Особенности поведения животных

Особенности поведения животных

Поведение животных , концепция, широко рассматриваемая, относящаяся ко всему, что животные делают, включая движение и другие виды деятельности и лежащие в основе психические процессы. Человеческое увлечение поведением животных, вероятно, насчитывает миллионы лет, а может быть, даже до того, как предки этого вида стали людьми в современном смысле этого слова. Первоначально за животными, вероятно, наблюдали из практических соображений, потому что раннее выживание человека зависело от знания поведения животных. Будь то охота на дичь, содержание домашних животных или спасение от нападающего хищника, успех требовал глубокого знания повадок животного. Даже сегодня информация о поведении животных имеет большое значение. Например, в Великобритании исследования социальной организации и ареала обитания барсуков ( Meles meles) помогли снизить распространение туберкулеза среди крупного рогатого скота, а исследования социальности лисиц ( Vulpes vulpes ) помогают в разработке моделей, которые предсказывают, насколько быстро распространится бешенство, если оно когда-нибудь пересечет Ла-Манш . Точно так же в Швеции, где столкновения с участием лосей ( Alces alces ) являются одними из самых распространенных дорожно-транспортных происшествий в сельской местности, исследования поведения лосей дали способы удержать их от дорог и обочин. Кроме того, исследования поиска пищи насекомыми- опылителями, такими как пчелы , привели к впечатляющему увеличению урожайности сельскохозяйственных культур во всем мире.Даже если бы изучение поведения животных не принесло никакой практической пользы , этот предмет все равно заслуживает изучения. Люди ( Homo sapiens ) сами являются животными, и большинство людей глубоко заинтересованы в жизни и умах своих собратьев, своих домашних животных и других существ. Британский этолог Джейн Гудолл и американский полевой биолог Джордж Шаллер, а также британский телеведущий Дэвид Аттенборо и австралийский защитник дикой природы Стив Ирвин привлекли внимание широкой публики к чудесам поведения животных. Книги, телевизионные программы и фильмы о поведении животных имеются в большом количестве.

История И Основные Понятия

Влияние Дарвина

Истоки научного изучения поведения животных лежат в трудах различных европейских мыслителей 17-19 веков, таких как британские натуралисты Джон Рэй иЧарльз Дарвин и французский натуралист Шарль Лерой. Эти люди оценили сложность и очевидную целенаправленность действий животных и знали, что понимание поведения требует длительных наблюдений за животными в их естественных условиях. Сначала главной целью естествознания было подтверждение изобретательности Бога. Публикация книги Дарвина « О происхождении видов» в 1859 году изменила это отношение . В своей главе инстинкта , Дарвина интересовало, могут ли поведенческие черты, такие как анатомические, развиваться в результате естественного отбора . С тех пор биологи осознали, что поведение животных, как и их анатомическое строение,адаптации, которые существуют потому, что они в течение эволюционного времени (то есть на протяжении формирования новых видов и эволюции их особых характеристик) помогали своим носителям выживать и воспроизводиться.

Особенности поведения животных

Более того, люди давно осознали, насколько красиво и замысловато поведение животных адаптируется к окружающей их среде. Например, молодые птицы, которые обладают замаскированными цветными узорами для защиты от хищники замерзнут, когда родитель заметит хищника и вызовет тревогу. Достижение Дарвина состояло в том, чтобы объяснить, как такие чудесно приспособленные существа могли возникнуть в результате процесса, отличного от особого творения. Он показал, что адаптация — это неумолимый результат четырех основных характеристик живых организмов:

  1. Есть различия среди особей одного и того же вида . Даже близкородственные люди, такие как родитель и потомок или брат и сестра, значительно различаются. К знакомым примерам людей относятся различия в чертах лица, цвете волос и глаз, росте и весе.
  2. Многие из этих вариаций наследуемые, то есть потомство по многим характеристикам напоминает своих родителей в результате общих генов .
  3. У каждого вида есть различия в количестве выживших потомков среди родителей. Например, одна самка щелкающей черепахи (семейство Chelydridae) может отложить 24яйца ; однако только 5 могут дожить до взрослого возраста. Напротив, другая самка может отложить только 18 яиц, при этом одно из ее потомков доживает до взрослого возраста.
  4. Люди, которые лучше всего оснащены для выживания и воспроизводства, сохраняют самую высокую частоту генов в потомках. Это принцип, известный в просторечии как «выживание наиболее приспособленных », где приспособленность означает общую способность человека передавать копии своих генов последующим поколениям. Например, женщина, вырастившая шестерых здоровых потомков, имеет большую физическую форму, чем женщина, вырастившая только двух.

Неизбежное следствие вариации, наследование и дифференциальное воспроизводство заключается в том, что со временем частота признаков, которые делают людей более способными к выживанию и воспроизводству в их настоящемокружающая среда увеличивается. В результате потомки поколений в популяции больше всего напоминают представителей предковых популяций, способных к наиболее эффективному воспроизводству. Это процесс естественного отбора.

Эколого-этологический подходы к изучению поведения

Подход Дарвина и его предшественников к естествознанию постепенно превратился в двойные науки экологии животных , изучение взаимодействия между животным и окружающей его средой иэтология , биологическое изучение поведения животных. Корни этологии можно проследить до конца 19 — начала 20 веков, когда ученые из нескольких стран начали изучать поведение избранныхвиды позвоночных : собаки российского физиолога Ивана Павлова ; грызуны американских психологов Джона Б. Уотсона , Эдварда Толмана и Карла Лэшли ; птицы американского психолога Б.Ф. Скиннера ; и приматы — немецко-американский психолог Вольфганг Келер и американский психолог Роберт Йеркес . Исследования проводились в лабораториях на собаках, грызунах и голубях.или в искусственных колониях и лабораториях в случае приматов. Эти исследования были ориентированы на психологические и физиологические вопросы, а не на экологические или эволюционные.

Особенности поведения животных

Лишь в 1930-х годах естествоиспытатели, например английский биолог Джулиан Хаксли , австрийский зоолог,Конрад Лоренц , британский зоолог и этолог голландского происхождения.Николаас Тинберген, изучающий птиц, и австрийский зоолог Карл фон Фриш, и американский энтомолог Уильям Мортон Уиллер, изучающий насекомых, приобрели известность и вернулись к широким биологическим исследованиям поведения животных. Эти люди, основателиэтология , имела непосредственный опыт изучения разнообразия поведенческих репертуаров животных, живущих в их естественной среде обитания. Их подход «возвращения к природе» был, в значительной степени, реакцией на преобладающую среди психологов тенденцию изучать лишь несколько поведенческих феноменов, наблюдаемых у горстки видов, содержавшихся в бедных лабораторных условиях .

Целью психологов было сформулировать поведенческие гипотезы, которые претендовали на общее применение (например, об обучении как едином универсальном явлении). Позже они продолжили использовать дедуктивный подход , проверяя свои гипотезы путем экспериментов на содержащихся в неволе животных. Напротив, этологи выступали за индуктивный подход., тот, который начинается с наблюдения и описания того, что делают животные, а затем переходит к ответу на общий вопрос: почему эти животные ведут себя именно так? Под этим они имели в виду: «Как конкретное поведение этих животных приводит к дифференцированному воспроизводству?» С момента своего зарождения в 1930-х годах этологический подход, который подчеркивает прямое наблюдение за широким спектром видов животных в природе, охватывает огромное разнообразие форм поведения, характерных для животного мира, и обязуется исследовать поведение с широкой биологической точки зрения, стал оказался очень эффективным.

Один из Наиболее важный вклад Тинбергена в изучение поведения животных состоял в том, чтобы подчеркнуть, что этология подобна любой другой области биологии , поскольку всестороннее изучение любого поведения должно включать четыре категории вопросов, которые сегодня называются «уровнями анализа», включаяпричинно — следственная связь ,онтогенеза ,функция иэволюционная история . Хотя каждый из этих четырех подходов требует своего рода научных исследований, все они вносят свой вклад в решение непреходящей загадки того, как и почему животные, в том числе люди, ведут себя именно так. Знакомый пример поведения животных —собака виляет хвостом — служит для иллюстрации уровней анализа. Когда собака чувствует приближение компаньона (собаки или человека), она стоит на месте, фиксируется на приближающемся человеке, поднимает хвост и начинает шевелить им из стороны в сторону. Почему эта собака виляет хвостом? Чтобы ответить на этот общий вопрос, необходимо ответить на четыре конкретных вопроса.

Что касается причинно-следственной связи, возникает вопрос: что вызывает поведение? Чтобы ответить на этот вопрос, важно определить физиологические и когнитивные механизмы, лежащие в основе виляния хвостом. Например, как гормональная система собаки регулирует свою реакцию на раздражители, какнервная система передает сигналы от мозга к хвосту, и необходимо понять, как скелетно-мышечная система собаки генерирует движения хвоста. Причинно-следственная связь также может быть рассмотрена с точки зрения когнитивных процессов (то есть зная, как собака обрабатывает информацию, приветствуя компаньона вилянием хвостом). Эта перспектива включает определение того, как собака чувствует приближение другого человека, как она распознает этого человека как друга и как она решает вилять хвостом. Возможные намерения собаки (например, получение похлопывания по голове), чувства и осознание себя становятся предметом исследования.

Что касается онтогенеза возникает вопрос: как у собаки развивается виляние хвостом? Основное внимание здесь уделяется изучению основных механизмов развития, которые приводят к возникновению такого поведения. Ответ основан на понимании того, как формируются сенсомоторные механизмы, вызывающие такое поведение, по мере того, как собака превращается из щенка в функциональное взрослое животное. Как внутренние, так и внешние факторы могут формировать поведенческий аппарат, поэтому понимание развития поведения собаки виляет хвостом, требует исследования влияния генов собаки и ее опыта.

Что касается функция : Каким образом виляние хвостом собаки способствует генетическому успеху? В центре внимания этого вопроса находится подполе, называемое поведенческой экологией; Ответ требует исследования влияния виляния хвостом на выживание и воспроизводство собаки (то есть определение того, как виляние хвостом помогает собаке дожить до взрослой жизни, спариться и вырастить детенышей, чтобы сохранить свои гены).

Наконец, что касается эволюционной истории возникает вопрос: как виляющее хвостом поведение эволюционировало от своей предковой формы до нынешней? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые должны выдвинуть гипотезу об эволюционном предшествующем поведении у предков и попытаться восстановить последовательность событий в течение эволюционного времени, которые вели от происхождения признака к наблюдаемому сегодня. Например, антецедентным поведением собак вилять хвостом может быть приподнятие и вибрация хвоста у исконных волков. Возможно, когда было замечено животное- жертва , такое поведение использовалось, чтобы сигнализировать другим членам стаи о том, что скоро начнется погоня.

И биологические, и физические науки ищут объяснения природных явлений в физико-химических терминах. Однако биологические науки (которые включают изучение поведения) имеют дополнительное измерение по сравнению с физическими науками. В биологии к физико-химическим объяснениям обращаются с помощью вопросов Тинбергена о причинной связи и онтогенезе, которые вместе известны как «непосредственные» причины. Дополнительное измерение биологии ищет объяснения биологических явлений с точки зрения функции и истории эволюции, которые вместе известны как «основные» причины. В биологии правомерно задавать вопросы об использовании этого жизненного процесса сегодня (его функции) и о том, как он возник в геологическом времени (его эволюционная история). В частности, слова используюти стали применяются в специальных способов, а именно «способствующих генетического успеха» и «эволюционировали путем естественного отбора». В физике и химии подобные вопросы недопустимы. Например, вопросы относительно использования движений собачьего хвоста разумны, тогда как вопросы относительно использования движений океанских приливов более метафизичны .

Причинно-Следственная Связь

Сенсорно-моторные механизмы

На этом уровне анализа вопросы касаются физиологических механизмов, лежащих в основе поведения животного . Поведение объясняется с помощью срабатывания нейронных цепей между приемом стимулов (сенсорный ввод) и движениямимышцы (моторная отдача). Рассмотрим, например, рабочегопчела ( Apis mellifera ) прилетает в свой улей с цветочного поля в нескольких километрах от него. Сенсорные процессы, которые использует пчела, нейронные вычисления, которые она выполняет, и паттерны мышечной активности, которые она использует, чтобы добраться домой, составляют некоторые из механизмов, лежащих в основе впечатляющего подвига насекомого.самонаведение . В ходе изучения этих механизмов и механизмов, лежащих в основе других форм поведения животных, физиологи извлекли важный урок относительно механизмов, лежащих в основе поведения: они представляют собой специальные приспособления, адаптированные к конкретным проблемам, с которыми сталкивается животное, но они не все — целенаправленные решения общих проблем, с которыми сталкиваются все животные. С этим уроком связано осознание того, чтоФизиология о наличии видов будет иметь ограничения и предубеждения , которые отражают потребности физических лиц , чтобы иметь дело только с определенными поведенческими проблемами , и только в определенных экологических условиях . В поведении, как и в морфологии , возможности животного соответствуют его ожидаемым требованиям окружающей среды, потому что процесс естественного отбора формирует организмы так, как если бы он всегда решал вопрос о том, какой степени адаптации достаточно.

Особенности поведения животных

Сначала рассмотрим сенсорные способности животных. Все действия (например, телодвижения , обнаружение интересующих объектов или обучение у других в социальной группе) начинаются с получения информации. Таким образом, органы чувств животного чрезвычайно важны для его поведения. Они представляют собой набор инструментов для наблюдения, с помощью которых животное собирает информацию о себе и своихокружающая среда . Каждый орган чувств избирательнен и реагирует только на одну конкретную форму энергии ; инструмент, который без разбора реагирует на несколько форм энергии, был бы бесполезен и подобен отсутствию его вообще. Конкретная форма энергии, на которую реагирует орган чувств, определяет его сенсорную модальность . Три широких категории сенсорных модальностей знакомы людям : хеморецепция ( на примере чувств вкуса и запах , но и в том числе специализированных рецепторов для феромонов и других поведенческий важных молекул), mechanoreception(основа осязания, слуха , равновесия и многих других чувств, таких как положение суставов) и фоторецепции (светочувствительность, включая зрение формы и цвета ).

Возможности органов чувств животного различаются в зависимости от поведенческих и экологических ограничений вида. Признавая этот факт, а также тот не менее важный факт, что животные воспринимают окружающую среду иначе, чем люди, этологи приняли словоUmwelt , немецкое слово дляокружающая среда , чтобы обозначить уникальный сенсорный мир организма. Умвельт мужского комара, вызывающего желтую лихорадку ( Aedes aegypti ), например, резко отличается от человеческого. В то время как человеческая слуховая система слышит звуки в широком диапазоне частот, от 20 до примерно 20 000 Гц, слуховой аппарат самца комара настроен узко, чтобы слышать только звуки около 380 Гц. Несмотря на свои очевидные ограничения, слуховая система самца комара служит ему отлично, поскольку единственный звук, который он должен улавливать, — это чарующий звук крыльев парящей рядом самки комара, звук, слишком знакомый любому, кто задерживается на открытом воздухе в летний вечер.

Пита гадюки , colubrid змей из подсемейства Crotalinae, которые включают в себя хорошо известном гремучих, обеспечивают еще один пример того , как Umwelt вида , обслуживает свои собственные экологические потребности. Гадюки обладают чувствительными к направлению инфракрасными датчиками, с помощью которых они могут сканировать окружающую среду , преследуя добычу млекопитающих , таких как мыши ( Mus ) и крысы-кенгуру ( Dipodomys ), в темноте. Сенсорная ямка, обращенная вперед, расположена с каждой стороны головы змеи между глазами.и ноздря, служит чувствительным органом животного. Каждая ямка имеет глубину от 1 до 5 мм (от 0,04 до 0,2 дюйма). Тонкая мембрана, которая интенсивно иннервируется и чрезвычайно чувствительна к повышению температуры, тянется от стены к стене внутри ямочного органа, где она функционирует как пленка в камере-обскуре, регистрируя любой ближайший источник инфракрасной энергии.

Человеческий ум не лишен собственных ограничений и предубеждений. Человеческие глаза не видят яркую рекламу насекомых, которую цветы производят, отражая ультрафиолетовый свет , а человеческие уши не слышат инфразвуковых криков слонов или ультразвуковых звуков летучих мышей . Более того, человеческие носы ограничены по сравнению с носами многих других млекопитающих . Более того, у людей полностью отсутствуют органы чувств для обнаружения электрических полей или геомагнитного поля Земли . Органы чувств для первых встречаются у различных видов электрических рыб (таких как электрические угри иэлектрические сомы ), которые используют свою чувствительность к электрическим полям для ориентации, общения и обнаружения добычи в мутных ручьях джунглей, в то время как последние существуют у некоторых птиц и насекомых, в том числепочтовые голуби ипчелы , которые используют их, чтобы вернуться в домашний чердак или улей. В то же время, в отличие от большинства животных, люди наделены превосходной остротой зрения и цветовым зрением в результате развития больших, высокоэффективных глаз с одной линзой.

Каждый вид нервная система — это совокупность устройств специального назначения с видоспецифичными, а иногда и половыми способностями. Эти возможности становятся еще более очевидными при исследовании того, как животные используют свои органы чувств для получения информации для решения поведенческих проблем, таких как защита территории или захват добычи. Хотя животное может обладать различными органами чувств, которые позволяют ему получать большой объем информации об окружающей среде, при выполнении определенной поведенческой задачи оно часто реагирует на довольно небольшую часть воспринимаемых стимулов. Более того, только часть доступных стимулов достоверно предоставляет информацию, необходимую для выполнения конкретной задачи. Этологи называют важные стимулы в любом конкретном поведенческом контексте «знаковыми стимулами».

Классический пример знаковых стимулов — поведение самца трехиглой колюшки ( Gasterosteus aculeatus ), когда эти рыбы защищаюттерритории спаривания весной против вторжения соперничающих самцов колюшки. Самцы особым образом отличаются от всех других объектов и форм жизни в окружающей их среде: у них ярко-красные горло и живот, которые служат сигналами самкам и другим самцам об их здоровье и бодрости. Эксперименты с моделями других видов рыб показали, что красный цвет имеет первостепенное значение.стимул, с помощью которого самец, владеющий территорией, обнаруживает незваного гостя. Модели, точно имитирующиеколюшки, но без красных отметин, редко подвергались нападениям, тогда как модели с красным брюшком, но лишенные многих других характеристик колюшки или даже рыбы в целом, подвергались интенсивному нападению.

Особенности поведения животных

Точно так же клетки мозга некоторыхжабы ( Bufo ) настроены так, чтобы выбирать те особенности окружающей среды, которые надежно соответствуют естественным объектам добычи жаб (например, дождевым червям ). Были проведены эксперименты, в которых голодной жабе предъявляли картонные модели, движущиеся горизонтально вокруг особи с постоянным расстоянием и угловой скоростью . Исследование показало, что всего два стимула: удлинение объекта (то есть увеличение длины картонной модели для увеличения сходства с добычей) идвижения в направлении удлинения, были достаточными, чтобы вызвать у жабы поведение поимки добычи. Впоследствии жаба кивнула головой вслед движущейся модели, чтобы поместить ее в лобовое поле зрения. Другие стимулы, такие как цвет модели и скорость ее движения, не влияли на способность жабы отличать червей от червей, хотя жабы обладают хорошим видением цвета и формы. Даже широко настроенная сенсорная система человека работает очень избирательно, но при этом адаптивно. Например, человек, охотящийся на белохвостого оленя, ищет добычу почти исключительно, внимательно наблюдая за оленеводческими движениями среди неподвижных деревьев в лесу, а не стараясь почувствовать форму, запах или звук оленя.

Как и в случае с сенсорными системами, нейронные механизмы, с помощью которых животные вычисляют решения поведенческих проблем, не превратились в универсальные компьютеры. Скорее центральныйнервная система (то есть, мозг и спинной мозг из апозвоночный или один из сегментных ганглиев А.Н.беспозвоночные ) выполняет определенные вычисления, связанные с конкретными экологическими проблемами, с которыми люди сталкиваются в своей среде. Наглядной иллюстрацией этого момента является испуганная реакция золотой рыбки ( Carassius auratus ). Если голодныйхищная рыба ударяет сбоку, золотая рыбка выполняет резкий разворотдвижение, которое толкает его тело в сторону примерно на одну длину тела, чтобы уклониться от атаки хищника. Как центральная нервная система золотой рыбки обрабатывает информацию от органов чувств, чтобы мгновенно определять правильное направление (вправо или влево) для движения? Ключевым нервным элементом в реакции золотой рыбки на испуг — это одна двусторонняя паранейроны , называемые нейронами Маутнера, расположены в заднем мозге золотой рыбки. Каждый нейрон слева или справа получает входные данные от системы боковой линии (ряда небольших датчиков давления, которые срабатывают в результате возмущений, вызванных движущимися поблизости объектами), расположенных слева или справа от тела золотой рыбки. Каждый нейрон отправляет вывод нанейроны, которые активируютмускулатура на противоположной стороне тела. Между левым и правым нейронами Маутнера наблюдается сильное взаимное торможение ; если левый выстрелит в ответ на механическийстимул с левой стороны тела, например, правая неактивна. Инактивация предотвращает вмешательство в решающие начальные сокращения туловища.мышцы на правой стороне золотой рыбки. В результате через 20 миллисекунд после обнаружения опасности золотая рыбка принимает С-образную форму с головой и хвостом, согнутыми в одну сторону и в сторону от нападающего. За этой реакцией через 20 миллисекунд следует сокращение мышц на другой стороне тела, так что хвост выпрямляется, и рыба отталкивается в сторону от опасности. Таким образом, два маутнеровских нейрона нервной системы золотой рыбки прекрасно справляются с обработкой информации, касающейсяхищники атакуют, и решение этой критической поведенческой проблемы, по-видимому, является единственной задачей, которую они выполняют.

Существа с маленьким мозгом, такие как рыбы, — не единственный вид, нервная система эволюционировала для решения задач ограниченным, но экологически достаточным способом, который превращает сложные вычислительные проблемы в более решаемые. Например, возьмем задачу человека, вычисляющего курс перехвата с летающим объектом, например, когда бейсболист бежит, чтобы поймать летающий мяч. В принципе, задача может быть решена с помощью системы дифференциальных уравнений, основанных на наблюдаемой кривизне и ускорении мяча. Вместо этого, очевидно, происходит то, что полевой игрок находит беговую дорожку, которая поддерживает линейную оптическую траекторию для мяча. Другими словами, игрок регулирует скорость и направление своегодвижение по бейсбольному полю так, чтобы траектория полета мяча казалась прямой. В отличие от более сложного подхода с дифференциальным уравнением, подход с линейной траекторией не сообщает игроку, когда или где мяч приземлится. Следовательно, игрок не может бежать до точки, где мяч упадет, и ждать его. Если бы он это сделал, такие осложняющие факторы, как порывы ветра, уводящие мяч, могли бы означать, что он окажется не в том месте. Вместо этого игрок просто держит свое тело на курсе, который гарантирует перехват.

Как только животное получило информацию о мире от своих органов чувств и вычислило решение любой поведенческой проблемы, с которой оно в настоящее время сталкивается, оно реагирует скоординированным набором движения — то есть поведение. Любое конкретное движение отражает шаблонную активность определенного наборамышцы, которые работают со скелетными структурами, к которым они прикреплены. Активность этих мышц контролируется определенным набором моторных нейронов, которые, в свою очередь, контролируются наборами интернейронов, подключенных к мозгу животного. Таким образом, данное поведение в конечном итоге является результатом определенного паттерна нейронной активности.

Иногда нейронный контроль принимает форму простого сенсорного рефлекс , при котором активность мотонейронов запускается сенсорными нейронами. Эта активность может быть достигнута напрямую или через один или два интернейрона. В других случаях, как в случае ритмичного поведения (например, при полетах птиц или ходьбе насекомых), центральный генератор паттернов расположен в центральнойнервная система производит ритмы активности двигательных нейронов. Генераторы центральных паттернов не зависят от сенсорныхобратная связь . Обратная связь, однако, обычно возникает для модуляции и сброса ритма выходной мощности двигателя после нарушения поведения животного, как в случае турбулентности воздуха, нарушающей движения крыльев летящей птицы .

Чаще всего нейронный контроль поведения принимает форму двигательной команды, в которой инициирование и модуляция активности двигательной нейроны производятся интернейронами, идущими от мозга животного. Мозг животного — это то место, где объединены входные данные от нескольких сенсорных модальностей . Таким образом может происходить сложная настройка поведения животного в зависимости от его внутреннего состояния и внешних обстоятельств. Часто контроль над животнымдвижения включают сложный синтез всех трех форм нейронного контроля: структурированная нейронная активность, простые сенсорныерефлекс и моторная команда. Как и во всех аспектах поведенческогоС точки зрения физиологии , существует огромное разнообразие видов животных и моделей поведения в том, как компоненты поведенческого механизма со временем были связаны естественным отбором.

Когнитивные механизмы

Когнитивная психология предлагает еще один способ изучения причинных механизмов поведения животных . Целью когнитивной психологии является объяснение поведения животного с точки зрения его психической организации для обработки информации (то есть того, как животное получает, хранит и действует в отношении информации, присутствующей в его мире). Изучая когнитивные механизмы животного, можно изучить, как животное воспринимает, учится, запоминает и принимает решения.

Каждый из этих процессов можно проанализировать. Например, как вороны определяют высоту, с которой можно бросить орехи? Нужно ли им научиться регулировать высоту сбрасывания в зависимости от сорта грецкого ореха? Столкнувшись с противоречивыми условиями наличия черного ореха с твердой скорлупой и видя рядом других ворон, как они решают, какую высоту сбрасывания использовать?

До 1970-х годов изучающие познавательные способности животных избегали спекуляций о ненаблюдаемой обработке информации, ограничиваясь объяснением поведения с точки зрения количественной оценки взаимосвязей между стимулами и реакциями. Однако сегодня они используют поведение как окно того, как нервная система животного обрабатывает информацию. Студенты, изучающие познание, также делают упор на исследовании поведения, при котором животное не просто реагирует на непосредственные стимулы, но полагается на сохраненные представления объектов и событий. Для некоторых исследователей ментальные представления оокружающая среда суть познания. Согласно этой точке зрения, известной как вычислительно-репрезентативный подход, опыт животного приводит к образованию в мозгу изоморфизмов между мозговыми процессами и событиями в мире. Затем мозг выполняет вычисления над этими представлениями, которые в конечном итоге преобразуются в поведенческие результаты. Например, птица, оценивающая наличие ягод на кусте, может сохранять информацию о времени, в которое она находит каждую ягоду при поиске в кусте. Затем он может преобразовать эту информацию с помощью мозгового процесса, эквивалентного делению, в представление о скорости сбора ягод.

Однако возможно, что вычислительно-репрезентативный подход преувеличивает богатство и детализацию представлений животных и сложность мозговых процессов, действующих на них. Хорошая иллюстрация — изучение механизмов, с помощью которыхМуравьи ( Cataglyphis fortis ), живущие в пустыне Сахара, возвращаются домой после окольных поисков пищи (в основном мертвых насекомых). Такой поиск может занять этих муравьев на расстоянии 100 метров (около 330 футов) или более (что эквивалентно 10 000 длинам тела) от входа в их подземное гнездо . Чтобы вернуться домой, муравьи полагаются на ориентиры как на визуальные указатели, указывающие путь. Первоначально предполагалось, что эти муравьи и другие насекомые, ориентирующиеся по ориентирам, могут хранить свои знания об окрестностях гнезда во внутренних представлениях, похожих на карты, которые называются «когнитивными картами». Это дало бы муравью огромную гибкость всамонаведение: оснащенный с высоты птичьего полета знанием местности, по которой он путешествует, муравей может вернуться даже из точек, где он никогда раньше не был. Однако мысленное представление, используемое этими муравьями в ориентирах, на самом деле несколько проще. Эксперименты показали, что каждый муравей хранит двумерный визуальный шаблон — своего рода снимок — массива ориентиров, который он видел, когда покидал свое гнездо. Возвращаясь в свое гнездо, муравей движется так, чтобы максимально приблизить текущий визуальный образ к запомненному шаблону. Механизм сопоставления снимков, в отличие от механизма когнитивной карты, позволяет муравью прокладывать свой путь домой только из точек, которые он недавно посетил, в отличие от новых мест, куда он мог быть перемещен экспериментатором.

Незаметным и поэтому в значительной степени недооцененным аспектом поведения является использование правил принятия решений или «Дарвиновские алгоритмы ». Организмы полагаются на эти правила для обработки информации из своего физического и социального окружения и получения определенных поведенческих результатов, которые определяют ключевые поведенческие решения и решения, касающиеся жизненного цикла. Дарвиновские алгоритмы состоят из сенсорных и когнитивных процессов, которые воспринимают и определяют приоритеты в пределах диапазона восприятия человека. Эти входы затем преобразуются в выходы двигателя. Дарвиновский алгоритм может включать порог стимула (например, «когда продолжительность дня превышает 10 часов, мигрируйте на север») или может зависеть от появления сигнала, который обычно ассоциируется с результатом, улучшающим физическую форму (например, «построитьгнезда в густой растительности, где выживаемость птенцов предсказуемо высока »). Дарвиновские алгоритмы формируются с течением времени в зависимости от конкретного избирательного режима каждой популяции. На какие реплики полагаются, зависит от уверенности, с которой реплика может быть распознана, надежности взаимосвязи между репликой и ожидаемым экологическим результатом, а также преимуществ пригодности от принятия правильного решения по сравнению с затратами на принятие неправильного решения. В общем, дарвиновские алгоритмы, лежащие в основе решений о поведении и истории жизни, настолько сложны, насколько это необходимо для получения адаптивных результатов в нормальных условиях окружающей среды вида, но не настолько сложны, чтобы охватить все экспериментальные или антропогенные непредвиденные обстоятельства .

Интригующий вопрос в изучении познания животных — это рольсознание . Люди легко различают простую реакцию на объекты и их осознание. Например, во время движения по шоссе, погруженный в раздумья или беседу, водитель может внезапно понять, что последние несколько миль он не осознавал дорогу. В самом деле, хорошо задокументировано, что люди могут эффективно воспринимать, запоминать, обрабатывать и даже воздействовать на объекты и события без той осведомленности, которая лежит в основе вербального сообщения о сознании . Поэтому возможно, что поведение животных происходит без осознания. Однако, учитывая, что люди обладают сознанием, кажется разумным предположить, что особи других видов, особенно социальных видов (таких как приматы), также переживают по крайней мере рудиментарную форму сознания. Думать иначе — значит предполагать эволюционный разрыв между людьми и всеми другими формами жизни. Таким образом, возможность того, что хотя бы часть поведения животных сопровождается сознательным мышлением, кажется разумной.

Хотя большинство изучающих поведение животных принимают идею о том, что сознание животных является вероятной возможностью, некоторые утверждают, что еще невозможно узнать, испытывает ли какое-либо конкретное животное сознание, потому что это частное, субъективное и, в конечном итоге, непознаваемое состояние. Напротив, когнитивные этологи (отдельная группа бихевиористов животных), в первую очередь американские биофизики и бихевиористы животных.Дональд Гриффин , утверждают, что животные, несомненно, обладают сознанием, поскольку люди из самых разных видов ведут себя с очевидным намерением достичь определенных целей. Например,шимпанзе ( Pan troglodytes ), преследующие обезьяну высоко над ними в верхушках деревьев, рассредоточатся между деревьями, которые в противном случае предоставили бы обезьяне путь к отступлению, и одновременно атакуют существо. Точно так же группы самок львов ( Panthera leo ) широко расходятся веером, а затем координируют свои атаки на добычу копытных . В другом примере ворон ( Corvus corax), столкнувшись с новой ситуацией, когда кусок мяса болтается на длинной веревке, привязанной к жердочке, кратко изучит ситуацию, прежде чем действовать. Впоследствии ворон будет быстро добывать мясо, несколько раз подтягивая клювом кусок веревки и зажимая каждую длину ногами, сидя на насесте. Изучение состояний и механизмов сознания животных представляет собой важные рубежи будущих исследований.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector