии, где Солнце в полдень находится на Севере.
Некоторые насекомые «настраивают» свои внутренние «часы» на время прилива и отлива океана.
Если перевезти устриц или панцирных моллюсков с западного побережья океана на восточное, то можно наблюдать любопытную картину. Они продолжают регулировать свою жизнь в соответствии с океанскими приливами западного побережья. Ширина щели между створками раковины и поглощение моллюсками кислорода увеличиваются и уменьшаются в ритме приливов и отливов на западном побережье океана.
Море и океан являются надежными факторами ориентации животных. Извлеките из воды рачка-бокоплава, живущего вдоль Адриатического побережья Апеннинского полуострова, как он автоматически повергнется к востоку и побежит к воде. Оказавшись на берегу Неаполитанского залива, этот же рачок направится на запад.
Ориентация крабов несколько сложнее. Они ориентируются как на часы приливов и отливов океана, так и на Солнце. В зависимости от этого у них резко изменяется уровень содержания гормонов, которые увеличивают или уменьшают число пигментных клеток, в виде точек, покрывающих поверхность их тела. Вот почему днем эти крабы имеют темный буровато-серый цвет, а ночью цвет светлой слоновой кости. Темная бурая окраска для крабов имеет защитное значение. Она помогает им днем во время отлива прятаться в своих норах.
|
Ориентация морских червей и некоторых видов рыб еще более сложная. Они комбинированно воспринимают и оценивают ритм прилива, фазы луны и времена года. Их брачные обряды приурочены только к одному определенному приливу.
Запах
Мы уже упоминали ранее о роли химических веществ в инстинктивном поведении. Запах является могучим средством общения живых существ и исследования внешнего мира. Каждый вид животных имеет свой собственный, биологически обусловленный спектр запахов. Если кролик лучше всего различает по запаху морковку, то собака это лучше делает по отношению к запаху кролика.
Чувствительность обоняния также определяется состоянием организма. Оно резко повышается при голоде, при накоплении в организме половых гормонов.
Фабр обнаружил, что самки бабочек китайского шелкопряда совершенно не чувствительны к запаху, которым они завлекают самцов. Однако самцы реагируют на этот запах в чрезвычайно ничтожных концентрациях и пролетают расстояние в семь миль, возбуждаемые этим запахом. Это вещество в 1959 году обнаружил лауреат Нобелевской премии Адольф Бутендант из Мюнхенского института биохимии. Оно представляет собой спирт с шестнадцатью углеродными атомами в одной молекуле.
Запах может изменять внутреннее состояние животных. Известно, например, что у самок мышей при виде и запахе самца изменяется их половой цикл. В 1960 году в английском институте медицинских исследований в Лондоне было обнаружено, что самки мышей не беременеют сразу же после спаривания, если подвергаются запаховым раздражениям от других самцов. Вот почему в скученной колонии обычно резко снижается рождаемость!
Электричество
Многие живые существа обладают исключительной чувствительностью к действию электрического тока. Любопытен эксперимент с одноклеточными туфельками-парамециями. Если к капле воды, в которой плавают парамеции, с двух сторон подвести электроды от батареи постоянного тока, то можно наблюдать, что все они начинают плыть в сторону отрицательного полюса.
|
Некоторые виды улиток, например, речная улитка, прекрасно ориентируются по силовым магнитным линиям Земли.
Морские миноги испускают специальные электрические импульсы. Каждый такой импульс представляет собой электрический ток, который выходит из одной части миноги, проходит по воде и возвращается в другую область ее кожи. Таким образом немедленно воспринимается любое изменение посланного импульса. Они также обладают высокой чувствительностью к электромагнитному полю.
Рыба-нож имеет специальный электрический орган, расположенный возле кончика хвоста. Пятясь, эта рыба залезает в ямки и использует электрические импульсы, идущие от хвостовой части, для исследования содержимого этих ямок.
Большинство рыб использует электрические органы для навигации. При каждом импульсе у такой рыбы вдоль ее тела распространяется слабый электрический ток, который все время корректируется с магнитным полем Земли.
Однако есть рыбы, которые используют электрический разряд для нападения и защиты. Электрический скат, например, производит разряд напряжением около 70 вольт. Серией таких разрядов он оглушает свою жертву. Электрический сом, живущий в Ниле, производит разряд даже до 350 вольт.
Специальные сигналы
Большинство живых существ на Земле издает различного рода сигналы. Эти сигналы служат как выражением определенного состояния, так и имеют информационный смысл. В брачный период самец призывает самку специальной «песней любви».
Каждый вид животных «работает» на своей волне. При этом оказываются занятыми все диапазоны волновых колебаний— от медленных до ультравысоких. Единственное спасение в этом хаосе звуков состоит в том, что каждое животное обладает только узким спектром восприятия звуковых колебаний. Не исключением является в этом смысле и человек.
Его ухо воспринимает только от 20 до 20000 колебаний в секунду.
Сигналы, издаваемые животными, могут быть использованы и для эхолокации.
Наиболее поразительна в этом смысле деятельность подковоносых летучих мышей, широко распространенных в Европе, Америке и Австралии. Они имеют вокруг носа и рта двойную складку мембран. Последняя служит своеобразным горном, концентрирующим высокочастотные сигналы в узкий звуковой пучок, который наподобие света фонаря животное может направлять в любую сторону. Обладая таким прибором, летучие мыши непрерывно прощупывают окружающее их пространство, даже когда они отдыхают в висячем положении, находясь головой книзу. Надо сказать, что тазобедренные суставы летучих мышей очень подвижны, поэтому они способны даже в висячем положении поворачивать свое тело так, что оно описывает полный круг. В результате таких движений животное получает возможность сканировать окружающую среду в поисках добычи.
|
Разве это не высокосовершенная самонаводящаяся ракета! Вместе с тем летучие мыши постоянно воспринимают отраженные сигналы. Некоторые ученые полагают, что их уши способны держать звук «под наблюдением» с момента его испускания. Благодаря этому летучие мыши определяют не только, какой объект находится перед ними, но по высоте звучания отраженного звука даже направление его движения.
Но природа хитра. Для защиты от сигналов летучих мышей многие мотыльки имеют пушистый покров, а пушинки почти не отражают звука. Другие насекомые, например жуки, имеют двойной диапазон слышимых звуков. В одном диапазоне они слышат звуки своих сородичей, а в другом — звуки приближающихся летучих мышей. Вслед за этим они складывают свои крылья и камнем падают на землю, тем самым спасаясь от преследователя.
Почти все пещерные птицы также используют эхолокацию. В пещерах Венесуэлы и Гвианы в Южной Америке, например, обитает масляная птица, которая также ориентируется с помощью отраженных колебаний своих щелкающих звуков.
Эхо играет важную роль в жизни и водных животных. Киты и дельфины широко используют эхолокацию для ловли рыбы и общения друг с другом. А другие животные и человек разве не используют в своей жизни эхолокацию? Мы все время воспринимаем, и порой подсознательно, оцениваем окружающие нас звуки. Они тесно вошли в нашу жизнь. Мы уже не можем представить идущего поезда без равномерного постукивания колес, летящего самолета без рева мотора. А представьте, как бы реагировал летящий в самолете человек, если бы шум моторов внезапно прекратился? Все время, всю жизнь мы, сами того не замечая, оцениваем звуковую информацию.
|
Оценка информации
Итак, многочисленные факторы внешней среды способны оказывать существенное влияние на характер инстинктивных действий животных. При этом в зависимости от экологии каждое живое существо имеет ведущий канал внешней информации.
У человека и птиц, например, ведущим каналом связи с внешним миром является зрение. У собаки — обоняние. У дождевого червя — осязание. Муравей обладает в равной степени хорошим осязанием и обонянием. В зависимости от того, какая внешняя информация является ведущей в поведении живых существ, можно говорить об их «мировоззрении», «мирообонянии», «мироосязании» и т. п.
Но какой бы канал информации не был ведущим, на его основе всегда происходит принятие «решения» к совершению действия. Муравей на основе осязания быстро принимает решение напасть на погохвостку (если она меньше его) или убежать прочь (если она крупнее его).
Точно так же, на основе только осязания размера ячейки, пчела, откладывающая яйца, принимает соответствующее решение. Если ячейка большая — у нее выделяется сперма и откладывается оплодотворенное яйцо, из которого в будущем разовьется матка. Если размер ячейки маленький, то в нее откладывается неоплодотворенное яйцо, из которого появится трутень.
Все эти механизмы оценки информации врожденные. Они определяются прежде всего сопоставлением внешних раздражителей с исходным состоянием животного, с его внутренними потребностями. По мере усложнения организации животные приобретают способность оценивать все большее количество внешних раздражителей. Тем не менее среди всех этих раздражителей сохраняет свое значение ведущий, пусковой компонент. Из всего этого следует, что инстинкт проявляется только в определенных условиях. Он, формируясь на основе внутренних врожденных механизмов, проявляется под влиянием определенных, как правило, постоянных раздражителей внешней среды. При изменении условий внешней среды инстинкт может совсем не проявиться или значительно измениться. Но об этом ниже.
Сейчас нам важно подчеркнуть следующее обстоятельство. Рассматривая примеры влияния внешних факторов на инстинктивную деятельность, мы можем заметить, что характер внешних влияний всегда определялся исходным состоянием насекомого или животного. Следовательно, происходит не только пассивное действие факторов внешней среды на живой организм, но, что самое важное, он сам активно подбирает и использует их для удовлетворения своих потребностей.
|
Таким образом, потребности организма, первичные изменения его внутренней среды, как правило, выступают в инициативной роли оценки окружающей обстановки. Принятие решения к действию происходит на основе оценки внешних раздражений через призму исходного внутреннего состояния. Это очень важный момент. Он позволяет подойти к проблеме инстинкта с принципиально новых позиций.
ИНСТИНКТИВНОЕ ПОВЕДЕНИЕ
Каким же образом принятое на основе внутренних потребностей и факторов внешней среды «решение» реализуется в соответствующее, называемое инстинктивным, поведение?
Вернемся снова к новорожденному щенку. Голодный щенок совершает массу беспорядочных движений. Он обнюхивает все находящиеся на его пути предметы, «исследует» их и после длительных проб и ошибок может найти, наконец, необходимую ему пищу. Как неуверенны его первые поисков вые движения!
Совсем другая картина наблюдается у насекомых,
Жесткая программа поведения
Рассмотрим, к примеру, поведение личинки осы. Вылупившись в своей земляной норе из куколки, она поедает отложенные родителями пищевые запасы, и несколько раз линяет. Съев последнего сверчка, личинка начинает ткать кокон, а затем впадает в десятимесячное оцепенение. Проходит десять месяцев развития. Оса приобретает свою нарядную окраску, разрывает кокон, прокладывает себе дорогу в почве и вылетает на волю, чтобы в течение двух месяцев своей короткой жизни дать начало новому поколению. Здесь все строго определено, каждый шаг как бы заранее расписан.
Рассмотрим теперь поведение взрослой осы-сфекса, прекрасно описанное в книге Ж. Фабра «Жизнь насекомых».
В строго определенное время развития оса роет в земле одну или несколько норок. После того как норки готовы, оса улетает на охоту, ищет и парализует сверчка, нанося ему три жалящих удара в области его главных нервных узлов. Она подтаскивает сверчка к норке, оставляет его у входа на поверхности, а сама (возможно с целью проверки) залезает в норку. Только проверив и убедившись, что в норке нет никого постороннего, оса втаскивает туда кузнечика и откладывает на его грудку яйцо. Таким же образом она втаскивает в норку еще одного или двух сверчков. Отложив яйцо на грудку последнего сверчка, оса замуровывает вход в гнездо.
Какая четкая последовательность событий!
Теперь попробуем разобраться, что же заставляет осу выполнять эту последовательную цепь действий? Безусловно, что основным и главным инициативным фактором этой цепи являются изменения во внутренней среде осы, связанные с накоплением в ее организме половых гормонов, спариванием; созреванием яиц и пр. Эти процессы в свою очередь, бесспорно, определяются многими факторами внешней среды (окружающая температура, положение Солнца, длина дня и ночи и пр.).
Все это роковым образом приводит осу к необходимости рыть гнездо. Сама механика подготовки гнезда, также как и всех последующих действий, определяется сопоставлением действия на осу факторов внешней среды с заготовленной в ее организме программой. Если, например, оса не может подыскать соответствующую почву для норки, она будет искать новую почву, пока необходимое место не будет найдено.
Теперь о форме строительства. Если, например, у пчел разрушить построенный ими сот, они немедленно принимаются исправлять разрушения, и в конце концов, сот, может быть, и не такой совершенный как первый, будет восстановлен. Если дождь размывает норку сфекса, оса вырывает новую.
Итак, мы видим, что для того, чтобы перейти к следующему этапу своей деятельности, оса должна получить определенный этапный результат своего действия. Первый крупный этапный результат — это построение норки. Только после этого оса улетает на охоту. Все в поведении осы запрограммировано. Последующий этап не может начаться, пока не закончен успешно предыдущий.
Аналогичным образом строятся все последующие этапы деятельности осы.
Если вы отнимете сверчка у летящей к норке осы, она снова улетает на охоту и убивает нового сверчка. Если в тот момент, когда оса проверяет гнездо, спрятать лежащего у входа сверчка, то возвратившись и не найдя своей жертвы, оса опять улетает на поиски нового сверчка. Характерно, что всякий раз, когда оса подтаскивает свою жертву к входу в норку, она непременно оставляет сверчка и проверяет содержание, гнезда. Эту процедуру можно неоднократно повторять, как это делал Фабр, и оса всегда продолжает безотказно совершать одну и ту же реакцию.
Однако после того как яйца отложены, и вход в норку замурован, дальнейшая судьба потомства уже не волнует осу. Можно вытащить сверчков из норки, можно разрушить норку, оса на это не реагирует.
Создается впечатление, что оса все время держит перед собой конечный результат программы деятельности по обеспечению потомства — откладывание яиц и замуровывание входа в норку. Вся реальная деятельность осы подчинена конечному будущему результату ее приспособительной деятельности.
Подобные программы поведения наблюдаются у многих насекомых и рыб.
Самец колюшки начинает свою «брачную» деятельность прежде всего со строительства гнезда. Только после того как его гнездо построено, он начинает реагировать на самку. В это время изменяется его окраска. Блестящей окраской и своеобразным поведением самец привлекает самку к гнезду. Самка проникает в гнездо и мечет икру. Самец оплодотворяет икру. После этого поведение самца резко изменяется. Он становится надежным сторожем, охраняющим свое потомство от любого врага. Стоит нарушить хоть один этап этой цепи событий, как весь процесс размножения оказывается нарушенным и животное без конца будет пытаться повторить незавершенное действие. Жуки-навозники производят сложные последовательные реакции в процессе питания. Они скатывают огромные шары навоза, затаскивают их в норки, закрывают вход и только после этого приступают к еде. И в этом случае нарушение любого этапа этого последовательного ряда действий приводит к его неоднократному повторению.
Можно совершенно определенно сказать, что любая инстинктивная деятельность животных построена из подобных цепочек различных действий, соединяющих этапные моменты для достижения главного конечного результата того или иного приспособительного эффекта.
Основными такими приспособительными эффектами являются: пища, избегание врага, оплодотворение, охрана и воспитание потомства.
Каждый конечный приспособительный эффект и все основные этапы его достижения запрограммированы в наследственных механизмах животного. Однако для выявления всех звеньев этой цепи действий необходимы следующие условия.
Прежде всего эта деятельность возникает на основе той или иной потребности организма. Так, вся цепь поведения осы-сфекса возникает на основе родительской мотивация. У жука-навозника она определяется мотивацией голода, у самца-колюшки — половым влечением.
Аналогичным образом строительство гнезд у птиц всегда определяется половым возбуждением, входя как неотъемлемый этап в цепь подготовительных мероприятий к откладыванию яиц. Доказано, что даже выделение слюны, которую птицы используют для склеивания гнезда, определяется накоплением в их организме половых гормонов.
Эти инстинктивные механизмы обладают большой энергетической силой. Можно удалить у животного все его средства передвижения (ноги, крылья), тем не менее оно все равно любыми средствами (кувыркаясь или перекатываясь), достигнет источника удовлетворения своих потребностей.
Без наличия соответствующей мотивации ни одна инстинктивная деятельность проявиться не сможет. Мотивация, таким образом, представляет собой особое «заряженное» состояние, приводящее к активному воздействию на внешнюю среду и заканчивающееся тем или иным полезным приспособительным эффектом. Именно на основе исходной мотивации происходит программирование всей цепи последующих действий, направленных на удовлетворение данной мотивации.
Второе, что необходимо для выявления инстинктивной деятельности, это наличие определенных постоянных раздражителей внешнего мира. Снова вернемся к примеру поведения осы-сфекса. Предположим, что почва в той области, где поселяется оса, оказалась бы неподходящей для норы, например каменистой или песчаной. Смогла бы оса в этом случае построить нору и приступить к следующему этапу деятельности? Ясно, что нет. Аналогичным образом оса также вряд ли смогла бы достигнуть окончательного этапа своей родительской деятельности при отсутствии, например, в данной местности определенного вида сверчка, которого она оставляет для питания своему потомству и т. д.
Таким образом, исходная мотивация, возникающая на основе внутренних потребностей организма, при наличии определенных факторов внешней среды формируется и выявляется в определенной цепи инстинктивного поведения.
С этой точки зрения интересно рассмотреть такое загадочное на первый взгляд явление, как хоминг, или инстинкт направления. Чувство направления также передается по наследству. На это указывает следующее интересное наблюдение.
Европейские ученые заменили яйца аистов в Западной Германии на яйца их восточногерманских сородичей. Эти породы аистов летят зимой в теплые края различными путями. И что же оказалось? Когда родители подсаженных детей направились к долине Нила через Южную Францию, Гибралтар и северное побережье Африки, их приемыши полетели другим путем — вдоль восточного побережья Средиземного моря, через Грецию я малую Азию.
Что же заставляет птиц периодически совершать миграции?
На этот вопрос мы снова должны ответить, что инициативная роль и в этой деятельности определяется внутренними потребностями, которые возникают у них на определенном этапе деятельности под влиянием гормональных изменений внутри организма и действия факторов внешней среды. На этой основе у птиц формируется «представление» о конечном результате деятельности. Для птиц, находящихся в Северном полушарии, это прежде всего потребность в тепле. На этой основе опять формируется жесткая программа действий, отработанная поколениями. В полете птицы все время сверяют свои внутренние программы с определенными внешними факторами.
Многие опыты показывают, что птицы в своих перелетах ориентируются по Солнцу, Луне и Звездам. В последнее время высказывается предположение о том, что некоторые пти- цы могут ориентироваться по направлению магнитных силовых линий Земли.
Аналогичные процессы определяют миграцию рыб.
Как правило, путь птиц и мигрирующих рыб жестко определен. Сплошь да рядом можно наблюдать причудливые «нерациональные» передвижения, которые, возможно, определяются какими-то моментами глубокой древности. Так, например, угри из европейских рек перед метанием икры спускаются к морю, пересекают Атлантический океан и мечут икру у Бермудских островов. Их мальки, длиной в несколько миллиметров, отправляются назад в Европу и достигают ее в течение трех лет. А сколько их гибнет в пути! Поистине глубоко неразумная деятельность!
Все врожденные программы являются, как говорят в технике,— жесткими. Их выполнение становится невозможным при нарушении определенных внутренних наследственных механизмов основных влечений и при отсутствии тех или иных, обычно постоянных, явлений внешней среды.
Насколько консервативно и порой «нерентабельно» инстинктивное поведение показывает следующий пример, который приводит Фабр.
Оса-бомбекс обычно роет свою норку в песке и откладывает в нее яйцо. Особенностью экологии этого вида осы является то, что она все время доставляет пищу своей личинке. Каждый раз она безошибочно находит в песке вход в свою норку и проникает к своей беспомощной личинке. Но можно сделать следующий опыт. Попробуем раскрыть крышу гнезда. Личинка оказывается под открытым небом. И несмотря на то, что, казалось бы, новый путь к личинке беспрепятствен, оса по-прежнему подныривает к личинке через песок.
Каждый вид животных отличается своими программами и образом жизни. Зайца, например, трудно с первого взгляда отличить от кролика. Между тем заяц живет на поверхности земли, а кролик роет себе нору.
Возникает естественный вопрос, может ли эта заведенная по определенному порядку «пластинка» как-либо изменяться?
Оказалось, что да. Жестко запрограммированные инстинктивные действия могут нарушаться при изменении окружающей среды. Всякое инстинктивное действие не является чисто механическим. Борьба осы и сверчка, о которой писал Фабр является действительно борьбой, в которой обе стороны используют все имеющиеся возможности. Не всегда попадание жала осы бывает точным и ей приходится несколько раз наносить свои удары.
В ряде случаев, если тот или иной этап запрограммированного действия по какой-либо причине не может быть достигнут, некоторые животные проявляют удивительную изобретательность и за счет некоторого изменения программы достигают конечного приспособительного результата. Но таких «сообразительных» животных оказывается не так уж много. Тем не менее именно по этому пути происходит естественный отбор, закрепляются лучшие средства и пути достижения полезных приспособительных эффектов. Эта способность гибко изменять средства для достижения цели все в большей степени тренировалась в эволюции живых существ, и высшие животные приобрели способность формировать поведение динамически, в зависимости от окружающих условий.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!