Элементы поведения животных.

Около полутора миллионов видов организмов демонстрирует огромное разнообразие животного мира. Несмотря на это чрезвычайное разнообразие, мы знаем, что среди живых существ можно обнаружить основные закономерности.

Так, например, очень важна закономерность, которая существует между, веществами,, составляющими тела животных и растений. Организмы животных и растений состоят из клеток, большую часть которых составляет протоплазма. Все равно, идет ли речь о земляном черве или о че­ловеке, протоплазма их клеток по существу одинакова: она состоит из молекул одних и тех же эле­ментов.

Орган равновесия медузы.

Все это нам известно уже око­ло ста лет. Менее известным фак­том является то, что поведение всех видов животного мира, осо­бенно сухопутных животных (к ним биологически относится и че­ловек!) осуществляется одними и теми же способами.

Почему остается в одном и том же положении колы­хающаяся в море студенистая масса медузы? Это стано­вится возможным благодаря очень простому устройству. По краю зонта медузы расположены маленькие пузырьки величиной с булавочную головку. Внутри этих пузырьков имеются мельчайшие известковые шарики, которые могут передвигаться в жидкой студенистой массе. Они всегда располагаются в самой глубокой части пузырька. В зависимости от того, в какую сторону (вперед или назад) качнется в воде животное, шарики прижимаются к стенке пузырька каждый раз в другом месте. Сопри­косновение известковых шариков со стенкой пузырька [31] раздражает ее и вынуждает медузу делать такие движе­ния, которые обеспечивают ей восстановление соответ­ствующего положения.

Под действием магнита рак, у которого в органах равновесия находятся железные опилки,

поворачивается животом вверх.

Без особого труда можно лишить медузу этих малень­ких органов, в результате чего нарушится прежнее поло­жение равновесия.

Не следует, однако, думать, будто это устройство является только особенностью медуз. Очень похожее устройство обеспечивает равновесие и у раков. Только у них вместо известковых шариков имеются песчинки. Время от времени раки линяют, в этот период песчинки выпадают из их органов равновесия и теряются. Когда новая кожа рака затвердеет, он клещами вставляет вместо потерянных новые песчинки.

Известно, что если в это время на дно водоема, где живут раки, насыпать железные опилки, то раки могут набить ими органы равновесия. При этом легко доказать, что положение животных в пространстве регулируется положением (направлением давления) песчинок (опилок). [32]Достаточно приблизить к таким ракам магнит, и они в воде повернутся животом в его сторону, стремясь занять такое положение, чтобы в органах равновесия на­правление давления было нормальным.

Поскольку рак является организмом гораздо более раз­витым, чем медуза, можно предполагать, что его равно­весие обеспечивается не только этим устройством.

Почти всегда солнечный луч проникает в воду верти­кально, поскольку косые лучи либо отражаются от поверх­ности, либо преломляются так, что их направление к по­верхности воды становится почти перпендикулярным. Рак, как и другие животные, обитающие в воде, использует этот фактор для сохранения равновесия.

Интересно, как была открыта роль света в обеспече­нии состояния равновесия раков. Это произошло в Неапо­ле, в биологическом институте, пользующемся мировой известностью. Исследователь Будденброкк удалил органы равновесия у раков. Чтобы раки не могли восполнить не­достатки этого устройства своим зрением, их накрыли двойным колоколом, и в промежуток между двумя стек­лянными стенками колокола налили жидкость, окрашен­ную в красный цвет. Раки при красном свете становятся совершенно слепыми. Они, следовательно, видны, но сами ничего не видят, то есть находятся как бы в полной темноте.

Случилось неожиданное: подвергшиеся операции раки, лишенные органов равновесия, как по мановению волшеб­ной палочки легли на спину. Что же могло произойти?

Исследователь вначале не был в состоянии объяснить этот случай, но, наконец, догадался, что под нижним краем колокола проходят солнечные лучи и, таким обра­зом, под колокол снизу попадает не красный свет, а бе­лый. Когда же край колокола накрыли черным покрыва­лом, поведение раков изменилось: их ориентировка на свет прекратилась.

Из приведенных опытов можно сделать два вывода. Во-первых, животные благодаря специальным органам действуют согласно влияющим на них раздражениям, например земному притяжению. Во-вторых, на положе­ние тела самых различных животных действует не толь­ко земное притяжение, но и другие факторы, например направление световых лучей, воспринимаемое с помощью органов зрения. [33]

В случае с раками земное притяжение влияет на них сильнее, чем свет; они опрокинулись в результате поступ­ления света снизу, но сначала их нужно было лишить органов равновесия. Постоянное направление земного при­тяжения и света позволяет животным сохранять опреде­ленное положение своего тела.

Теперь возникает другой вопрос. Как передвигается животное по прямой линии?

Сохранение прямого направления при передвижении не является само собой разумеющейся способностью как у человека, так и у животных. Много людей погибло от­того, что в тумане или во время пурги, думая, что идут прямо, они на самом деле ходили по кругу. Свет являет­ся одним из тех факторов окружающей среды, которые своим прямолинейным распространением определяют прямолинейный путь движения большинства живых су­ществ. Докажем это.

Путь божьей коровки в темноте и при свете.

На лист, покрытый сажей, сажают божью коровку. Сажа нужна для того, чтобы на ней остались следы насе­комого. В темноте божья коровка идет то в одну, то в дру­гую сторону, делает всевозможные петли. Но если вдруг зажигается свет, то положение сразу меняется, и жучок идет вперед строго прямо­линейно.

В связи с ориентировкой по свету мы упомянем здесь еще один пример, чтобы сно­ва подчеркнуть тот факт, что поведение животных ограничивается «строгими правилами». [34]

Можно добиться, чтобы жук следовал всегда в од­ном направлении по отноше­нию к источнику света. После этого жука поднимают с земли или с пола и кладут в коробку. Спустя несколько минут жука вынимают из коробки и кладут на спину. Жук размахивает лапками, встает на них, затем поворачивается или вправо, или влево до тех пор, пока не найдет то направление, в каком он следовал до этого.

В какую же сторону он поворачивается? Направо или налево?

Предшествующее направление и положение точно определяют поворот жука.

Можно подумать, что жук мог повернуться в любую сторону и что он в конце концов нашел бы верное направ­ление. Однако это не так. Природа не предоставляет ему даже такой свободы. Жук всегда поворачивается в сторону меньшего угла с прежним направлением, совершая наиболее короткий путь. Только в том случае, если он поставлен задним концом своего тела точно в прежнем на­правлении, он может повернуться как вправо, так и влево. Такие «строгие правила» определяют движение жука.

Загадки ориентировки.

Следовательно, поведение животных подчиняет­ся строго определенным законам, основой которых являют­ся соответствующие условия окружающей среды, напри­мер земное притяжение, свет и т. д.

Каждый из живущих ныне видов животных в ходе своего развития, длившегося сотни миллионов лет, при­обрел органы чувств, с помощью которых он воспринимает отдельные изменения окружающей среды. В течение этого длительного периода времени у животных сформи­ровались ответные движения и другие реакции на раз­дражения. Различные факторы окружающей среды приобрели [35]определенное значение для разных животных. Однако нельзя думать, будто из бесконечного многообра­зия факторов окружающей среды каждое животное отбира­ет те, которые замечаем и мы, люди. Часто трудно уста­новить, какие раздражители окружающей среды дают клю­чи к пониманию поведения отдельных животных.

Однако некоторые исследователи с идеалистическим уклоном предполагают, что животные обладают таинст­венными, кажущимися даже сверхъестественными спо­собностями. Их поведение кажется людям непонятным. Однако в действительности это не так. Рано или позд­но всегда удается найти естественнонаучное, материа­листическое объяснение поведению животных, которое прежде казалось поразительным, но для этого надо под­ходить к вопросу с большим терпением и вдумчивостью. Приведем здесь несколько известных примеров.

Для того чтобы раскрыть секрет ориентировки лету­чих мышей, потребовались исследования, проводившиеся в течение добрых полутора столетий. Первые опыты были проделаны еще Спалланцани в конце XVIII в. Этот чрез­вычайно многосторонний ученый — священник, лингвист, историк — был одним из основателей экспериментального естествознания.

Спалланцани впустил летучих мышей в темное поме­щение, в котором повсюду были натянуты веревки с при­вязанными к ним маленькими колокольчиками. Летучие мыши летали в темном помещении, не задевая ни одну из веревок. Спалланцани подумал, что летучие мыши ви­дят в темноте, и выколол им глаза. Но слепые летучие мыши с такой же ловкостью продолжали свои полеты, как и прежде.

Работа исследователя застопорилась, он начал было подозревать существование у летучих мышей каких-то сверхъестественных способностей. В это время один из дру­зей сообщил ему из Женевы, что летучие мыши обходят все препятствия благодаря своему слуху. Действительно, когда Сналланцани залил уши этих животных воском, они, утра­тив свою замечательную способность ориентироваться, на­летали на натянутые веревки. (Эти летучие мыши, впро­чем, с большим трудом решались подняться в воздух.)

На этом завершились исследования Спалланцани. Поз­же распространилось мнение известного биолога Кювье, утверждавшего, что у летучих мышей чрезвычайно [36]развито осязание и что именно этим объясняются их порази­тельные способности.

Наконец, в 1941 г. Галамбошу и Гриффину удалось рас­крыть загадку способности летучих мышей ориентировать­ся в темноте. В настоящее время уже общеизвестно, что летучие мыши ориентируются при помощи ультразвука. Летучие мыши улавливают звуки, достигающие 100 000 ко­лебаний в секунду. Человеческое ухо, воспринимающее звуки, имеющие около 16000—20000 колебаний в секунду, конечно, не слышит ультразвуков. Однако летучие мыши способный издавать подобные «коротковолновые» звуки. Во время полета они непрерывно издают, если можно так выразиться, крики, состоящие из ультразвуков. Особенно­стью этих звуков является то, что они отражаются даже от самых мельчайших предметов так же, как отражаются элек­тромагнитные волны радарных установок. Они слышат эхо издаваемых ими ультразвуков, недоступных нашему слуху, а эти отраженные звуки как бы обрисовывают форму пред­метов.

Можно ли слышать форму предметов?

Форму предметов на больших расстояниях мы узнаем в результате отражения электромагнитных волн (света), а вблизи — на ощупь. Следовательно, существует два спосо­ба осязания, которые дают нам возможность непосредствен­но воспринимать размеры предметов. Размеры предметов — это свойства, находящиеся вне нас. Также независимо от нас существует в окружающей среде свет, то есть электро­магнитные колебания. Когда мы на ощупь определяем фор­му предмета, то молекулы поверхности нашего тела при­ходят в непосредственное соприкосновение с молекулами предметов. Когда мы воспринимаем отражение световых лучей от предметов, то получаем косвенное представление об их поверхности. С принципиальной точки зрения все равно, использует ли организм отражение света, или же, например, отражение ультразвука. Своеобразный слух ле­тучих мышей не представляет собой сверхъестественного явления, но подобный способ получения сведений о форме предметов недоступен человеку.

Научные исследования установили, что летучие мыши с помощью ультразвука обнаруживают летающих ночных бабочек. Бабочки слышат «ультразвуковые» крики летучих мышей. Ультразвук как бы парализует бабочек, и они па­дают вниз, спасаясь от своих преследователей. [37]

Изучение поведения летучих мышей помогло людям раскрыть определенные свойства ультразвука. Изучение поведения пчел раскрыло значение поляризованного све­та для ориентации некоторых животных.

Из обширного мира насекомых одомашнены только шелкопряд и пчела. Жизнь пчел представляет собой одно из интереснейших явлений животного мира. Их поведение чрезвычайно сложно, но особенности их жизни в настоя­щее время уже в значительной мере изучены. Для нас те­перь особенно интересно то, что пчелы способны не только собирать пищу в улей, но могут указать другим пчелам место, где обнаружена пища, и побудить их принять уча­стие в накоплении большего ее количества. Метод, с по­мощью которого они «передают свой опыт», называется «танцем» пчел.

«Танец» пчелы.

Одна из форм этого танца состоит в том, что пчела бегает по полу улья так, как конькобежец-фигурист, выписывающий «восьмерку». Она делает один круг, за­тем рядом с этим кругом — второй, а потом вновь возвра­щается к прежнему кругу и т. д., то есть движется по контуру восьмерки. Середина этой восьмерки представля­ет собой прямую линию, являющуюся линией соприкосновения [38] двух похожих па окружности замкнутых кривых (нельзя считать, что это два соприкасающихся точных круга, скорее это две кривые, которые похожи на контур двух булочек, приложенных друг к другу нижней частью). Направление этой прямой линии обозначает, как выясни­лось, направление к обнаруженному источнику питания по отношению к солнцу (см. рис.)

Откуда знает, однако, пчела, прилетевшая на «место танца», в каком направлении от нее расположен источ­ник питания? В случае танца по горизонтальной плоско­сти пчела только тогда может установить это направле­ние, если снаружи на нее падает хотя немного света. Для нее достаточно, если виднеется кусочек синего неба.

Следовательно, пчела может использовать синеву неба для определения направления. Верно ли это?

С экспериментальной целью в улей, повернутый к се­веру, зеркалом отразили синеву западной части неба. По­сле этого направление танца пчел внезапно изменилось. Следовательно, пчелы действительно в состоянии каким-то образом ориентироваться по синеве неба. С помощью опытов удалось объяснить это явление. Выяснилось, что пчелы чувствуют поляризованный свет, а отраженный от неба свет имеет примесь поляризованного света.

Мы знаем, что свет — это электромагнитные волны. В обычном неполяризованном свете колебания бывают различных направлений. В поляризованном свете колеба­ния — одного направления, поэтому при отражении, т. е. при преломлении, он ведет себя иначе, чем простой свет. Человеческий глаз без соответствующих оптических при­боров не может различить простой и поляризованный свет. Теперь у нас достаточно этих сведений и мы можем вернуться к затронутому вопросу.

Процент поляризованного света и его направление на разных участках небосклона связаны с положением солн­ца, и, таким образом, при помощи поляризованного света по голубым участкам неба можно сделать вывод о по­ложении солнца. Для пчел этот процесс настолько же прост, как для нас — различение цвета. С точки зрения восприятия пчел, это явление очень простое, но если мы попытаемся перевести его на язык физики, то все станет довольно сложным.

Из всего сказанного особенно важно то, что исследо­вание явлений, связанных с ориентацией пчел, и других [39]особенностей их поведения, кажущихся непонятными, привело науку к познанию роли поляризованного солнеч­ного света у животных. Выяснилось, что и птицы способ­ны, не видя солнца, чувствовать с помощью поляризо­ванного света положение солнца.

Конечно, и это было выяснено с помощью опытов. Опыты были проведены над скворцами, т. е. над птицами, которые осенью улетают. В период отлета скворцы, со­держащиеся в большой клетке, начинают собираться в той ее части, которая соответствует направлению пере­лета птиц, находящихся на воле[5]. Как устанавливают скворцы соответствующее направление?

Выяснилось, что куда бы мы ни переносили клетки с этими птицами, достаточно было им увидеть маленький кусочек неба, как они тут же перемещались в указанную часть клетки. Способность птиц ориентироваться основы­вается на свойствах поляризованного света точно так же, как это происходит у пчел. Если около клетки поставить зеркало, в котором отражен небосклон, т. е. если птицы увидят природу «наизнанку», то они немедленно переме­щаются в противоположном направлении.

Упомянем еще об одном-двух фактах, связанных со способностью птиц ориентироваться во время перелета, которые кажутся загадочными. Птицы, оставляя места гнездования, совершают во время своего перелета в теп­лые края путь в несколько тысяч километров, а весной снова возвращаются назад. Поразительной является, на­пример, способность почтовых голубей возвращаться до­мой, пролетая многие сотни километров.

Недавно выяснилось, что перелетные птицы ориенти­руются днем по солнцу, а ночью по звездам. Этому спо­собствует опыт, накопленный и переданный десятками и сотнями тысяч птичьих поколений. Можно доказать, на­пример, способность птиц ориентироваться по звездам. Известно, что перелетные птицы, живущие в больших клетках, осенью концентрируются в южном конце клетки, а весной — в северном. [40]

Расположение полукружных каналов.

На сводчатой крыше клетки воспроизводили, как на экране, картину ночного неба с точным расположением звезд. В течение некоторого времени птицам показывали по ночам картину неба, соответствовавшую привычному пути осеннего перелета, и птицы располагались в клетке согласно направлению их перелета. Затем внезапно вос­становили картину небосвода, которая существовала до начала опыта. Это привело птиц в полное смятение, но очень быстро они переместились в том направлении, ко­торое соответствовало направлению их перелета.

Следовательно, птицы способны изменять свое рас­положение в зависимости от расположения звезд на небе. Совершенно ясно, что эта способность является основой для ориентации во время перелета.

Что же касается способности почтовых голубей ори­ентироваться, то и здесь ученые во многом разобрались. Раньше, однако, нам необходимо познакомиться с так на­зываемыми полукружными каналами, являющимися орга­нами равновесия и составляющими часть внутреннего уха у позвоночных. В височной кости позвоночных с обеих сторон расположены по три маленьких канальчика. Это и есть полукружные каналы, которые располагаются [41]очень своеобразно: два из них лежат всегда в одной и той же плоскости, т. е. шесть полукружных каналов распо­лагаются в трех плоскостях. В свою очередь три плоскости пересекают друг друга под прямым углом. Эти особен­ности и обеспечивают деятельность полукружных каналов.

Действие полукружных каналов.

В полукружных каналах содержится жидкость. Каждый полукружный канал имеет выпуклую часть, в которой рас­положена поперечная перегородка. Куда бы ни повернулась голова жи­вотного, эта жидкость в силу инер­ции следует за поворотом головы только с опозданием и оказывает давление на перегородку. Это и про­изводит раздражение[6]. Давление жидкости на перегородку в спарен­ных полукружных каналах меняется в зависимости от того, в какую сто­рону происходит поворот головы и куда повернется животное. Если почтовый голубь летит прямо, необходимо лишь, чтобы он неподвижно держал голову, тогда всякое откло­нение от прямого курса раздражает полукружные каналы. Голубь, у которого удалены оба горизонтальных полу­кружных канала, летать может, он даже двигается вперед, но делает при этом большие крюки то вправо, то влево.

Принцип обратной связи.

Если бы опытному и способному конструктору поручили создать такую машину, самолет или ракету, ко­торые должны двигаться по определенному пути, как бы он приступил к своей задаче?

Он установил бы на своей машине такие приборы, по которым можно было бы определять направление движения. [42]Эти приборы должны указывать по карте путь сле­дования машины. В современном судоходстве и в авиации для определения местонахождения судна или самолета используются радарные лучи, и полученные данные пере­носятся на географическую карту. Таким образом, прибо­ры фиксируют действительное местонахождение машины на географической карте.

Другие приборы должны показывать намеченное на­правление. Самым простым прибором такого рода являет­ся компас. Теперь необходимо, чтобы действовало устрой­ство, которое постоянно сравнивало бы фактические данные с заданными, например фактический курс с намеченным направлением. Это устройство должно так направлять ме­ханизм машины, ее рулевое управление, чтобы в конеч­ном итоге ликвидировать расхождения между фактиче­ским и заданным направлениями. Такие технические зада­чи относительно легко разрешить, и соответствующие при­боры в настоящее время широко применяются.

Принцип, о котором идет речь, называется принципом обратной связи. Это означает, что обнаружение различия между соответствующими заданными и фактическими дан­ными в конечном итоге ведет к ликвидации этих различий. Поэтому такой принцип иначе называют принципом отри­цательной обратной связи.

Принцип обратной связи осуществляется в электриче­ском холодильнике. Если ртуть термометра опускается ниже дозволенной границы, прерывается прохождение тока, и охлаждение прекращается. После этого температу­ра в холодильнике снова поднимается, поднимается и ртут­ный столбик термометра, что в конечном итоге включает ток, и холодильное устройство вновь начинает функцио­нировать. Этот пример делает понятным процессы, происходящие в нервной системе животных и проявляю­щиеся в их поведении. Когда животные благодаря своим «внутренним часам» ориентируются по астрономическим данным, т. е. по движению солнца или звезд, то в их по­ведении проявляется принцип отрицательной обратной связи. Этот принцип действует и тогда, когда летучая мышь благодаря отражению ультразвука изменяет направ­ление полета в погоне за своей жертвой.

Конечно, одно дело техника, другое — живой организм. Как же протекает деятельность живого организма?[43]

Рефлексы.

Раздражения, поступающие из окружающей сре­ды и достигающие организма, улавливаются органами чувств. Глаза улавливают свет, уши — звуковые колебания, полукружные каналы — ускорения, связанные с вращени­ем, и т. д. Органы чувств воспринимают различные влияния окружающей среды. Их чувствительность означает, что они воспринимают внешние раздражения и превращают их в нервные процессы.

Свет, падающий на человека, воздействует не только на наши глаза, но и на нашу кожу. Однако глаза гораздо бо­лее чувствительны к свету, чем кожа. Чувствительные клетки глаза воспринимают даже самые малые различия интенсивности света. Лучи света, достигающие глаза, вследствие сложной и тонкой работы чувствительных кле­ток (колбочек и палочек) становятся раздражителями нервных клеток, находящихся в глазу. По нерву, связыва­ющему глаз с мозгом, пробегают электрические разря­ды — характерные серии нервных импульсов. В нервное возбуждение превращается и всякое раздражение, дохо­дящее до уха. Соответствующие разряды пробегают и по нервам, идущим от коленного сухожилия к центральной нервной системе, когда при испытании коленных рефлек­сов врач внезапным ударом молоточка напрягает сухо­жилие.

Следовательно, рефлексы начинаются с деятельности органов чувств. Свет, звук, удар, холод, запах и т. д. воз­буждают чувствительные клетки. Эти чувствительные клет­ки соприкасаются с нервными клетками, которые восприни­мают раздражение чувствительных клеток и путем разря­дов, пробегающих вдоль длинного отростка нервного волокна, передают их дальше в центральную нервную систему. Нервные клетки центральной нервной системы связаны с другими нервными клетками. Самая простая форма такой связи — передача нервными клетками раздра­жения чувствительных клеток и возбуждение других нерв­ных клеток, которые связаны, например, с мышечным [44] волокном. В таких случаях вторая нервная клетка, получив разряд и передав его дальше, вызывает раздражение мы­шечного волокна, которое при этом сокращается.

Рефлекс коленных мышц.

Удар молоточка растягивает коленное сухожилие. Чув­ствительные органы, имеющие форму веретена, попадают под удар и вступают в действие. Под их воздействием вдоль чувствительных нервов пробегают электрические раз­ряды от колена до спинного мозга. В спинном мозгу «мо­торные нервные клетки» воспринимают раздражение, и через их длинные отростки (нервные волокна) разряды доходят до мышц бедра, где мышечные волокна сокраща­ются, и пациент невольно вскидывает ногу.

Этот сложный процесс представляет собой один из са­мых простых рефлексов.

Органы чувств связаны со множеством нервных цент­ров, с миллиардами нервных клеток центральной нервной [45]системы. Нервные центры постоянно руководят всеми орга­нами и клетками многоклеточных организмов.

Как отстает современная наиболее сложная по конструк­ции машина от многоклеточного живого организма!

Взять хотя бы хорошо известное нам одноклеточное животное — инфузорию-туфельку. Какую удивительную [46]согласованность в действиях проявляет ее вёсла-реснички. Если бы эти реснички двигались не одновременно, то ин­фузория была бы совершенно беспомощна в воде. Одновре­менность движений ресничек обеспечивается их взаимо­связью. Насколько же сложнее действия более высокораз­витых живых существ, состоящих из несметного множества клеток! Не удивительно поэтому, что строение нервной системы чрезвычайно сложно.

Нервная система, несмотря на сложность строения и деятельности, состоит из относительно простых элементов. Основной ее элемент — нервная клетка, т. е. нейрон с мельчайшими древовидными разветвлениями (дендритами) и длинными осевыми отростками (аксонами). Они-то и образуют пути, по которым раздражения идут от органов чувств к органам передвижения. Основным принципом деятельности нервной системы является рефлекс — воз­буждение, передающееся по этим путям. Это значит, что движения организма вызываются его структурными из­менениями, наступающими вследствие воздействия окру­жающей среды.

Нервная клетка. Разрыв нервного волокна показывает, что на рисунке изображена только его начальная и конечная части

Принципиально это относительно простое явление, однако рефлексы — результат довольно сложной деятель­ности организма, не говоря о том, что отдельные рефлексы могут вызвать за собой целую их цепь.

Наука, занимающаяся поведением животных и насчи­тывающая всего лишь несколько десятилетий, накопила многочисленные наблюдения о цепях рефлексов в поведе­нии животных.

Для примера рассмотрим, как протекает спаривание (нерест) колюшек. Самец сначала выбирает себе участок. Причина, вызывающая у самцов стремление выбрать уча­сток, по-видимому, заключается в изменяющейся деятель­ности желез внутренней секреции. Это зависит от воздей­ствия внешних условий. Не случайно, что многие живот­ные размножаются именно весной. У отдельных позвоноч­ных можно доказать влияние температуры окружающей среды на деятельность половых желез. Следовательно, внутренняя причина выбора участка кроется в изменив­шейся деятельности желез внутренней секреции ры­бы, особенно половых желез[7], а внешняя причина — в окружающей обстановке, служащей наследственным раздражителем.

Окружающая среда стимулирует самца колюшки к устройству гнезда, которое он строит, главным образом, из растений. В длинной цепи рефлексов первым звеном и является постройка гнезда. Только после этого может наступить очередь следующего звена этой цепи. Внешним раздражителем его является появление такой самки,[48]раз­дутый живот которой ука­зывает на то, что она го­това метать икру. Под влиянием вида такой сам­ки самец начинает харак­терно плавать, делая зиг­заги. До тех пор, пока самец строил гнездо, его окраска сливалась с окру­жающей средой. В тот мо­мент, когда самец замечает самку, он приобретает бле­стящую окраску брачного периода. Окраска самца и зигзагообразное плаванье привлекают самку, она приближается к нему. За­видев приближающуюся самку, самец направляет­ся к своему гнезду. Самка следует за ним: самец «ве­дет» ее. Это тоже рефлекс. В этот момент самец ука­зывает самке вход в гнез­до, просовывая в него голову. Следующий этап: самка проникает в гнездо. Если сейчас самца забрать отсюда, то цепь рефлексов самки прервется, и она не станет метать икру. В естественных условиях в это время самец начина­ет трястись, и в ответ сам­ка мечет икру в гнезде. Затем самец оплодотворяет икру.

В этом сложном процессе поведение самца и поведе­ние самки определяются рефлексами. Отдельные рефлек­сы взаимосвязаны между собой как звенья единой цепи: каждое отдельное звено подготавливает появление следу­ющего звена.

Отдельные фазы нереста у самца (♂) и самки (♀) колюшек.

Как известно, «исходной точкой» отдельных рефлексов является соответствующее раздражение окружающей сре­ды. Значение этого факта хорошо иллюстрируется [49]следующим примером. Исследователь Тинберген изготовил моде­ли рыб, которые воздействовали на самца колюшки таким же образом, как живые рыбы. Выяснилось, что даже не­значительные факторы определяют поведение животных. Например, самец принимает каждую модель рыбы, если она окрашена снизу в красный цвет, за самца и готовится к нападению (см. рисунок на стр. 50).

Животные наследуют довольно большое количество относительно сложных рефлексов и способов поведения, и каждый из них имеет характерный, вызывающий его раздражитель. Не всегда легко понять, что же это за раз­дражитель. Тем более, что отдельные рефлексы представляют собой часть общей цепи и могут вступить в действие только после соответствующих предпосылок.

Модели рыб: верхняя, больше всех похожая на самца, но не имеющая нерестовой окраски, не привлекает внимание самца во время нереста, нижние, относи­тельно бесформенные модели, но с красным «животом», побужда­ют самца, охраняющего свое гнездо и готового к нересту, принять позу готовности к нападению.

Говоря о сложных взаимодействиях, мы вновь обра­щаемся к примеру колюшек. Вылупившихся из икры мел­ких рыбешек самец бдительно охраняет. Он следит даже за тем, чтобы рыбешки по неосторожности не заплыли слишком далеко. Если та или иная из них отплывает да­леко от гнезда, то заботливый отец стремительно кидается вслед и, взяв рыбешек в рот, возвращается к гнезду.

В этом проявляется строгая закономерность, в чем мож­но убедиться из следующего. Большинству рыб необходи­мо глотнуть немного воздуха, чтобы начал действовать их плавательный пузырь (он должен наполниться газом, вы­деляемым из крови). Таково положение и у колюшек. Если этим рыбкам в раннем возрасте воспрепятствовать подниматься на поверхность для заглатывания воздуха, их плавательный пузырь никогда не будет функционировать. Рефлекс отца-колюшки по уходу за своим потомством заключается в том, чтобы догнать своих деток, отплы­вающих слишком далеко, и вернуть их на свой участок, чтобы они не стали добычей других рыб. Однако отцов­ский рефлекс был бы вреден для малышей, если бы в ре­зультате его действия рыбешки не могли бы подняться на поверхность, чтобы глотнуть воздуха. Когда маленькие ко­люшки направляются вверх, к поверхности воды, то их обычно медленный темп плавания внезапно настолько ускоряется, что колюшка-отец не может их догнать [8]. [50]

Передвижение маленьких колюшек вверх, следователь­но, совершенно отличается от их обычного плавания. Это тоже рефлекс.

В настоящее время наши сведения о тех моментах, из которых слагается цепь рефлексов поведения животных, еще относительно малы. Мало мы знаем также и о тех раз­дражениях, без которых не может протекать каждый от­дельный рефлекс. Не выяснено окончательно, какое влия­ние оказывает соприкосновение с атмосферой на деятель­ность плавательного пузыря рыб.

Известно, что крысята, появившиеся на свет путем ке­сарева сечения и немедленно отделенные от матери, не в состоянии мочиться. Для того чтобы рефлекс мочеиспу­скания вступил в действие у этих животных, они нужда­ются в раздражении, которое получается, когда мать обли­зывает их после рождения и надавливает на мочеполовые органы. Еще неизвестно, для чего необходимо это раздра­жение крысам. Обезьяны и собаки, например, отлично об­ходятся без него.[51]

Созревание.

Существуют такие формы поведения, такие це­пи рефлексов, которые образуются сразу после того, как на животное воздействовали определенными раздражите­лями хотя бы один раз в жизни. С другой стороны, имеют­ся и такие рефлексы, которые появляются лишь на опреде­ленной стадии развития, т. е. нуждаются в созревании.

Известно, что значительная часть животных не сразу достигает половой зрелости, вернее, что их половая деятельность начинает проявляться по прошествии опреде­ленного времени после рождения. В других формах пове­дения животных также имеется ряд явлений, которые проявляются после созревания. В качестве примера мож­но привести поразительный, но общеизвестный факт.

Как начинают летать молодые голуби? Совершенно яс­но, что для того чтобы у молодых голубей в полете появи­лось унаследованное рефлекторное движение крыльев, не­обходимо определенное время для их развития. Вначале молодые голуби очень неловки в полете, но затем они на­чинают летать все лучше и лучше.

Вполне естественно предполагать, что голубь приучает­ся к полету в результате приобретаемой практики. Науке же свойственно сомневаться. Все суждения следует прове­рять, даже если они кажутся понятными. Не следует жа­леть времени на проверку суждений, основанных на фак­тах, какими бы убедительными они ни казались.

Громан произвел опыты с молодыми голубями. Груп­пу птенцов он воспитывал в обычных условиях. Эти птенцы летали изо дня в день все лучше и лучше. Другие птенцы такого же возраста были помещены в проволочные клетки, имеющие форму узкой трубы, где они не име­ли возможности даже.расправить свои крылья. Когда птенцы первой группы уже умели летать так же хорошо, как и взрослые, были выпущены на свободу птенцы вто­рой группы. Оказалось, что голуби обеих групп летали с одинаковой ловкостью. Отсюда был сделан вывод, что в определенный период развития птенцов ловкость в полете [52] приобретается не вследствие практики, а благодаря соз­реванию!

Для выяснения значения процесса созревания приве­дем опыты Гесса. У цыплят есть наследственный реф­лекс — стремление подбирать и поедать мелкие блестящие предметы. Если в мягкую глину вставить гвоздь с блестя­щей шляпкой и рядом поместить однодневных цыплят, то через некоторое время в глине вокруг шляпки гвоздя по­явятся характерные следы клювов цыплят. Повторяя еже­дневно этот опыт, можно заметить, что цыплята с каждым днем становятся все более меткими. Об этом будут свидетельствовать следы от ударов клювов, все более прибли­жающиеся к шляпке гвоздя. Чем это объяснить: практи­кой или созреванием?

<

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: