Основно съдържание
Курс: Биология за напреднали/колеж > Раздел 4
Урок 1: Отговори на околната средаВродени поведения
Учи за поведенията, които са предварително програмиране в гените на животните, включително рефлекси и модели на фиксирани действия.
Основни идеи
- Вроденото поведение е поведение, което е генетично програмирано в организма и може да бъде изпълнено в отговор на определен сигнал, без предварителен опит.
- Рефлексите, например като коленния рефлекс, който се проверява от лекарите, както и сукателният рефлекс при бебетата, са много прости вродени поведения.
- Някои организми изпълняват вродена кинеза, ненасочена промяна в движението, или таксис, насочена промяна в движението, които се наблюдават в отговор на дразнители.
- Фиксираните модели на действие се състоят от серия от действия, предизвикани от ключов дразнител. Моделът на действие се изпълнява докрай, дори и дразнителят да бъде премахнат.
- Учените тестват дали дадено поведение е вродено, като излагат неопитни животни на определен дразнител и наблюдават дали поведението ще бъде предизвикано автоматично.
Въведение
Ако наблюдаваш сребриста чайка, която се грижи за пиленцата си, ще забележиш странен ритуал, когато дойде време за хранене. Майката чайка има червено петно на човката. Когато потупа клюна си по земята, пиленцето чуква няколко пъти по петното с човка.
Почукването предизвиква отговор у майката и тя повръща храна за пиленцето.
Почукването е вродено (генетично програмирано) поведение. Пиленцето на сребристата чайка знае как да кълве по червеното петно върху клюна на родителя си без никакво предварително обучение. Всъщност малката сребриста чайка може да се подлъже по жълта пръчка с червено петно, тя кълве по нея със същия ентусиазъм, с който и по клюна на майка си.
Това е един пример за вродено поведение или поведение, което е генетично програмирано в даден организъм. При точните сигнали организмът изпълнява вроденото поведение без да се нуждае от предишен опит или обучение. Вродените поведения са предсказуеми, например като кълването при сребристата чайка. Те се изпълняват по много сходен начин от всички индивиди от вида.
В тази статия ще видим примери за поведения, които са до голяма степен или изцяло вродени. Но не забравяй, че много поведения в природата са отчасти вродени и отчасти заучени. Например зебровите амадини са програмирани да научават песни, но точно каква песен ще научат зависи от ранния им житейски опит.
Рефлекси
Може би най-простият пример за вродено поведение е рефлексът: неволеви, бърз отговор на дразнител или сигнал.
Пример за рефлексно действие при хората е коленният рефлекс. За да го тества, лекарят удря сухожилието под коленното капаче (патела) с гумено чукче. Лекият удар активира близкостоящи неврони, което кара подбедрицата да се разгъне неволево. Този автоматичен отговор зависи от мрежа от неврони, които свързват коляното и гръбначния стълб. Главният мозък дори не участва в изпълнението на рефлекса!
Някои рефлекси се срещат при бебетата, но се изгубват или се поставят под съзнателен контрол, когато бебето порасне. Например новороденото бебе се опитва да суче от всичко, което докосне небцето му.
Кинеза и таксис
Някои организми имат вродени поведенчески прояви, при които променят движението си в отговор на дразнение, например висока температура или източник на вкусна храна.
При кинезата организмът променя движението си по ненасочен начин, т.е. забавя го или го ускорява, в отговор на даден сигнал. Например мокриците се движат по-бързо в отговор на температури, които са по-високи или по-ниски от температурния интервал, който предпочитат. Движението е произволно, но по-високата скорост увеличава шансовете на мокрицата да избяга от лошите условия на околната среда.
Таксисът е форма на двигателно поведение, при което организъм се движи към дразнител или в обратната посока. Това движение може да се появи в отговор на различни дразнители, например светлина, тогава се нарича фототаксис, химичен сигнал — хемотаксис, или гравитация — гравитаксис. Може да бъде насочено към източника на дразнението — положителен таксис, или в обратната посока — отрицателен таксис.
Например мокриците показват отрицателен фототаксис, което означава, че се движат в обратната посока на източници на светлина.
Фиксирани модели на действие
Фиксираният модел на действие е предвидима поредица от действия, предизвикана от сигнал, който понякога се нарича ключов дразнител. Въпреки че фиксираните модели на действие са по-сложни от рефлексите, те също са автоматични и неволеви. Щом веднъж моделът е предизвикан, действието се завършва докрай, дори и междувременно ключовият дразнител да бъде премахнат.
Вече видяхме един пример за фиксиран модел на действие в увода на статията: поведението на сребристите чайки, които кълват по червеното петно върху клюна на майка си. Нека разгледаме някои други примери, които показват как работят фиксираните модели на действие.
Практическо проучване: спасяване на яйца
Добре изучен пример е фиксираният модел на действие, който се среща при големите водни птици, които гнездят на земята, например сивата гъска. Ако яйце на сивата гъска се изтъркаля от гнездото, тя инстинктивно ще използва човката си, за да го върне обратно с последователност от стереотипни движения. Дразнителят, който предизвиква това поведение, е видът на яйце извън гнездото.
Не е трудно да си представим защо това програмирано поведение е било запазено от естествения отбор. Майките гъски, които спасяват изгубените си яйца, имат по-голям шанс да оставят повече оцелели потомци в сравнение с гъските, които не го правят.
Въпреки това фиксираният модел на действие може да се прояви дори при обстоятелства, в които не е полезен, с други думи, не е благоприятен за гъската:
- Ако яйце се изтъркаля от гнездото и бъде вдигнато или отнесено, гъската ще продължи да си движи главата, сякаш се опитва да върне въображаемо яйце.
- Гъската ще се опита да върне всеки обект, който прилича на яйце и е близо до гнездото, например топка за голф. Всъщност тя ще изпълни модела на действие дори и за много по-голям обект като топка за волейбол!
Този пример илюстрира аспекта на фиксираност във фиксираните модели на действие. В по-голямата част от ситуациите, с които една гъска може да се сблъска, поведението на търкаляне на обект с форма на яйце обратно в гнездото би било полезно. Но това е просто биологична програма, която се задейства в отговор на дразнител, и е възможно да не е полезна при някои необичайни обстоятелства.
Практическо проучване: мъжки бодливки
Друг класически пример за фиксиран модел на действие идва от трииглата бодливка, малка пресноводна риба. През размножителния период коремчето на мъжките бодливки става червено и те проявяват вродено агресивно поведение спрямо други мъжки.
Ако мъжка бодливка забележи друг мъжки наблизо, тя демонстрира фиксиран модел на действие, чрез който показва агресия и цели да изплаши непознатия. Специфичният стимул, предизвикващ този фиксиран модел на действие, е червеното оцветяване на коремчето, което е характерно за мъжките през размножителния период.
Как знаем, че точно това предизвиква поведението? В лабораторни условия учени са показвали обекти, оцветени в червено в долната си половина, на мъжки риби – виж фигурата по-долу. Мъжките бодливки отговарят агресивно на обектите, сякаш са други мъжки бодливки. За разлика от това, точен модел на мъжка бодливка, оцветен в бяло не предизвиква никакъв отговор.
Според някои сведения се е случвало този фиксиран модел на действие да бъде предизвикан дори и от пожарна, минаваща покрай аквариума на мъжка бодливка!
Как можем да разберем дали дадено поведение е вродено?
По дефиниция вроденото поведение е генетично вградено в организма, а не е научено. Но как биолозите разбират дали дадено поведение е вродено?
По принцип учените тестват дали едно поведение е вродено, като наблюдават дали то се извършва правилно от неопитни животни, които не са имали възможност да научат поведението от жизнения си опит. Това може да се постигне чрез отглеждане на млади животни отделно от зрелите или чрез отглеждането им без дразнители, които предизвикват поведението.
Като пример да разгледаме поведението на мишките Peromyscus maniculatus (еленова мишка) и Peromyscus polionotus ammobates, за които е характерно, че копаят тунели. Тези два вида са близко свързани и могат да се кръстосват помежду си, но живеят в различни естествени среди и имат различно поведение на копаене:
- Peromyscus maniculatus (еленовата мишка) изкопава малки и къси тунели.
- Peromyscus polionotus ammobates копае дълги тунели, които имат тунел за бягство или задна врата, през която могат да се изплъзнат на хищници.
Вродени ли са тези разлики в копаенето на тунели? За да отговорят на този въпрос, учените отглеждат мишки от двата вида, без да ги излагат на пясък или на възможности за копаене. След това им предоставят пясък, който е сигнал за изграждане на тунел.
При наличието на пясък всяка от мишките изкопава тунел, точно като тези, които прави нейният вид в дивата природа
Провери знанията си
Коя от изброените опции описва най-добре фиксиран модел на действие?
Искаш ли да се присъединиш към разговора?
Все още няма публикации.