Біологія. 7 клас. Остапченко

§ 47. Використання тваринами знарядь праці. Елементарна розумова діяльність

Пригадайте, що таке хомінг. Що таке научіння? Що таке вроджена та набута поведінка? Що таке безумовний рефлекс? Що таке діяльність за допомогою знарядь?

Ви вже знаєте, що поведінка тварин має дві взаємопов’язані складові - вроджену і набуту. Вроджена поведінка передається у спадок нащадкам від батьків і переважає у тварин простішої організації, таких як кишковопорожнинні, кільчасті черви та інші. До такої поведінки належить захисна реакція гідри, коли її тіло різко скорочується під дією подразника.

Під час історичного розвитку (еволюції) разом з ускладненням будови та процесів життєдіяльності тварин набута поведінка починає відігравати дедалі більшу роль у пристосуванні до змінних умов навколишнього середовища.

Поява і розвиток нервової системи у всіх без винятку тварин дали можливість урізноманітнювати поведінкові акти за допомогою научіння, тобто змінювати поведінку внаслідок попереднього досвіду. Так, у членистоногих нервова система й органи чуття надзвичайно ускладнилися порівняно з іншими безхребетними тваринами у зв’язку з високою здатністю пристосовуватися до найрізноманітніших умов існування: до життя у воді, ґрунті, на землі й у повітрі. У них відмічено навіть поведінку, пов’язану з використанням знарядь. Наприклад, краб лібія (мал. 249) захищається від ворога за допомогою отруйних актиній, яких хапає клешнями і тримає прямо перед собою.

Самки оси амофіли, яка трапляється по всій Україні, риють нірки, приносять у них паралізованих гусениць, у які відкладають яйця. На цьому турбота про потомство закінчується, і нірка закривається. Деякі з ос додатково трамбують землю затиснутим у щелепи невеликим камінчиком, який використовують як молоток (мал. 250).

Мурашки-листорізи під час будівництва гнізд із листків використовують свої личинки як ткацькі човники (мал. 251). Личинки виробляють павутиння, яким зшивають краї листків.

Поведінку, пов’язану з використанням знарядь, відмічено й у птахів. Так, галапагоський дятловий в’юрок може діставати комах зі щілин у корі дерева за допомогою шипа, який він тримає у дзьобі. Стерв’ятник розбиває товсту шкаралупу яйця страуса камінцем (мал. 252).

Мал. 249. Краб лібія з актиніями у клешнях

Мал. 250. Риюча оса амофіла з камінчиком

У поведінці тварин, які використовують знаряддя, часто проявляється так звана елементарна розумова діяльність. Вона відрізняється від научіння тим, що тварина, зіткнувшись із новою для себе ситуацією, зазвичай з першої спроби будує правильну модель поведінки.

Для вивчення елементарної розумової діяльності вчені проводять різноманітні експерименти в штучних умовах. Найбільшого поширення набув дослід із ширмою. Встановлюється велика непрозора ширма з вертикальною щілиною посередині. З одного боку ширми поміщається тварина, з другого - дві однакові годівниці, одна з яких містить корм, а друга порожня. Тварина має доступ до корму через щілину й з’їдає його протягом декількох секунд. Відразу після цього обидві годівниці починають рухатися в різні боки. Ширина щілини дає змогу бачити початковий напрямок руху годівниць. Тварина правильно розв’язує завдання тоді, коли пересувається слідом за невидимим через ширму кормом і чекає на його появу біля краю ширми (мал. 253). Цей експеримент дає можливість робити висновок про те, чи можуть тварини будувати свою майбутню поведінку, прогнозуючи зовнішні явища.

Мал. 251. 1. Стягування шматочків листків під час будівництва гнізда мурашками-листорізами. 2. Мурашка-листоріз використовує личинку, яка виробляє павутиння, для зшивання листків

Мал. 252. Поведінка птахів, пов’язана з використанням знарядь: 1 - галапагоський дятловий в’юрок дістає комаху зі щілин у корі дерева за допомогою палички; 2 - стерв’ятник розбиває товсту шкаралупу яйця страуса камінцем

Мал. 253. Дослідження елементарної розумової діяльності тварини з використанням «досліду із ширмою»

Тварини різних груп по-різному здатні до розв’язання подібних завдань. Наприклад, риби пливли як за повною годівницею, так і за порожньою. У черепах і ящірок кількість правильних рішень була значно вищою, ніж неправильних. Голуби, як і риби, виявилися неспроможними розв’язувати подібні завдання, а ось кури поводяться набагато розумніше від голубів, але поступаються ящіркам і черепахам. Серед досліджених ссавців найгірше проявили себе кролі (приблизно на рівні голубів). Значно більш здібними виявилися щури, собаки, лисиці й вовки. До речі, жоден вовк ні разу не помилився у виборі напрямку руху годівниці з їжею.

Комахи під час експериментів також розв’язували дуже складні завдання, виявляючи елементарну розумову діяльність (мал. 254). Так, медоносна бджола може відрізнити предмети на картинці, яку поміщають під годівницю, за ознакою розміру, якщо в дослідах змінювати форми фігур. Наприклад, бджола сідатиме на найменшу фігуру, незалежно від того, трикутна вона, кругла або квадратна. Більше того, бджола розрізняє картинки за такими складними критеріями, як двокольоровість або парність розташування фігур.

Функція конкретного поведінкового акту може змінюватись у процесі еволюції виду. У цьому можна переконатися, вивчаючи ритуалізацію поведінки.

Ритуалізація (від лат. ритуаліз — обрядовий) поведінки — поступова зміна деяких її видів (агресія, зміщена поведінка тощо) на прояв стереотипних демонстрацій, які виконують сигнальну функцію.

Мал. 254. 1. Пристрій для дресирування бджіл - столик з двома годівницями. 2. Бджола дістає сироп з годівниці. 3. Спостереження за бджолами потребують уваги й великої зосередженості. Протягом дня повинні змінювати одне одного принаймні двоє дослідників

Приклади ритуалізованої демонстрації можна бачити в ритуалі залицяння багатьох видів птахів. Поведінка, яка колись мала зовсім іншу функцію (наприклад, живлення або «причепурювання»), через багато поколінь змінилася й перетворилася на демонстрацію залицяння. Так, чищення дзьобом пір’я самців багатьох видів качок перетворилося на ритуальну дію під час залицяння (мал. 255). Вона спрямована на те, щоб продемонструвати найяскравіші пір’їни.

Мал. 255. Ритуальне чищення пір’я у самця каролінської качки

Отже, на рівень складності поведінки впливають особливості не тільки будови нервової системи, а й способу життя. У тварин, які ведуть активний спосіб життя, поведінкові акти складніші. У деяких соціальних комах (як-от медоносна бджола) здатність до научіння, що підкріплюється кормом, перебуває на такому самому рівні, як і в собаки.

Біологічний словничок: елементарна розумова діяльність, ритуалізація поведінки.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Наведіть приклади вродженої поведінки. 2. Наведіть приклади використання тваринами знарядь праці. 3. Що таке елементарна розумова діяльність? За допомогою яких дослідів її вивчають?

Цікаво знати

У деяких видів паразитичних плоских червів з класу Сисуни відмічено поділ на касти на стадії личинок (як у мурашок або термітів). У першому проміжному хазяїні - молюску - частина личинок стає «солдатами», знешкоджує чужих личинок і охороняє іншу частину своїх личинок, даючи їм можливість нормально розвиватися.