Развитие поведения животных

Развитие поведения животных

Биологов всегда интересовал вопрос, откуда взялись те черты, которые существуют сегодня, то есть их эволюционная история. Однако изучение истории поведения и лежащих в его основе механизмов является исключительно сложной задачей. (К сожалению, летопись окаменелостей в значительной степени неинформативна.) Только в редких случаях, таких как обнаружение окаменелого гнезда динозавров, увенчанного взрослым (ситуация, свидетельствующая о родительской заботе), в окаменелостях содержится достаточно информации, чтобы палеонтологи могли сделать выводы. выводыо происхождении и последующей эволюции сложного социального или репродуктивного поведения. В результате возникла необходимость в разработке альтернативных и косвенных подходов к выводу эволюционной истории поведения.

Отображение символов

Первый подход, называемый сопоставлением символов, начинается с построения филогенетическое дерево (то есть изображение предполагаемых родственных связей интересующего вида с его ближайшими живыми родственниками). Филогения относится к истории эволюции одного или группы взаимосвязанных видов. Гипотезы относительно филогенетических отношений часто основываются на сходстве между существующими видами в морфологических признаках и последовательностях ДНК . Как только филогенетическое древо установлено, состояния персонажей или поведения (например, родительская забота) дошедших до насвиды прикреплены или «нанесены на карту» к нему. На дереве нарисованы участки, называемые предковыми узлами, где, по-видимому, происходят изменения в интересующем поведении. Это достигается за счет минимизации количества переходов или изменений состояния характера, необходимых для учета всего разнообразия, наблюдаемого сегодня среди родственных видов. Другими словами, самый короткий эволюционный путь, пройденный любым персонажем от его происхождения до настоящего, считается «наиболее экономным» (то есть требующим наименьшего количества изменений) и, следовательно, наиболее вероятным. Предполагая, что поведение существующих видов осталось таким же с момента последнего события видообразования в их родословной и что кратчайший эволюционный путь действительно наиболее вероятен, гипотезаможно сформулировать относительно относительного времени возникновения различных форм поведения и их последующей утраты или эволюционной модификации. Эти предположения наиболее верны для сложного поведения, эволюция которого потребовала множества невероятных изменений, а не сильно изменчивого (пластичного) поведения. Более того, более разумно предположить, что сложное поведение, присущее двум или более видам, присутствовало у общего предка, чем то, что он эволюционировал несколько раз независимо.

Филогенетические реконструкции и картирование персонажей использовались для вывода исторических траекторий вторичных половых признаков мужчин и женщин. предпочтения при спаривании у нескольких таксонов, таких как лягушки Центральной Америки ( Physalaemus ) и мечехвостые рыбы ( Xiphophorus ). Электрофизиологические исследования современных видов лягушек показывают, что у самок одинаковые слуховые предпочтения независимо от акустических характеристик брачных криков самцов. Самая простая гипотеза,состоит в том, что женские предпочтения эволюционировали первыми (то есть они являются предковыми или старше), и что мужские призывы эволюционировали вторично у некоторых видов, чтобы воспользоваться этими уже существующими предпочтениями. У мечехвостых рыб самки видов с мечами и без них предпочитают самцов с искусственными мечами, прикрепленными к их хвостовым плавникам, а не самцов без начеса. Гипотеза о том, что предки женского пола предпочитали мечоподобную структуру, более скупа, чем то, что предпочтение мечам эволюционировало несколько раз независимо в родословной каждого существующего вида.

Одна общая проблема, связанная с подходом к отображению персонажей, заключается в том, что наиболее экономичный эволюционный путь может быть не самым вероятным. Эволюционные изменения редко бывают однонаправленными, поэтому небольшие изменения в признаках в одном или другом направлении могли происходить несколько раз на протяжении истории эволюции группы видов. Более конкретная проблема, связанная с выводом истории эволюции персонажей, выбранных половым путем, с использованием картографирования персонажей, заключается в том, что часто бывает трудно точно определить, какие аспекты мужской черты предпочитают женщины. В отношении рыбы-меченосцы , неясно, имеют ли самки особые предпочтения в отношении какой-либо черты (например, меча), которой не обладают самцы, или привлекают ли самок какие-либо модификации хвоста, которые указывают на жизнеспособность самцов или плодовитость в целом (например, относительно большие, ярко окрашенные, здоровые и энергичные самцы). Другими словами, действительно ли самки меченосцев предпочитают самцов с мечом как таковых или их привлекают какие-либо самцы, способные отрастить ярко окрашенные и преувеличенные хвосты? Последние данные свидетельствуют о последнем.

Филогенетическая классификация

Второй подход к выводу эволюционной истории можно назвать «филогенетической классификацией». Подход включает в себя подробные сравнения существующих видов в отношении определенного типа поведения и последующее упорядочение различных форм этого поведения от наименее до наиболее сложных. Если предположить, что сложность увеличивается с течением времени, простые или более «примитивные» формы поведения считаются наследственными. Предполагается, что существующие сегодня виды с более простой формой поведения не испытали давления отбора, которое стимулировало эволюцию более сложных форм поведения у других видов. Например, австрийский зоолог Карл фон Фриш , расшифровавший «танцевальный язык»медоносные пчелы ( Apis ), как сообщается, сказали:

Мы не можем поверить в то, что пчелиный танец европейских пчел пришел с небес, и поскольку индийские пчелы и пчелы без жала живут там в более примитивной социальной организации, мы должны ожидать некоторых филогенетически примитивных стадий пчелиного танца.

Согласно этой точке зрения, безжалостные пчелы ( Melipona ) могут даже не владеть языком танца, поскольку они живут небольшими, менее организованными колониями (то есть они ниже по филогенетическому уровню социальной сложности, чем медоносные пчелы). Однако недавние исследования пчел без жала показывают, что успешные собиратели действительно сообщают своим товарищам по колонии расстояние, направление, высоту и запах источников пищи. Другими словами, пчелы без жала могут делать все, что делают более «продвинутые» пчелы, и даже больше, потому что пчелы не указывают высоту источника пищи. У безжалых пчел есть система коммуникации , которая отличается от коммуникационной системы медоносных пчел, но не более примитивна.

Подход филогенетического уровня, вероятно, привлекает исследователей из-за человеческой склонности восхищаться технологическими достижениями, произошедшими в человеческих обществах. Однако так называемые продвинутые виды со сложным поведением и социальными структурами адаптированы не лучше, чем так называемые примитивные виды, и сложность не является гарантией долгосрочного успеха. Многие виды со сложным поведением вымерли (например, динозавры), а в некоторых существующих филогенетических группах (таких как шалашники)[семейство Ptilonorhynchidae]) есть виды, живущие сегодня, чьи предки, вероятно, занимались гораздо более сложной деятельностью по строительству беседок. Другими словами, живые виды с простыми моделями поведения иногда являются потомками предковых видов с более сложным поведением, и наоборот. Следовательно, неуместно рассматривать поведение живых видов как ступеньки лестницы сложности, возвращающейся к более простым предкам. Естественный отбор не приводит к неумолимому усложнению, а скорее способствует усложнению, необходимому в любой момент времени для выживания и репродуктивного успеха.

Искусственный отбор

Совершенно иной подход к реконструкции эволюции определенного поведения включает в себя попытку «воссоздать» историю путем наложения режима искусственного отбора на вид, который тесно связан с тем, который демонстрирует интересующее поведение. Наложенный отбор предназначен для имитации того, что могло произойти в прошлой среде обитания видов, демонстрирующих фокусное поведение. Например, чтобы показать, как собаки могли приобрести свои домашние черты, российский генетик Димитрий Беляев ввел искусственный отбор на близкородственный, но не одомашненный вид, серебряная лисица , цвет морфинг из лисицы ( Vulpes Vulpes ). Поймав группу диких лисиц, он разводил их в неволе. Раз в месяц, начиная с месячного возраста, он предлагал еду и пытался подойти к нему и погладить . Когда лисицам было от семи до восьми месяцев, в качестве племенного стада отбирали только тех, кто с энтузиазмом относился к контактам с людьми. После 40 лет этого сильного и последовательного искусственного отбора на приручение выращенные на ферме лисы вели себя как домашние собаки, хныкали, чтобы привлечь внимание, виляли хвостами, облизывали хендлеров и сидели у них на коленях. Интересно, что помимо поведенческих изменений произошли изменения морфологии.а также висячие уши, укороченные лапы и хвосты, загнутые вверх хвосты, недостаточный и неправильный прикус, а также новые модели и цвета шерсти.

Сравнительный подход

Четвертый подход к реконструкции истории поведения предполагает изучение его последствий для приспособленности сегодня. Если поведение в настоящее время обеспечивает более высокую приспособленность, чем его альтернативы , предполагается, что естественный отбор действует в аналогичных предшествующих средах.вызвало его первоначальное распространение. Этот подход предполагает, что нынешние селективные давления аналогичны тем, которые действовали в прошлом. Это предположение разумно, потому что физическая и биотическая среда многих организмов оставалась одинаковой на протяжении сотен тысяч и даже миллионов лет. Даже если некоторые аспекты окружающей среды вида недавно изменились, другие аспекты могли остаться прежними. Для того чтобы этот подход был успешным, важны только те аспекты окружающей среды, на которые фокусное поведение является ответом.

Развитие поведения животных Развитие поведения животных

Например, европейский (или обыкновенный) скворец ( Sturnus vulgaris ) и английский (или домашний) воробей ( Passer domesticus ) были импортированы в Соединенные Штаты во второй половине XIX века. Некоторые аспекты их новой среды, такие как типы еды ивиды хищников — были другими, тогда как другие экологические аспекты, такие какместа гнездования и социальная среда птиц — не изменились (последнее является результатом склонности птиц к группировке с представителями одного вида). В результате репродуктивное и коммуникативное поведение птиц очень напоминает поведение скворцов и воробьев, обитающих в современной Европе. Следовательно, исследования текущей приспособленности в новой, неродной среде по-прежнему будут актуальны для реконструкции истории гнездования скворцов и воробьев и социального поведения (такого как выбор партнера и родительская забота), хотя, возможно, не имеют отношения к выводу истории кормления птиц. или антихищное поведение.

Текущий подход был использован для реконструкции истории человеческое социальное поведение. Во многом это потому, что другие три подхода исключены. Обществашимпанзе ( Pan troglodytes ) и гориллы ( Gorilla gorilla ), ближайшие филогенетические родственники человека ( Homo sapiens sapiens ), настолько отличаются от человеческих обществ, что картирование поведения имеет ограниченную полезность, а селекционные эксперименты на людях считаются неэтичными. Однако существует альтернативные формы многих человеческих форм социального поведения, и эти альтернативные формы вполне могут привести к различиям в приспособленности людей. Хотя существуют огромные различия между некоторыми аспектами сегодняшней окружающей среды и теми, что испытали предки человечества (в результате технологических достижений), другие аспекты изменились очень мало (например, опасность паразитов и инфекционных заболеваний , желательность привлечения партнера, семейные социальные единицы, поведение родителей, кумовство и взаимность).

Соответствие между исконной и современной средой иногда можно улучшить, изучая поведение людей, живущих в обществах без передовых технологий. Эти так называемые традиционные общества могут открыть окно в эволюционное прошлое, поскольку почти наверняка предки Homo sapiens были охотниками и собирателями. Таким образом, исследуя современную охотуи собирая общества, можно получить представление об условиях, с которыми сталкиваются предки людей, и о моделях поведения, которые они использовали для выживания и воспроизводства. Такой анализ выявил множество различий в поведении людей, живущих в различных традиционных обществах, а также людей, живущих в высокотехнологичных обществах, что свидетельствует о том, что люди развили способность корректировать поведение в различных средах на благо себя и своих близких. В то же время как внутри, так и между традиционными и высокотехнологичными обществами возникли общие черты. Эти общие черты проявляются в поведении (таком как выбор партнера и модели кумовства и взаимности) и в родительских ролях. Например, более высокая родительская забота о своем потомстве, чем о неродственных детях, наряду с избеганием инцеста, является универсальной.разделение труда в поисках пищи также является обычным явлением. Во многих обществах женщины собирают овощную пищу, а мужчины охотятся; однако в некоторых других обществах труд делится или роли меняются местами. Половые различия в критериях выбора партнера также широко распространены. Женщины в большинстве обществ предпочитают пожилых, богатых мужчин с высоким социальным статусом , тогда как мужчины в большинстве обществ предпочитают более молодых, здоровых и плодовитых женщин. Смысл этих общностей в том , что эти сходства и различия эволюционно древних.

Сравнительные исследования могут дать гипотезы о происхождении поведения, которые иногда можно косвенно проверить с помощью свидетельств окаменелостей. Например, если определенное поведение связано с определенной морфологической структурой, такой как удлиненный хвост, появление этой структуры в летописи окаменелостей подтверждает время возникновения соответствующего поведения. Таким образом подтверждается и подход, использованный для разработки гипотезы относительно эволюционной истории такого поведения.

В заключение скажу, что есть несколько различных способов решения запутанной проблемы эволюционной истории, но ни один из них не является полностью удовлетворительным. В самом деле, кажется невозможным достичь полной уверенности в происхождении и эволюционной траектории поведения. Без надежных окаменелостей лучшие попытки реконструировать эволюцию поведения дадут достоверные ссылки, но не принесут убедительных выводов.

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