Основы поведения животных. Пищевое поведение

Чтобы разобраться в поведении животных, их надо наблюдать в естественной обстановке, поскольку многое в них является врожденным, сформировавшимся в ходе долгой эволюции для обеспечения выживаемости, добывания корма и размножения в природных местообитаниях [1].

Тропические бродячие муравьи (Eciton burchelli) образуют колонии из солдат, двух разновидностей рабочих муравьев и самок, чья роль состоит в откладывании яиц и пополнении числа особей. Для бродячих муравьев характерно чередование фаз покоя [1] и движения [2].

В фазе покоя самка откладывает яйца, а колония, образованная сцепившимися муравьями [3], остается на месте недели 2-3. При передвижении кочующий рой покидает старую стоянку, но каждую ночь устраивает новую. Фронт движущейся колонны состоит из плотной массы муравьев [4]

Таким образом, инстинктивное поведение - это реакция на давление среды, закрепившаяся в ходе эволюции. Поэтому оно отражает историческое развитие животных в такой же степени, как, скажем, их скелет. Отличным объектом для изучения поведения животных являются насекомые, поскольку в отличие от млекопитающих их поведенческие акты не корректируются высокоразвитым интеллектом.

Основы поведения. Любая деятельность, будь то охота кошки на мышь, или демонстрация хвоста павлином, или плетение паутины пауком, контролируется тремя факторами. Один из них-внешний стимул (мышь для кошки, самка для павлина и т.д.). Второй - органы чувств животного и его нервная система, которые позволяют животному видеть, слышать, обонять, а также действовать в ответ на внешний раздражитель. Наконец, третий фактор - определенное физиологическое состояние организма животного, например чувство голода, тот или иной уровень половых гормонов в крови и т.п.

Органы чувств служат не просто источником обширной и разнообразной информации, но, как показывает изучение поведения животных, для каждого вида существуют особые раздражители, имеющие специальное назначение. Эти ключевые раздражители могут быть зрительными (например, красное брюшко самца колюшки в брачный сезон, стимулирующее самку к откладыванию икры) или химическими (например, феромоны). Ключевые раздражители «освобождают» врожденные пусковые механизмы, иначе говоря, запускают «проигрывание» поведенческих стереотипов, называемых фиксированными формами поведения.

Пищевое поведение. Как внешние раздражители, так и обусловленное ими поведение могут достигать разной сложности. Одной из наиболее простых форм поведения является пищевое поведение лягушек [4].

Травяная лягушка (Ram temporaria) - охотник-засадчик: она ловит добычу только в пределах досягаемости своего языка [А, Б]. Величина добычи зависит от собственных размеров лягушки, вернее, от размеров ее раскрытой пасти [В]. Обычный пищевой спектр лягушки включает всевозможных насекомых [Г] с поправкой на их доступность в разные сезоны, однако жуки всегда преобладают

Лягушки реагируют на любой относительно небольшой движущийся объект, попадающий в их поле зрения, немедленным выбросом языка в его сторону. Но если это поведение лягушки - чуть больше, чем простой рефлекс, то пищевое поведение некоторых насекомых включает в себя крайне сложную систему обмена сигналами между членами сообщества. Наиболее известным примером этого могут служить танцы рабочих пчел [2], за изучение которых австрийский ученый Карл фон Фриш (р. 1886) был удостоен в 1973 г. Нобелевской премии. Пчела, обнаружившая источник пищи, возвращается в улей и, исполняя перед другими рабочими пчелами своеобразный «танец», передает им информацию о местонахождении и характере кормового источника. Танец позволяет пчелам выбрать правильное направление, закодированное в движениях пчелы- разведчицы.

Пчела-разведчица [1] описывает «восьмерку» [2]. При этом угол наклона фигуры указывает направление к источнику пищи относительно солнца, а продолжительность виляний брюшком во время движения пчелы по прямой пропорциональна расстоянию от улья до пищи. Когда рабочие пчелы [3] отправляются за взятком, они не только следуют по направлению, указанному «танцовщицей», но и собирают нектар только с тех цветков, чей запах она принесла

Пчеловодам хорошо известно, что накануне грозы пчелы очень возбуждаются, вероятно реагируя на локальные изменения в электрическом силовом поле Земли. Недавние исследования показали, что пчелы обнаруживают первые признаки беспокойства при приближении частоты электрических колебаний к 10 кГц, что обычно сопровождает начало грозы. Вместе с тем было замечено, что на пчел влияют и другие факторы, например возрастающая влажность атмосферы и перепады концентрации отрицательно заряженных ионов. Без этих сопутствующих факторов электричество не действует на насекомых.

Групповое кормление некоторых насекомых часто приводит к ужасным последствиям. Так, мигрирующая саранча [3], достигнув определенного уровня перенаселенности, образует бесчисленные полчища.

Саранча реагирует на перенаселенность переходом к массовым миграциям. Одиночная форма саранчи [А] довольно малоподвижна, мигрирующая - отличается более темной окраской неполовозрелых особей-нимф. Самка мигрирующей саранчи [Б] изображена в момент откладывания яиц.

Из яиц вылупляются нелетающие нимфы, которые, образовав плотную массу, отправляются на поиски пищи. По дороге они взрослеют, поднимаются на крыло и превращаются в истинное бедствие, уничтожая все на своем пути и нередко полностью съедая урожай на огромных площадях

У бродячих муравьев [1] отношения в колонии столь же жестко запрограммированы, как и у пчел: различные формы муравьев выполняют разные и четко очерченные функции. Поселение муравьев представляет собой прочную цилиндрическую колонну до 1 м в поперечнике, в центре которой находятся царица и личинки. В течение дня рабочие муравьи веером разбегаются от колонии. У большинства муравьев сигналы, регулирующие социальное поведение, имеют химическую природу.

Исключительная прожорливость муравьев и саранчи является эволюционным итогом удовлетворения постоянной потребности в пище. У личинок ручейников [5] эта потребность привела к выработке замечательной последовательности поведенческих реакций, завершающейся заключением личинки в собственную маленькую крепость. При этом каждый очередной этап строительства запускает следующий этап и так до окончания всей защитной постройки.

Личинка ручейника в ходе своего развития строит 5 домиков [А]-по одному для 5 последовательных линек, причем каждый последующий больше предыдущего. На поперечных срезах изображена серия домиков [1-7], удлиняющихся за счет новых камешков [8-12]. При линьке личинка запечатывает вход, выбирая мелкие камешки [Б] и отказываясь от крупных [В]. Камешки скрепляются друг с другом [Г] шелковой паутинкой

Инстинкт и обучение. Поведение высших животных представляет собой столь сложное переплетение врожденного и приобретенного, что оба этих компонента становятся практически неразличимыми. Но у насекомых, где инстинкты явно преобладают, роль обучения можно оценить сравнительно просто. Роющие осы [6], например, откладывают свои яйца в земляные норки, обеспеченные добычей, а затем снова отправляются на охоту, чтобы создать новые запасы пищи для следующей норки. Выбор добычи осуществляется инстинктивно и основывается как на зрительных, так и на обонятельных стимулах. Прежде чем покинуть норку, оса кружит несколько секунд вокруг, запоминая ориентиры. А вернувшись из своего охотничьего набега через час и более, легко узнает свое убежище.