Многообразие форм поведения

| Категория реферата: Биология и химия
| Теги реферата: тест класс, ответы 9 класс
| Добавил(а) на сайт: Арефий.

Муравьи являются самым прилежным ученикам и учатся постоянно, а попав в неожиданную ситуацию, они используют эти знания для принятия нужных решений. Опыт, приобретенный рабочим муравьем смолоду и дальнейшей жизни, служат ему до самой старости (эти насекомые живут до семи лет). При этом, чему-то научившись сами, муравьи сразу обучают своих соплеменников. Благодаря инстинкту подражания ученики с удовольствием повторяют все действия более опытных соплеменников. Под руководством умудренных знаниями воспитателей полученные молодежью знания гораздо полнее самостоятельно приобретенных навыков. И так из поколения в поколение!

Исследования с использованием лабиринтов

Для изучения поведения муравьев были специально разработаны различные лабиринты и установки, где муравьи продемонстрировали свои прекрасные способности к ассоциативному обучению. Например, муравей формика после нескольких уроков безошибочно проходит сквозь сложный лабиринт от гнезда к источнику пищи, не имея возможности ориентироваться по своему пахучему следу. Муравьи могут находить правильный путь и запоминать его даже в лабиринте с десятью тупиковыми ходами. При этом они способны использовать полученные в результате обучения навыки в совершенно новой для них ситуации, что ранее казалось возможным только для «высших» животных.

Исследования показали, что стеклянный лабиринт достаточно быстро одолевают степные муравьи, действуя в одиночку. Практически все фуражиры, увидев приманку сквозь прозрачные стенки, непременно добрались до добычи по специальным норкам. У луговых муравьев за четыре часа из сорока особей самостоятельно добрались только две – три особи. Но, используя их опыт, через определенное время нашли корм еще восемь – десять фуражиров. А у муравьев мирмика вначале тот же эффект, однако, освоив лабиринт, несколько разведчиков способно привести за собой до двухсот товарищей. Таким образом, лучшие способности демонстрируют степные муравьи. Луговые гораздо хуже справляются с трудной задачей и не способны последовать за лидерами. А лидеры муравьев мирмика, вероятно, наделены прекрасной системой коммуникации, позволяющей им привести к найденной добыче целую группу фуражиров.

Создание «карты местности»

Муравьи-фуражиры и разведчики определяют направление движения по зрительным ориентирам – форме, цвету предметов на местности, а также по взаимному расположению небесных светил, например, по положению Солнца. Для ориентации в своей среде обитания муравьям необходимо не только запоминать конкретные ориентиры, но и использовать пространственные представления – создавать мысленную «карту местности». При этом различным ориентирам муравьи придают разное значение, то есть у них существует иерархическая организация системы ориентиров. В систему ориентиров муравьи в первую очередь включают точечный источник света, за ним – цепочку вех и только потом – запах собственного следа. Муравьи быстрее запоминают геометрические признаки ориентира в том случае, если он служит на «карте местности» указанием пути в гнездо, а не к пище.

Предвидение хода событий

Обычно в работе с муравьями ставили упрощенные опыты, поскольку долгое время считалось, что их способности ограничены только элементарными условными рефлексами. Но подопытные «заставили» ученых взглянуть на свои способности по-новому. В одном из экспериментов по оценке ориентационных возможностей муравьев использовали простую лабораторную установку с одиннадцатью «ветками», расположенными под определенным углом друг к другу. Приманкой служила капля сахарного сиропа, наносимого на конец «ветки». Через каждые 10 минут приманку последовательно переносили с «ветки» на «ветку», все больше увеличивая угол по отношению к исходному направлению. Первые же наблюдения показали, что муравьи способны предложить значительно более интересный вариант опыта. Они стали быстро определять, на какой «ветке» окажется приманка при очередном предъявлении. При этом эксперименте исключалось действие запахового следа на их органы чувств. То есть, общественным насекомым свойственно предвидение хода событий. Удивление вызвала способность быстрого усвоения алгоритма решения задачи у муравьев. Значит, они способны осуществлять определенные логические операции на уровне «высших» позвоночных животных.

Математические способности

Многолетние лабораторные эксперименты показали, что муравьи обладают уникальными математическими способностями в сочетании с совершенной системой коммуникации. Они могут оценивать количество некоторых объектов в пределах нескольких десятков и способны передавать эту информацию другим особям. В одном из экспериментов муравью-разведчику одного из видов предложили гребень, на третьем зубце которого был закреплен кусочек сахара. Разведчик обследовал его, но унести не мог. Когда он отправился в гнездо, гребень заменили новым, чтобы не осталось химических следов от первого посещения. Сахар закрепили на пятом зубце, а два зубца выломали. По следу муравья-разведчика пришел другой муравей – фуражир, который сразу же начал искать сахар на третьем зубце, игнорируя выломанные зубья. Следовательно, муравей-разведчик сообщил этому фуражиру информацию о числе зубцов в гребенке, которые предшествуют тому, где находится сахар. Из серии подобных опытов выяснилось, что муравьи могут сообщать друг другу о координатах объекта и его топологических особенностях. Исследования подтвердили и способность муравьев совершать простейшие арифметические действия типа сложения и вычитания с небольшими числами. При этом их знаковая «система счисления» напоминает римскую (!).

«Орудийная» деятельность

Считается, что употребление вспомогательных средств («орудий») свойственно только позвоночным животным. А как же тогда способность некоторых муравьев специально применять природные «губки», чтобы принести в гнездо сочную пищу и воду? Интерес вызывает описание наблюдений за сложным поведением муравьев рода афеногастер. Мягкую ягоду или полужидкую пищу они собирают с помощью сухих кусочков древесины или пористых предметов и уносят их в гнездо. Интересно, что такое целенаправленное поведение позволяет муравьев обманывать своих менее «сообразительных» конкурентов. Крупные и более сильные муравьи могут отогнать афеногастера от добычи. И тогда, подобравшись к пище, муравей бросает на нее свой пористый материал и быстро убегает. Когда же появляется возможность подойти без риска, муравей забирает и уносит домой свое подобие «сосуда» с лакомой добычей.

В экспериментах муравьи подтвердили способность использовать орудия аналогично позвоночным животным. В опытах рядом с их гнездами раскладывали желеобразную приманку, и для ее перенесения в гнездо муравьи стали раскладывать по поверхности пищи кусочки древесины, хвои, сухой земли. Покрываемые желе материалы они уносили в гнездо и там слизывали или соскребали пищу. Как установлено, такая транспортировка продукта достаточно эффективна – за один рейс они уносят до 1, 38 мг (в зобике 0,13 мг).

Таким образом, реальное поведение муравья представляет собой сложный комплекс целесообразных действий в конкретных условиях. Пластичность поведения необходима для расширения жизненных возможностей особи. И ни в коей мере она не вызвана индивидуальными особенностями, возникшими случайным образом. Гибкость поведения связана только с «мудростью» многоуровневой наследственной программы жизнедеятельности каждой особи. Основной поведенческий репертуар муравьев каждого вида закреплен генетически. И кроме того, программой предусмотрено включение в нужный момент механизмов обучения и элементарной рассудочной деятельности.