ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ. Психобиология, этология и эволюция (Д. Мак-Фарленд) - часть 9

 

  Главная      Учебники - Разные     ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ. Психобиология, этология и эволюция (Д. Мак-Фарленд) - 1988 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  7  8  9  10   ..

 

 

ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ. Психобиология, этология и эволюция (Д. Мак-Фарленд) - часть 9

 

 

окружающей среды повысить до некоторого уровня, то глаза остаются красными, 
при более высоких температурах они становятся шоколадно-коричневыми, а при 
промежуточных температурах - промежуточного цвета. Учитывая огромную 
сложность биохимических процессов, принимающих участие в экспрессии генов, в 
процессах роста и дифференцировки клеток (Ham, Veomett, 1980), не приходится 
удивляться, что среда, в которой протекают данные процессы, влияет на развитие 
этих клеток. Присущие животным стабилизирующие, или регуляторные механизмы
в какой-то степени исправляют отклонения и контролируют скорость и 
направление процессов развития. Иногда одна и та же структура или один и тот же 
тип поведения развиваются разными путями - явление, известное под названием 
эквифинальностъ. Тем не менее отклонения от обычного пути развития 
неизбежны. В некоторых случаях эти отклонения могут быть летальными, в других 
же они приводят к возникновению различий между особями, несущими один и тот 
же генотип.
Некоторые ранние этологи считали, что гены непосредственно детерминируют 
поведение. Так, Лоренц (Lorenz, 1965) полагал, что генетическое детерминирование
аналогично архитектурному проекту здания. Генетический проект представляет 
собой некий план создания взрослого животного. Признавая, что для строительства
здания нужны кирпичи, раствор и рабочая сила, Лоренц определил четкие различия
между условиями, необходимыми для воплощения проекта в здание, и 
информацией, которая содержится в проекте и от которой зависят характеристики 
готового сооружения. Исследователи, критиковавшие эту точку зрения (например, 
Lehrman, 1970), считали, что если архитектурный проект изоморфен строению, 
которое он представляет, то этого нельзя сказать в случае генетического проекта. 
Ведь между измерениями, указанными на архитектурном проекте, и измерениями 
построенного здания существует однозначное соответствие, какого не может быть 
в онтогенезе. Даже если верно то, что в каждом гене закодирован определенный 
ключевой фермент, все же это сильно отличается от проекта. Представление о том, 
что информацию, получаемую в процессе развития от генов, можно отделить от 
информации, получаемой из окружающей среды, было критически воспринято 
Хеббом (Hebb, 1953), который считал, что спрашивать, насколько данный тип 
поведения зависит от генетических, а насколько от средовых факторов, - это все 
равно, что спрашивать, насколько площадь поля зависит от его длины, а насколько 
- от ширины.
Большой интерес исследователей к изучению онтогенеза поведения объяснялся их 
желанием продемонстрировать разнообразие путей, по которым развиваются 
различные типы поведения. Оказалось, что существует целый спектр процессов, 
различающихся по влиянию на них факторов окружающей среды, - от 
относительно независимых до полностью зависимых.
Генетический детерминизм ранних этологов привел к признанию того, что влияние 
генов и влияние окружающей среды сложным образом связано друг с другом, 
однако связь эта не такая, как полагал Лоренц (Lorenz, 1965), - связь проекта и 
построенного на его основе здания; скорее она носит эпигенетический характер, 
т.е. каждая стадия развития создает основу для следующей стадии, а не 
предопределяет ее. По мнению Брауна (Brown, 1975), процессы эпигенеза 
суммарно можно представить следующим образом. Начиная с оплодотворенного 
яйца, или зиготы (P

1

)фенотип организма во время следующей стадии развития (Р

2

)

будет определяться генами, которые детерминируют его рост и дифференцировку в
данный период (G

1

), и условиями среды (E

1

), в которой протекает развитие; т. е. 

зигота плюс гены плюс окружающая среда будут определять фенотип на 
следующей стадии:

Фенотип (Р

3

) на следующей стадии развития будет определяться взаимодействием 

фенотипа Р

2

, генов G

2

 и условий окружающей среды (Е

2

); это приведет к развитию 

фенотипа Р

3

:

37

Эта запись показывает, что все три элемента - ген, окружающая среда и исходный 
фенотип - играют определенную роль в нормальном развитии. Развитие может 
достичь следующей стадии только в том случае, если развивающееся животное 
обладает соответствующим фенотипом, если у него синтезируются правильные 
генные продукты и если условия среды не выходят за рамки определенных границ.
На ранних стадиях развития (P

1

 +  G

1

 + Е

1

 --> Р

2

) средовой компонент E

представляет собой в основном биохимическое окружение, в котором находится 
ранний зародыш. На более поздней стадии развития (Р

2

 + G

2

 + Е

2

 --> Р

3

) средовой 

компонент Е

2

 может быть представлен веществами яйца. После вылупления из яйца

или рождения окружающая среда животного включает информацию, получаемую 
его органами чувств, а также биохимические вещества, получаемые в процессе 
питания и другими способами. В этой ситуации может иметь место научение, 
которое постоянно влияет на поведенческий фенотип (Р

3

) животного.

Связь между врожденным и приобретенным поведением удобно изучать, сравнивая
птенцов выводковых (у которых вылупление происходит на поздних стадиях 
развития) и птенцовых (у которых вылупление имеет место на ранних стадиях) 
видов птиц. Если сравнивать птенцов этих птиц на одной и той же стадии развития,
например на стадии, когда появляются первые перья, то оказывается, что птенец 
выводковой птицы находится в это время еще в яйце, тогда как птенец птенцовой 
птицы уже вылупился. Ко времени вылупления выводковой птицы молодая 
птенцовая имела возможность уже многому научиться, тогда как выводковый 
птенец учиться еще и не начинал. И что особенно интересно - мы обнаружили, что 
выводковая птица может обладать такими врожденными навыками которые 
птенцовой птице приходится осваивать. Например, белоголовая воробьиная 
овсянка, относящаяся к птенцовым птицам, заучивает видоспецифическую песню с 
первых дней своей жизни в гнезде. Напротив, птицы, относящиеся к выводковым, 
проходят ранние стадии развития в яйце и при вылуплении уже обладают 
способностью к нормальной вокализации, хотя раньше никогда не слышали звуки, 
издаваемые родителями.
Мы склонны думать, что происходящие внутри яйца события представляют собой 
лишь физические процессы созревания; иными словами, мы считаем, что факторы, 
влияющие на этот процесс, предопределены. Однако мы не должны забывать, что 
нормальная среда белоголовой воробьиной овсянки также предопределена в том 
смысле, что в критический для научения песне период птенцы в гнезде обычно 
слышат песню своего вида.
На последующих стадиях развития Р

3

 + G

3

 + Е

3

 --> Р

4

. К этой стадии влияние 

приобретенного опыта будет заметно как у птенцовых, так и у выводковых птиц. 
Поведение, которое несомненно складывается под влиянием опыта, нельзя назвать 
«врожденным». Однако здесь есть небольшое принципиальное отличие от 
ситуации, складывающейся на ранних стадиях развития. Степень 
предопределенности средовых факторов зависит в основном от изменчивости 
окружающей среды. Внутри яйца среда обычно изменяется незначительно, поэтому
мы склонны считать поведение только что вылупившегося птенца врожденным. 
Однако вне яйца среда также может изменяться очень незначительно, и это зависит
от экологических условий, типичных для вида. Таким образом, постнатальное 
поведение птенцовых птиц может быть точно так же предопределено, как и 
постнатальное поведение выводковых. Если с эволюционной точки зрения важно, 
чтобы развитие давало какой-то конкретный конечный результат, как это отчетливо
видно в случае с песней у воробьиных птиц, то мы можем ожидать, что влияние 
окружающей среды будет таким, чтобы обеспечить этот результат.

3.2. Влияние окружающей среды на поведение

Некоторые формы поведения проявляются только на определенных стадиях 
развития. Иногда такое поведение развивается, по-видимому, без какой бы то ни
38

Рис. 4.7. Самка полевого сверчка на Y-образном 
лабиринте. Ее движения по лабиринту 
показывают, призывному сигналу какого самца 
она оказывает предпочтение. (По Ноу, 1974.)

было заметной тренировки. Например, голуби в определенном возрасте начинают 
махать крыльями и неуверенно летать, но с практикой их летательные способности 
улучшаются. Однако Громан (Grohmann, 1939) в ставшем теперь классическим 
эксперименте выращивал группу голубей в трубах, в которых они не могли двигать
крыльями. Другая группа такого же возраста развивалась без ограничений. Когда 
эти развивавшиеся на свободе голуби достигли стадии, на которой они могли 
удовлетворительно летать, были освобождены голуби из труб. Оказалось, что они 
также способны летать сразу же после освобождения. У мутантных цыплят, 
лишенных оперения, развиваются нормальные вестибулярные рефлексы, 
проявляющиеся в движениях крыльев, хотя эти рефлексы совершенно бесполезны 
(Provine, 1981). На первый взгляд кажется очевидным, что поведение не зависит от 
средовых факторов, но не следует считать, что способность к полету развивается 
независимо от онтогенетических возможностей. Вероятнее все же, способность к 
полету зависит от некоторых существенных условий, хотя наши знания о них 
фрагментарны (Ham, Veomett, 1980). Сходный пример - вокализация у голубей и 
домашних кур, которая весьма стереотипна и проявляется на определенных стадиях
развития. Она зависит не от слухового опыта, а от определенного гормонального 
состояния, являющегося частью общего созревания.
Многие типы движений развиваются при очевидном отсутствии тренировок или 
примера (Hinde, 1970). Однако результаты изучения некоторых форм поведения в 
эмбриогенезе позволили предположить, что в них фрагментарно и неполно 
включены движения, которые, возможно, влияют на процесс развития (например, 
Кио, 1932, 1967; Kraijt, 1964; Anthoney, 1968). В качестве примера мы рассмотрим 
работу Куо (Кио, 1932) по развитию поведения у куриных зародышей. Куо делал 
окна в скорлупе яйца и непосредственно наблюдал за поведением зародыша (рис. 
3.2). Он обнаружил, что зародыш постоянно подвергается воздействию различных 
сигналов, возникающих как внутри яйца в результате его собственной активности, 
так и поступающих снаружи. Можно было наблюдать различные движения, в том 
числе начальные пассивные движения головы, вызванные сокращениями сердца. 
Активные движения головы развиваются в течение нескольких дней и 
сопровождаются открыванием и закрыванием клюва. К семнадцатому дню 
наблюдаются движения, похожие на клевание. Некоторые исследователи полагают,
что таким образом цыпленок учится клевать (например, Lehrman, 1953; Schneirla, 
1965). Другие (например, Thorpe, 1963; Lorenz, 1965) поднимают эту идею на смех. 
Независимо от того, имеет место научение или нет, не приходится сомневаться в 
том, что развивающийся зародыш отвечает на различные сигналы, поступающие 
как изнутри яйца, так и из внешней среды, и что эти сигналы влияют на 
эмбриональное развитие. Так, Маргарет Винс (Margaret Vince, 1969) показала, что 
сигналы, исходящие от зародыша, могут влиять на развитие других яиц в гнезде, 
синхронизируя вылупление. Готтлиб (Gottlieb, 1971) обнаружил, что утиные 
зародыши начинают реагировать на сигналы матери за пять дней до вылупления и 
что такой опыт может влиять на последующее поведение утят. Однако другие 
исследователи (например, Hamburger, 1963) получили данные, свидетельствующие 
о том, что движения у куриных за-

39

Рис. 3.3. Утенок, следующий за своей "матерью» в аппарате, сконструированном для изучения 
различных аспектов запечатления. (По Gottlieb, 1971.)

родышей развиваются при отсутствии сенсорной стимуляции, и что на типы 
движений, которые проявляются позднее в онтогенезе, не обязательно оказывают 
влияние движения раннего зародыша (см. Gottlieb, 1970).
Читатели, должно быть, помнят, что потомство разных видов развивается разными 
путями. Если утята и козлята способны бегать сразу же после появления на свет, то 
птенцы черного дрозда и котята в этом возрасте беспомощны. Нас не удивляет 
утверждение о том, что на постна-тальное развитие последних влияет опыт. Так 
должны ли мы удивляться тому, что животное, находящееся в яйце или в утробе 
матери и проходящее такие же стадии общего развития, подвергается воздействию 
определенных сигналов. По-видимому, нет принципиальной разницы между 
защитными приспособлениями, окружающими утенка в яйце, и защитой молодых 
черных дроздов в гнезде. Точно так же, по-видимому, невелики принципиальные 
различия между влиянием среды в том и в другом случае. Для нормального 
развития потомства каждого вида важны определенные типы жизненного опыта. 
Например, взрослая кошка не будет обладать нормальным зрением, если в течение 
первых месяцев жизни у нее возникают какие-либо нарушения в координации 
зрения двумя глазами, например, при искусственном косоглазии или при 
выключении каждого глаза поочередно (через день), так чтобы оба глаза не 
функционировали вместе (Hubel, Wiesel, 1965). Опыт, который необходим для 
нормального развития животного, различен у разных видов.

3.3. Чувствительные периоды в развитии

Некоторые животные, по-видимому, запрограммированы на восприятие 
определенных аспектов среды в конкретные периоды своего развития, например 
освоение языка у человека. По сравнению с другими типами научения овладевание 
языком «запрограммировано» в том смысле, что оно происходит без каких-либо 
очевидных поощрений или наказаний. И еще пример. У птенцов многих 
выводковых видов птиц наблюдается совершенно неразборчивая привязанность к 
движущимся объектам: только что вылупившиеся утята кряквы, отсаженные от 
матери, будут следовать за грубой моделью утки, человеком или даже просто 
ящиком, медленно движущимися от них

40

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  7  8  9  10   ..