Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Автоматизм в организмах животных.



Многочисленные данные говорят о том, что клетки организмов и даже некоторые органы обладают определенной склонностью к спонтанной (самопроизволь­ной) деятельности, независимой от внешних раздражений. Так, например, клетки трехнедельного зародыша человека, из которых позже развивается сердце, уже осуществляют ритмичные сокращения, хотя в эту пору в них еще нет нервных клеток.

Чувствительные клетки сетчатой оболочки нашего глаза время от времени возбуждаются. У нервных кле­ток также наблюдается определенная ритмическая дея­тельность, независимая от влияния окружающей среды. Внутренний ритм клеток организма я органов животных, по-видимому, является одним из главных факторов чув­ства времени у различных животных.

Маленькие песчаные кузнечиковые раки (один из видов креветок) живут в зоне морского прилива на мокром от волн песке. Если бросить их в воду, они выплывают на песок. Если вынести их на сухой песок, они возвра­щаются к воде. Как они определяют нужное направле­ние? Почему они возвращаются на соответствующее место?

Для решения этого вопроса собрали песчаных раков на одном из берегов маленького островка шириной в один километр. Затем перенесли животных на противоположный берег острова и бросили в воду. Брошенные в море жи­вотные стали плыть не к берегу, а в направлении откры­того моря. Следовательно, они сохранили то направление, которое на противоположной стороне острова приводило их в свою зону.

Что же может быть тем фактором, который показы­вает этим животным направление на привычном для них месте? Что же служит им компасом? Быть может, солнце? [20]Но в таком случае песчаные раки должны располагать способностью производить поправки данных движения солнца по небесной орбите. Можно ли сделать такое пред­положение?

Легко выяснить, влияет ли в действительности поло­жение солнца на ориентацию животных, если животных поместить в тень, а зеркалом отражать на них солнечные лучи. Такой опыт был проведен, и поведение креветок изменилось: животные, брошенные в воду, направились в сторону морских глубин, а вынесенные на сушу — в глубь острова.

Таким образом удалось установить главный действую­щий раздражитель в деятельности этих маленьких жи­вотных, но этим положение только еще более осложни­лось.

Легко тем, кто удовлетворяется психологическим объ­яснением: морские раки по какому-то внутреннему ин­стинкту, руководствуясь врожденной глубокой мудростью, осознают свое положение и поступают сообразно с этим. Задача естественных наук гораздо сложнее. Нужно уста­новить факторы, которые в действительности определяют поступки животных.

Если, например, в случае с раками стало ясно, что эти животные ориентируются по солнечному свету, то, сле­довательно, они как бы ощущают своим телом влияние вращения Земли. Итак, чтобы в течение всего дня они могли попадать из моря на сушу и с суши — обратно в море, руководствуясь положением солнца, им необходи­мо постоянно поправлять свое направление согласно орби­те солнца. Тот угол, который возникает между нужным направлением и положением солнца, меняется в течение всего дня и измеряется простым способом, указанным на рисунке (стр. 22). Поведение песчаных раков станет по­нятным лишь в том случае, если предположить, что эти животные постоянно «знают» время суток и изменение по­ложения солнца на небесной орбите.

Можно предположить, что у рачков имеется приспо­собление, как бы маленький хронометр, который по мере течения времени постоянно сигнализирует о происшед­ших изменениях направления небесного пути солнца.

Можно ли предположить существование таких «внут­ренних часов»?

Пусть снова решает опыт! [21]

«Внутренние часы» этих маленьких животных идут в соответствии с географическим положением места их обитания. Если мы их переселим западнее, то тогда окажется что их «внутренние часы» по сравнению с дви­жением солнца спешат. Так и ока­залось на самом деле. Из окрест­ностей города Пизы в Италии на самолете песчаных раков перевез­ли в Аргентину. Опыт был прове­ден 24 июня 1954 г. с 10 часов 30 минут до 11 часов. Животные, следуя по своему пути, оставили солнце с левой стороны, двигаясь под углом в 38 градусов 30 минут по отношению к направлению сол­нечного света.

Одновременно был проведен опыт и с животными, оставленны­ми на месте, в Италии. Здесь так­же измерили угол между направ­лением их пути и направлением солнечного света. По местному (зональному) временя опыт производился с 2 часов 30 ми­нут до 3 часов. Следовательно, стояние солнца было совер­шенно другим, чем в Аргентине. И тем не менее результат был один: 37 градусов!

Песчаные раки движут­ся в определенном на­правлении и, выйдя из центра, переходят через ленточное кольцо, нама­занное клеем. Они все прилипают к ленте в одном месте.

Следовательно, у песчаных морских раков имеются какие-то «внутренние часы», которые в местах их обита­ния точно указывают небесный путь солнца, и эти «'внут­ренние часы» продолжают ходить одинаково, куда бы мы ни переносили этих животных.

Следующий вопрос: что же собой представляют эти «внутренние часы». Ответив на этот вопрос, мы, возмож­но, подойдем ближе и к пониманию проблемы о внутрен­нем ритме клеток организма и его органов.

В живых организмах постоянно протекают химиче­ские процессы. Эти процессы идут во времени. Можно предположить, что они служат основой для чувства времени. Правильно это предположение или нет, могут решить опять-таки только опыты.

Скорость химических процессов в большой степени зависит от температуры. Поэтому в течение нескольких часов песчаных морских раков содержали при повышенной [22]температуре. Затем сравнили направление их пути с путем следования их сородичей, оставленных при обыч­ной температуре. Результат оправдал ожидания! «Внут­ренние часы» раков, содержавшихся в тепле, «спешили»! Путь следования подопытных животных составлял такой угол с направлением солнечных лучей, который соответ­ствовал более позднему положению солнца на орбите.

«Внутренними часами» обладают также и другие жи­вотные, например пчелы. Пчел можно приучить к тому, чтобы они всегда в одно и то же время прилетали к кор­мушке. Можно сказать вполне определенно, что их «внут­ренние часы» «ходят» тоже согласно химическим про­цессам. Интересным экспериментальным способом уда­лось подкрепить это предположение.

Особенностью хинина является способность замедлять процессы обмена веществ в организме. Поэтому хинин и действует как жаропонижающее средство. В пищу пчел, приученных к еде в определенное время, примешали хинин, и в результате насекомые, бывшие до этого точ­ными, стали запаздывать.

Был проделан другой опыт. Как известно, действую­щим веществом гормона щитовидной железы является тироксин, который обычно усиливает обмен веществ в организме. В пищу пчел примешали тироксин; как и сле­довало ожидать, эти насекомые стали появляться у кор­мушки раньше, чем они делали это обычно. Следователь­но, внутренний ритм поведения животных также не является каким-то отвлеченным, полностью независимым от окружающей обстановки фактором.

У человека тоже есть такие жизненные процессы, которые протекают ритмично. Такими процессами яв­ляются, например, бодрствование и сон. «Внутренние часы» человека намного чувствительнее к внешним пере­менам, чем, например, у песчаных морских раков. Вечер­няя температура организма человека выше, чем утрен­няя. Если человек уехал из Будапешта в Пекин, то коле­бания его температуры немедленно следуют за изменениями окружающей обстановки: хотя в Будапеште еще полдень, но «внутренние часы» будапештца повыше­нием температуры указывают, что в Пекине уже настал вечер.

Таким образом, поведение животных, с одной стороны, определяется непосредственно факторами окружающей [23]среды, а с другой стороны, влияние этих факторов зави­сит от внутреннего состояния их организма. Один и тот же фактор может по-разному влиять на поведение живот­ного в зависимости от состояния его организма, то есть иногда он действует как раздражитель, а иногда оказы­вается недейственным. Вспомним разницу в поведении животного, когда оно увидит пищу в голодном или в сытом состоянии.

Лёб был прав, когда отвел такую большую роль внеш­ним раздражителям в поведении животных. Однако пове­дение животных в большей части определяется не непо­средственно физическим воздействием! В этой связи необходимо рассказать об известном опыте Кёлера, к которому мы еще возвратимся в дальнейшем.

В коридоре, один конец которого открыт, а другой — упирается в решетку, находится собака. За пределами коридора, на некотором расстоянии от решетки, кладется пища. Увидев пищу за решеткой, собака поворачивается и бежит в другой конец коридора, попадает во двор и подбегает к пище. Ее поведение правильно.

Однако если собака голодна, то она не способна на правильный поступок: она кидается на решетку и без­успешно пытается завладеть привлекающей ее пищей через решетку.

О чем свидетельствует этот интересный опыт? Он по­казывает, что собака по-разному реагирует на одно и то же раздражение в зависимости от состояния организма.

Следовательно, поведение животных определяется отчасти окружающей средой, а отчасти их внутренним состоянием. Только тогда мы можем с полной ясностью разобраться в вопросах поведения, когда более основа­тельно выясним вопросы, связанные с внутренним состоянием животных. [24]

Наследственность.

Все современные животные организмы, как одноклеточные, так и многоклеточные, возникли в ходе длительного процесса эволюции.

Сложное строение и формы поведения животных произошли благодаря развитию, которое прошли их пред­ки в течение многих миллионов лет. Из огромного коли­чества мельчайших изменений в ходе естественного отбо­ра сохранялись наиболее полезные. Появлялись новые организмы, из которых выделилось множество новых видов, лучше приспособившихся к окружающей их живой и неживой природе.

Термин «приспособление» означает, что в определен­ных условиях возникают виды с «целесообразным» строением и поведением; а «целесообразность» означает, что эти виды имеют многочисленные взаимосвязи с окру­жающей средой и что перемены, происходящие в организ­ме (рост, созревание, изменения обмена веществ), согла­сованы с изменениями окружающей среды.

В ходе естественного отбора у сотен тысяч поколений предков возникло поведение, характерное для живущих ныне пород, кажущееся часто загадочным. Кажется не­понятным, каким образом животные как бы заранее знают, когда и что им надо делать. Гармония организма и окру­жающей среды объясняется историей вида, индивидуаль­ным развитием организма, естественным отбором и на­следственностью.

Паук наследует от своего отца и матери не только восемь лап и прядильные железы, но и способ прядения паутины. Каждое движение и вся деятельность большин­ства животных унаследованы, в чем легко убедиться на основе каспар-гаузеровских опытов[3]. [25]

В настоящее время каспар-гаузеровским назван такой метод воспитания животного, при котором сразу же после рождения его отбирают у матери и отделяют от сороди­чей. Таким образом, животное подрастает в одиночестве или, по крайней мере, без общения с представителями сво­его вида, не имея никакой возможности перенять от них характерные для этого вида формы поведения. Все формы поведения, которые совпадают у «каспар-гаузеровских животных» с повадками их сородичей, являются явно унаследованными.

Домашняя кошка, воспитанная таким методом, потягивается, чистится, моет мордочку, точит когти своеобразным кошачьим образом. Характерной является и та поза, с которой кошка устраивается на отдых. Ей не надо учиться движениям самозащиты или нападения: правильным ударам лапами, фырканью и т. д. Однако, как оказалось, кошка не может сама научиться ловить мышей[4].

В качестве опыта воспитали маленькую выдру и дете­ныша павиана в условиях, совершенно отличных от естественных. Выдру содержали в сухой местности, где она видела лишь воду, которую ей давали, чтобы напить­ся; павиана содержали вдали от его лесисто-гористой родины. К тому же и пища этих животных отличалась от естественной для этих видов животных. Маленькая выдра не получала рыбы, а маленькая обезьяна — насекомых. Но когда животные подросли, их вернули в естественные условия. Выдра тут же бросилась в реку и вскоре поймала крупную рыбу, которую немедля съела с боль­шим аппетитом. Однако павиан оказался совершенно неприспособленным: он натыкался на ветки, хотел попро­бовать ядовитые плоды, даже не пытался искать насеко­мых под камнями.

Из сказанного ясно, что разные виды животных рас­полагают неодинаковым количеством унаследованных [26]повадок. А ведь выдра и павиан приходятся друг другу относительно близкими родственниками, так как оба они млекопитающие.

Какие же из всего этого вытекают выводы?

Легко убедиться в том, что без опытов трудно оце­нить, насколько велико значение наследственности в по­ведении некоторых животных. С другой стороны ясно, что даже между относительно близкими видами живот­ных все же можно с этой точки зрения обнаружить очень большие различия.

Каково же положение с вопросом об унаследованных повадках?

Для нашего привычного мышления происходящее в действительности часто кажется прямой противополож­ностью тому, что можно ожидать. Есть, например, клещи, которые заползают на деревья и выжидают там, пока не появится теплокровное животное. Они по запаху узнают свою жертву, бросаются на нее, впиваясь в тело, и сосут кровь. Проходят месяцы, иногда годы, прежде чем настает удобный для нападения момент, а до тех пор они только выжидают в неподвижности.

Какие выдержанные! И откуда они знают, чего ожидают?

Это вопросы, в основе которых лежат ошибочные пред­ставления. Клещи унаследовали очень простые повадки. Они взбираются на деревья и ждут: запах млекопитаю­щих вызывает их действия. Их выдержка не является результатом каких-либо духовных усилий. Они посту­пают так механически.

Так же просто и поведение гусеницы маленького белого шелкопряда. Для этих гусениц характерно два вида поведения. Земное притяжение действует на гусениц не физически, а «психологически», т. е. они ползут в таком направлении, которое прямо противоположно на­правлению земного притяжения. Свет действует на них притягательно, т. е. они стремятся всегда ползти в направлении источника света. Ясно, что оба побуждения приводят животных к листьям деревьев. Эти унаследо­ванные побуждения определяют поведение гусениц.

Прежде психологи стали бы объяснять поведение этих животных каким-то внутренним пониманием. Поскольку гусеницам было отказано в сознании, их по­ведение стали объяснять какой-то бессознательной [27] способностью, которая была названа инстинктом. От этого не стало яснее, что ими движет, но неясность хорошо маскируется словом «инстинкт». Это в значительной мере туманное понятие позже окружили ореолом непогрешимо­сти, и, таким образом, возвели в нечто, стоящее выше человеческого разума.

Если мы откажемся от таких туманных понятий и попытаемся объяснить поведение животных эксперимен­тальным путем, то можно подойти к вопросу объективно, даже математическим путем.

Давайте, к примеру, назовем побуждение, которое заставляет гусеницу двигаться в направлении, противо­положном земному притяжению, побуждением А, а другое, которое движет ими в направлении источника света,— побуждением В. В обычных условиях А + В направляют деятельность гусениц. Экспериментальным путем оба фак­тора можно противопоставить друг другу, если мы будем освещать гусениц снизу. В таком случае это выразится так: А—В. При этом опыте животные спустятся с дере­ва и погибнут с голоду у его подножья. Следовательно, В сильнее А!

Муравьи у канавки с водой.

Подобным же образом можно математически объяс­нить следующий опыт, который был проделан над мура­вьями. Речь идет об африканских муравьях, которые [28]строят длинные дороги в дремучих лесах, по этим доро­гам происходит двустороннее движение. Одна из колонн муравьев уходит из муравейника искать пищу. Встречные муравьи, нагруженные пищей, следуют обратно в мура­вейник. Следовательно, на муравьев воздействуют два противоположных побуждения: одно влечет их из мура­вейника, которое назовем побуждением А, а другое вле­чет их обратно в муравейник — побуждение В. Которое из них сильнее? Явно побуждение А, так как муравьи оставляют свой муравейник, несмотря на действие побуж­дения В. Однако, когда они обнаружили пищу, действие А прекращается и В возвращает их обратно в мура­вейник.

Направление и величина возбуждений, действующих на муравьев: А — поиски пищи; В — возвращение в муравейник; С — боязнь воды [29]

Что же произойдет, если поперек пути муравьев выкопаем маленькую канавку я заполним ее водой? Муравьи, выйдя из муравейника, в нерешительности останавливаются перед канавкой. Устроим из травы мостик через канавку, но муравьи все же не осмеливают­ся пройти по нему. Чего они боятся?

Поймаем несколько муравьев, пометим их какой-нибудь краской и положим по другую сторону канавки. Они быстро уходят в поисках пищи. Через короткий промежуток времени помеченные муравьи вновь появ­ляются, но теперь они нагружены пищей. Они прибли­жаются к канавке с водой с противоположной стороны.

Что же произойдет теперь?

Логично было бы ожидать, что эти муравьи, которые даже «с пустыми руками» не осмеливались перейти над водой по мостику, остановятся у канавки. Однако муравьи опровергают нашу логику. Они смело и решительно ки­даются к мостику из стебельков травы. Как это объяс­нить?

Предположим, что вода пугает муравьев. Пусть это побуждение будет С. С наверняка меньше В, побуждаю­щего к (возвращению в муравейник, так как муравьи проходят над водой. Однако когда муравьи, выйдя из муравейника, достигли канавки с водой, на них действо­вало побуждение А, ослабленное побуждением 5, и раз­ница между А и В (А—В) по своей величине совпадала с побуждением С — страхом перед водой. Вот именно поэтому ненагруженные муравьи застряли на берегу канавки.

Таким образом, по силе воздействия мы можем рас­ставить все три побуждения в один ряд: А — больше В, а В — больше С.

Так начинает вырисовываться перед нами поведение животных. Конечно, это еще только начало, но начало многообещающее.[30]

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.