Поведение животных
Наблюдая в природе за жизнью какого-нибудь зверька или птицы, мы зачастую удивляемся замечательной целесообразности их поведения.
Создается впечатление, что они сознательно разбираются в окружающей обстановке и понимают, как лучше поступить при тех или иных жизненных обстоятельствах. Но те, самые животные, если их переместить в несвойственную им обстановку, например в неволю, вдруг начинают себя вести как будто бессмысленно.
В чем же тут дело, как понять поведение животных? Научное объяснение сложному поведению животных дал гениальный физиолог Иван Петрович Павлов. Жизнь каждого животного, где бы оно ни обитало, проходит под неизбежным влиянием окружающей среды. Смена времен года и связанные с ней изменения в световом и температурном режиме, изменения состава и количества пищи, многообразная деятельность других животных и человека — все это прямо или косвенно воздействует на организм животного.
Некоторые воздействия внешней среды благоприятны и даже необходимы для существования животного, и оно всегда стремится к ним; другие же, наоборот, опасны, гибельны, и животному приходится избегать их, чтобы сохранить свою жизнь. Только благодаря такой способности своевременно и верно отвечать своими действиями на разнообразные внешние влияния животный организм может приспосабливаться к окружающей обстановке, может существовать в сложных, меняющихся условиях природы.
Животные воспринимают влияния внешней среды —раздражения — специальными органами: органами зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса. Раздражение вызывает в этих органах соответствующее возбуждение. Оно по специальным чувствительным нервам, как электрический ток по проводам, передается в спинной пли головной мозг. Там при этом возбуждается определенный участок нервной ткани-нервный центр. От мозга — уже по другим нервам — возбуждение направляется к тому или иному рабочему органу, например к железе или к определенной группе мышц, и вызывает их деятельность. Так, например, если в глаз попадает соринка, веко сейчас же начинает мигать и появляются слезы. Рука как бы сама собой отдергивается от горячего или колющего предмета. Неудержимый кашель начинается, как только в дыхательное горло попадет пыль пли кусочек нищи. Такую ответную деятельность организма на внешнее воздействие физиологи назвали рефлексом. («Рефлекс»— латинское слово, в переводе значит «отражение».)
Разнообразным воздействиям среды соответствует большое количество различных рефлексов. Рефлексы могут проявляться в деятельности отдельного органа, в деятельности системы органов или даже всего организма. Если свет, поднесенный к вашим глазам, не слишком ярок, вы отнесетесь к нему спокойно, и только зрачок, неощутимо для вас, сразу сузится. Но, если вспышка света будет слишком сильной, вы невольно зажмуритесь, отшатнетесь или отпрянете прочь.
Итак, всякое действие организма есть ответ, или, как говорят еще, реакция, его на какое-нибудь внешнее воздействие.
Знакомо всем и такое явление: как только мы положим в рот кусочек пищи, сейчас же потечет слюна. Однако бывает, что не только во время еды, но и при одном виде вкусного кушанья или от его запаха у человека, как говорят, «текут слюнки». Иногда достаточно только подумать о любимом кушанье или услышать слово «клюква» или «лимон», как во рту уже начинает выделяться слюна. Такое же выделение слюны проявляется и у животных, например у собак, не только в тот момент, когда пища попадает в рот, но еще до начала еды.
И. П. Павлов изучил и объяснил сущность обоих этих видов слюноотделения. У собак путем операции был выведен проток слюнной железы через щеку наружу. Это дало возможность точно учесть количество выделяющейся слюны и исследовать ее химический состав.
Тот рефлекс, который проявлялся, когда пища непосредственно попадала в рот, отличался большим постоянством. Как только собака принималась за еду, начинала выделяться слюна. А рефлекс слюноотделения второго вида проявлялся лишь при определенных условиях. Например, у собаки, впервые приведенной в лабораторию, вид пустой миски никогда не вызывает слюноотделения. Но достаточно этой собаке поесть из нее раз-другой, как эта миска уже становится раздражителем слюнной железы. Появление служителя, еще ни разу не кормившего собаку, не вызывает у нее слюноотделения. Но после того, как этот человек неоднократно покормил собаку, не только его вид, во даже звук его шагов в соседней комнате вызывает у нее слюнный рефлекс.
В первом случае проявлялся врожденный. унаследованный от предков рефлекс, во втором случае — рефлекс, приобретенный животным в его индивидуальной жизни при определенны условиях. Наблюдения и опыты показали, что вообще все поведение животных представляет собой совокупность реакций — в р о ж-денных и приобретенных. Врожденные реакции И. П. Павлов назвал безусловными рефлексами, реакции приобретенные — условными рефлексами.
Любой рефлекс — закономерный ответ организма на внешнее раздражение. Но безусловный рефлекс более прост, а условный – несколько усложнен.
И. П. Павлов так характеризовал различие между этими рефлексами:
«Возьмите для примера телефонное сообщение. Его можно осуществить на два лада. Я мог бы со своей лабораторией из квартиры соединиться специальным проводом и сразу звонить туда, куда мне нужно. Но и теперь, когда я соединяюсь с лабораторией через центральную станцию,— это совершенно такое же телефонное сообщение. Разница только в том, что один раз существует готовый проводниковый путь, а в другой — требуется предварительное замыкание; один раз механизм сообщения готов вполне, а другой раз механизм каждый раз несколько дополняется до полной готовности. То же и в данном случае: один раз рефлекс готов, а в другой раз он должен быть предварительно несколько подготовлен».
Образование условного рефлекса на тот или иной раздражитель происходит лишь в том слу; чае, если действие этого раздражителя (ранее безразличного для собаки), например звонка, несколько раз совпадет во времени с процессом еды, т. е. с действием врожденного, безусловного рефлекса, в данном случае — пищевого. При этом в мозгу собаки происходит возбуждение не одного участка, как это бывает при безусловном рефлексе, а сразу двух участков, двух нервных центров — слухового от звонка и пищевого от забираемой в рот пищи.
При одновременном возбуждении двух нервных центров между ними устанавливается связь, происходит определенное нервное замыкание. Поэтому и получается, что после нескольких сочетаний звонка с процессом еды собака начинает реагировать слюноотделением не только на саму пищу, но и на звонок. В этом нервном замыкании, в слиянии возбуждений двух нервных центров и заключается «подготовка» условного рефлекса.
У млекопитающих животных и у человека процесс образования новых нервных связей осуществляется в коре больших полушарий головного мозга. Если удалить у собаки кору больших полушарий мозга, то у нее исчезнут все условные рефлексы и останутся лишь безусловные, которыми ведают лежащие ниже отделы мозга. При этом собака становится инвалидом и не может дальше существовать без посторонней помощи. Она будет есть лишь в том случае, если пища попадет ей в рот. Условные рефлексы у нее уже не образуются.
Условнорефлекторная деятельность животных и человека основана на принципе временной связи. Представьте себе, что какой-то раздражитель, например звонок, сначала имел большое значение в жизни животного, и в его организме выработалась определенная реакция на этот раздражитель. А потом условия изменились, раздражитель потерял свое значение (после звонка пищу не давали) или совсем устранился из жизни животного. В таком случае связь между раздражителем и ответной деятельностью организма угасает.
Таким образом, в нервной системе протекают два противоречащих друг другу процесса: с одной стороны, организм предрасположен вырабатывать все новые и новые условные рефлексы, а с другой — освобождается от них, как только они станут ему ненужными. Однако исчезновение условного рефлекса нельзя рассматривать как его полное уничтожение. Он не уничтожается, а как бы скрывается — затормаживается и снова может проявиться при возвращении создавших его условий. Процесс, который вызывает исчезновение условного рефлекса, и называется торможением. Возбуждение и торможение — основные нервные процессы, протекающие в организме.
Ослабление или полное торможение условных рефлексов происходит под влиянием столкновения в мозгу различных раздражений. Вот, например, наиболее простой случай торможения. Собака с аппетитом ест в комнате, где никого нет и ничто не отвлекает ее. И вдруг— шаги: кто-то идет. Собака тотчас же перестает есть и, насторожив уши, оборачивается в сторону звука. Ее пищевой рефлекс временно затормозился под действием нового раздражителя и уступил место исследовательскому (ориентировочному) рефлексу, или, как его назвал И. П. Павлов, рефлексу «что такое?»
И. П. Павлов говорил, что животный организм может существовать в природе лишь благодаря своей способности реагировать на разнообразные влияния окружающей его среды. А реагирование — это ведь и есть проявление врожденных и приобретенных реакций — безусловных и условных рефлексов.
Безусловные рефлексы могут лишь отчасти обеспечить жизнь животного. В этом можно убедиться, вспомнив опыт, когда у собаки удалялась кора головного мозга. Такая собака может питаться только в том случае, если корм подается ей прямо в рот. Самостоятельно же искать пищу она уже не может, не может больше ни сторожить, ни охотиться. И все это происходит у нее из-за утраты условнорефлекторных связей с окружающим миром.
Отсюда следует, что главная роль в приспособлении всех высокоорганизованных животных к той среде, в которой они обитают, принадлежит условным рефлексам, временным связям.
В лесу никто не положит волку пищу в рот, как это приходилось делать с оперированной собакой; он должен сам добыть себе поживу, должен найти ее по тем или иным приметам — по запаху, шороху шагов или голосу. Все эти раздражители сигнализируют хищнику о месте нахождения его жертвы. Вот это сигнальное значение условных раздражителей и дает условному рефлексу преимущество перед безусловным, преимущество в приспособлении организма к среде. Лань не будет ждать, пока ее схватят, а заблаговременно примет меры для своего спасения. Она угадывает приближение врага по отдаленным приметам. А примет этих может быть много. Не только вид хищника, но и шорох его шагов, его голос или распространяемый им запах и, наконец, даже беспокойство каких-нибудь зверьков или птиц, раньше заметивших того же врага, могут стать для лани предвестниками опасности. Так один безусловный раздражитель (в данном случае хищник) может быть заменен несколькими условными сигналами. В этом большая, жизненно важная роль условных рефлексов.
Ознакомившись с основными положениями учения И. П. Павлова о рефлекторной деятельности организма, проследим теперь вкратце, как формируется поведение животного на протяжении его жизни.
Все вы, конечно, наблюдали, как развиваются, как растут щенята, котята, цыплята. В первое время все они беспомощны и нуждаются в постоянной заботе матери. Она согревает их своим телом, защищает от врагов и кормит. В этом возрасте у всех малышей проявляется пищевой безусловный рефлекс: детеныши млекопитающих сосут, птенцы певчих птиц раскрывают рот, цыплята клюют. Присмотритесь к совсем маленьким цыплятам, когда они, еще не твердо держась на ножках, впервые начинают есть. Они клюют не только корм, но и все, что попадается им на глаза: соринки, пятнышки на полу, буквы на бумаге, собственные пальцы. Это происходит потому, что безусловный рефлекс клевания у них уже готов, они родились с ним, но отличать съедобное, от несъедобного они еще не могут. Лишь постепенно образуются у них условные рефлексы на тот или иной вид и вкус пищи, а также на целый ряд раздражителей, предшествующих кормлению. Вспомните, как куры сбегаются на зов своей хозяйки, как хорошо отличают они ее от других людей.
Опыты показали, что даже у самых маленьких, еще слепых и глухих щенят можно выработать условный пищевой рефлекс на сильный запах. Щенки, несколько раз пососавшие мать, живот которой был смазан гвоздичным маслом, тянулись и ползли к кусочку меха, смоченному этим маслом, а от меха, издававшего другой запах, отворачивались.
В раннем периоде жизни детеныши вынуждены существовать в каком-то очень ограниченном пространстве — в гнезде, в норе или в логовище. Общаются они в это время только с родителями. Родители для них —первые внешние раздражители. Именно на них и вырабатываются у малышей первые в их жизни условные рефлексы. Прозревшие и начавшие слышать птенцы и детеныши млекопитающих уже обладают способностью очень тонко различать, или, как говорят физиологи, дифференцир овать, внешние раздражения — и зрительные и слуховые. Тотчас после прозрения птенцы реагируют не только на родителей, но и на птиц, случайно подлетевших к гнезду. Иногда они просят пищу даже у подошедшего к гнезду человека, тянутся к нему, раскрывают рты и пищат. Но корм они получают только от родителей, и рефлекс на зрительные раздражения вскоре уточняется: они начинают просить пищу лишь при появлении родителей. Вид других животных и человека вызывает теперь у птенцов ориентировочный рефлекс, а еще через некоторое время оборон и-тельную реакцию — они пугаются, но улететь или убежать еще не могут и молча затаиваются в гнезде. Так же бывает и с детенышами зверей.
Пищевая связь малышей с их родителями имеет условнорефлекторный характер. Это легко увидеть на примере птенцов и детенышей млекопитающих, когда человек воспитывает их у себя дома. В первое время после разлуки с матерью они обычно дичатся, пугаются человека и не проявляют пищевой реакции. Она тормозится у них под влиянием новой обстановки. Но по мере того как голод все больше дает себя знать, заторможенность пищевого рефлекса проходит. Сначала как бы нерешительно, робко птенцы просят еду у человека. Покормленные им несколько раз, они начинают вести себя при нем более смело и в конце концов так хорошо осваиваются с новой обстановкой, что зачастую, увидев родителей, уже не стремятся к ним и не просят у них пищи. Это значит, что у них образовались новые ус-ловнорефлекторные связи.
Чем моложе животное, тем оно легче привыкает к неволе. Это происходит потому, что у наиболее молодых детенышей условнорефлекторные связи с родителями и с естественной природной обстановкой менее прочны, чем у детенышей более старшего возраста.
Когда детеныши подрастут настолько, что могут свободно перемещаться, они покидают свое убежище и начинают следовать за родителями. Этот период знакомства с окружающим миром имеет для них очень важное значение. Сколько самых разнообразных раздражений начинает действовать в эту пору на нервную систему молодого животного, сколько самых разнообразных и неожиданных встреч ждет его теперь на каждом шагу Что тут опасно, что не опасно, от чего необходимо бежать, а к чему, наоборот, надо стремиться — все это нужно животному как-то узнать и усвоить.
В этом процессе приспособления молодых животных к среде обитания важную роль играют взрослые животные. Следуя за ними, и птенцы и звереныши постепенно осваиваются с местами кормежки своих родителей и начинают самостоятельно добывать ту же пищу, которую при них добывают взрослые. При появлении опасности родители издают особые звуки, в ответ на которые у молодых появляются врожденные оборонительные рефлексы: они или прячутся, или убегают. А в дальнейшем они уже самостоятельно различают опасность. Чем скорее возникнут новые условнорефлекторные связи, тем жизнеспособнее будет животное.
Обитая длительное время в какой-то одной определенной среде, животное хорошо приспосабливается к ней. Если же по какой-то причине оно попадет в другую обстановку, вся стройная система ранее выработанных условных рефлексов сразу нарушается под действием новых раздражителей. Поэтому в первое время животное обычно ведет себя в новой обстановке, на наш взгляд, нелепо и бессмысленно. Вспомните, как бьется в клетке только что пойманная птица, — до крови разбивает себе голову, отказывается от еды. Лишь постепенно, в результате установления новых условнорефлекторных связей с окружающей обстановкой, животное приспосабливается к новым для него условиям жизни. Одни приспосабливаются быстрее, другие— медленнее, некоторые вообще не могут приспособиться и гибнут.
Рефлекторные действия животных могут быть очень сложными. Припомним такие интересные биологические явления, как, например, сезонные перелеты птиц и миграции рыб, устройство гнезд птицами и некоторыми млекопитающими, разнообразные проявления заботы о потомстве у зверей, птиц и насекомых. Эти сложные формы поведения обычно называют инстинктами. Они выражаются как бы связной цепью отдельных рефлексов, следующих друг за другом в определенной последовательности. В общем же эта цепь рефлексов представляет собой целостную реакцию, которая имеет то или иное биологическое значение в приспособлении организма к окружающей среде.
Рассмотрим в качестве примера поведение птицы в период размножения. Весной она делает гнездо для своего будущего потомства. В заранее облюбованное место птица носит разнообразный строительный материал — сначала грубый (для основы гнезда) — прутики, стебли, потом более мягкий — травинки, мох, шерсть, перья. Уложив этот материал, птица особыми приемами укрепляет и уминает его. При этом у нее проявляются характерные врожденные движения, формующие гнездо. Птица особым образом поворачивается в гнезде, грудью и крыльями надавливая на внутренние стенки, а шеей и хвостом прижимает сверху край гнезда. Все эти отдельные двигательные рефлексы — полет за строительным материалом и сбор его, укладка, укрепление и формовка —в целом представляют собой гиездостроительпую реакцию.
Когда гнездо будет устроено, птица откладывает яйца, а затем начинает насиживать их. Как только вылупятся птенцы, у птицы проявляется целый ряд других рефлексов — рефлекс согревания и кормления птенцов, рефлекс поддержания чистоты в гнезде и т. д. Все эти действия составляют в целом биологическое явление заботы о потомстве.
Такие сложные формы поведения возникают в результате особых физиологических процессов, которые происходят в организме под влиянием. целого комплекса внешних воздействий. Большую роль в этих физиологических процессах играют особые вещества — гормоны, которые выделяются в кровь железами внутренней секреции. Гормоны усиливают деятельность тех или иных органов и оказывают таким образом влияние на поведение животных.
Долгое время считалось, что инстинкты представляют собой целиком врожденную форму нервной деятельности, что это — цепные безусловные рефлексы. Но, как показывают новейшие исследования, инстинкты могут в некоторой степени измениться под влиянием окружающих условий. Так, например, птицы одного и того же вида по-разному гнездятся в разных условиях среды обитания. Следовательно, инстинктивная деятельность не целиком наследуется, а включает в себя и условные рефлексы.
