Зоология / Общая зоология / Дольник В. Р., козлов М.А. Зоология. Хордовые

поведения, принимает решение и отдает команды центрам, содержащим соответствующие наборы инструкций. Послед­ ние передаются в форме команд по нервной системе соот­ ветствующим органам тела. С помощью органов чувств мозг проверяет исполнение команды и выясняет, достигнут ли требуемый результат. Полученную при этом новую ин­ формацию мозг анализирует и ценную ее часть запоминает.

Программы поведения. Между работой головного мозга

иработой компьютера много общего. Мозг похож на сложный самообучающийся компьютер, содержащий много программ

ибольшой объем памяти. Как самый хороший компьютер поч­ ти ни на что не годен без программы, так и мозг опирается

всвоей деятельности на программы — от простых ( как безусловные рефлексы) до сложных (как инстинктивные программы размножения или стайного поведения).

Совершенство работы мозга зависит от совершенства программ. У разных видов животных одни программы — об­

щие (они достались от общих предков), другие — сходные по основе, но имеющие свои отличия у каждого вида живот­ ных, а некоторые — у каждого вида полностью свои. Разные особи одного вида различаются в деталях программ подобно тому, как они различаются между собой по размеру, форме или окраске. На каждый случай обычно предусмотрена не одна жесткая программа поведения, а несколько вариантов. Программа может быть гибкой, что обеспечивает вполне разумное реагирование на обстановку. И напротив, поведе­ ние животного становится совершенно «неразумным», если оно по ошибке применило не ту программу, или у него нет программы для данного случая.

В головном мозге позвоночных животных различают отделы: передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг и продолговатый мозг, с выступающим в передней части мозжечком (рис. 38).

На переднем конце переднего мозга видны обонятельные доли, в которых заканчиваются обонятельные нервы, идущие от органов обоняния. Нервы от органов слуха заканчиваются в слуховом ядре промежуточного мозга. Идущие от глаз нервы входят в зрительные бугры среднего мозга. Во вкусовые ядра продолговатого мозга поступает информация от орга­ нов вкуса; в мозжечок — от органов равновесия и мышц тела, сообщающих о положении животного в пространстве. Первичная обработка поступающей от органа чувств ин-

Органы чувств у рыб разнообразны. Их больше, чем у нас.

Ш Каждый, кто пытался поймать рыбу руками в воде, убедился, что сделать это не просто: едва начинаешь опус­ кать в воду руку, как рыба сразу это замечает. Если вы­ ключить свет,— рыба по-прежнему как-то узнает о погру­ жении в воду любого предмета и знает, где он находится, особенно если предмет движется. Видеть в воде на большое расстояние нельзя, но вблизи можно все рассмотреть, если, конечно, вода не мутная, и света достаточно. Из-за не­ сжимаемости воды толчки и колебания в ней распростра­ няются намного лучше, чем в воздухе, и их можно вос­ принимать. Вода растворяет многие вещества и их можно воспринимать на вкус и по запаху. Сами же рыбы, как вы тоже замечали, сильно пахнут, причем каждый вид рыб по-своему.

Орган зрения — глаза, которые позволяют окуню, как

ибольшинству рыб, охватывать взглядом почти все про­ странство вокруг себя на близком расстоянии — видеть цвет и форму предметов, а непосредственно впереди голо­ вы — оценивать расстояние до них (рис. 39). Рыбы не могут поворачивать голову, зато глаза у них подвижные

имогут двигаться независимо друг от друга.

ЩЗрение служит рыбам не только для поиска пищи

иизбежания хищников, но и для узнавания особей своего вида и играет важную роль в брачном поведении. Чтобы находить друг друга в воде, некоторые глубоководные рыбы имеют светящиеся органы. О больших возможностях глаз

имозга свидетельствует то, что многие рыбы видят летящее насекомое и ловят его, выпрыгнув из воды. Чтобы это удалось, мозг должен не только рассчитать точку встречи двух летящих объектов, но и внести поправку на искаже­ ние кажущегося положения насекомого из-за преломления света на границе воды и воздуха.

Казалось бы, одинаково четко видеть и в воде, и на суше одними и теми же глазами невозможно, но два вида рыб-четырехглазок знамениты устройством глаза: его верх­ няя половина приспособлена для зрения в воздухе, а ниж­ няя — в воде. Глаза вынесены на верх головы, и рыба плавает, погрузив их до половины в воду. Воздушной половиной глаз она высматривает насекомых, а водной — следит, нет ли опасности в воде.

Органы обоняния — чувствительные клетки, располо­ женные на дне парных слепых мешочков, открывающихся наружу ноздрями, расположенными впереди глаз. Обоняние развито хорошо и может использоваться при поиске пищи.

Ш Это знают все, кто ловил рыбу на пахучие приманки или выливал в аквариум воду из-под живого корма. Повидимому, в том, что возвращающиеся размножаться рыбы находят вход из моря в реку, где они несколько лет назад появились на свет, значительную роль играет обоняние.

Органы равновесия — парное внутреннее ухо. Это ме­ шочек с тремя отолитами. Оно расположено между костями задней части черепа и снаружи не видно.

Благодаря ему рыба, как и мы, чувствует направление к центру Земли, ускорения, возникающие при изменении скорости, и центробежные силы при поворотах.

Орган слуха — то же внутреннее ухо.

В воде звук передается костям лучше, чем в воздухе, а плавательный пузырь действует, как резонатор. В резуль­ тате рыбы, не имея ушных отверстий, слышат, особенно низкие и булькающие звуки, стук, удары по воде и т.п. Многие из них, особенно стайные, и сами издают в воде звуки (обычно мы их без прибора не слышим), так что пословица «нем, как рыба» — образная, но не точная.

Органы вкуса — чувствительные клетки, расположенные по всему телу от головы до хвоста и на плавниках (во рту их нет), поэтому рыбы чувствуют вкус пищи до того, как она попадет в рот.

Осязательные нервные окончания разбросаны по всей ко­ же, особенно много их вокруг губ и на голове, а у имеющих усики рыб (сом, сазан, треска) — и на них.

Боковая линия — орган, воспринимающий направление и силу движения воды.

Это система каналов под кожей головы и тела, в главном из которых (на некотором расстоянии друг от друга) распо­ ложены чувствительные клетки, связанные с нервной систе­ мой. В месте прохождения канала вдоль тела чешуйки имеют особую форму, образуя линию. Такой орган есть только у рыб.

Боковой линией рыба воспринимает малейшие толчки воды, в том числе и возникающие от других рыб или при

56 Класс Костные рыбы

приближении к предметам. С ее помощью рыба чувствует препятствия при плавании в мутной воде и синхронизирует свои движения с другими рыбами при плавании в стае.

ШНа основе поступающих от боковой линии сигналов мозг, по-видимому, создает некую объемную картину об окружающем пространстве. Некоторые из вас могли видеть на мелководье, как вспугнутые рыбки молнией прошмы­ гивают, делая зигзаги между густо стоящими побегами тростника, ни на что не натыкаясь. Они способны делать это и в мутной воде, и в темноте, но начинают наталки­ ваться на предметы, если надеть им на головы прозрачные «шлемы», в которых на месте глаз, губ и ноздрей сделаны прорези, и закрыты только каналы боковой линии на голове. Если вы наблюдали, как плавает стая рыб, то не могли не удивляться тому, как согласованы их действия, особенно когда они совершают повороты «все вдруг», «спра­ ва заходи» или уносятся прочь.

ШРыбы могут воспринимать и иные физические ха­ рактеристики окружающей среды. На голове рыбы есть органы для восприятия электрического поля. Рыбы с древ­ них времен широко используют вырабатываемое их элект­ рическими органами электричество для защиты, нападе­ ния, связи друг с другом и для ориентации в мутной воде. Рыбы чувствительны и к магнитному полю.

Поведение рыб. Если к окуню прикоснуться, он мо­ ментально метнется в сторону. При прикосновении сигнал идет по чувствительному нерву в центральную нервную систему, а оттуда по двигательным нервам к мышцам тотчас передается команда действовать. Это врожденный безусловный рефлекс. Когда рыбы хватают ртом небольшие движущиеся предметы — это тоже безусловный рефлекс.

Но полное пищевое поведение рыб намного сложнее и не сводится к хватательному рефлексу. Оно основано на врож­ денных (инстинктивных) программах и дополнено научением.

Врожденные программы передаются с половыми клет­ ками от поколения к поколению, а научение, индивидуаль­ ный опыт — нет. Для запуска программы пищевого пове­ дения необходима внутренняя мотивация — чувство голо­ да, которое запускает пищевой центр в промежуточном моз­ ге. Окунь занимает позицию для охоты, а органам чувств дается команда сосредоточиться на сигналах, связанных

58 Класс Костные рыбы

запах пищевого объекта, издаваемые им звуки, колебания воды. Она тоже сверяется в мозге с врожденными сведе­ ниями о признаках пищи.

Если стимул сильный или подтвержден другими орга­ нами чувств, мозг запускает программу действий. Окунь стремительно бросается на стимул и захватывает его ртом.

Ш Есть и более изощренные программы. Так, рыбыудильщики, неподвижно лежа на грунте, начинают поше­ веливать особым тонким выростом с изображением при­ манки на конце. Заинтересовавшись приманкой, рыбка — объект охоты — сама подплывает к голове удильщика на удобное для него расстояние.

Во время охоты окунь самообучается: на стимулы, оказавшиеся съедобными объектами, он раз за разом бро­ сается все решительнее, а на оказавшиеся несъедобными перестает обращать внимание (последнее называют привы­ канием). Маленькая рыбка колюшка (см. рис. 45) хорошо защищена торчащими на спине иглами, и окуни быстро научаются отличать ее от незащищенных рыб. Окунь мо­ жет учиться и на чужом опыте путем подражания.

Ш Если незнакомый объект другие окуни в стае ре­ шительно хватают, и наш окунь схватит его без предва­ рительной проверки. Если стая пугается какого-либо объ­ екта, его пугается и наш окунь, несмотря на то, что ему этот объект ничего плохого не сделал.

Самообучение показывает, что мозг окуня обладает па­ мятью.

II Он запоминает не только новые пищевые объекты, но и удобные для охоты места, безопасные укрытия и, наоборот, места, где его что-то испугало. Некоторые рыбы запоминают и узнают себе подобных.

В том, что мозг позвоночных — самообучающееся уст­ ройство, можно убедиться, вырабатывая у рыб в аквариуме условные рефлексы. Если кормление рыб сопровождать какими-либо условиями (например, зажиганием лампочки, постукиванием по стеклу, введением в воду пахучего не­ пищевого вещества), то через некоторое число повторений рыбы будут приплывать по одному из сигналов к кормушке

60Класс Костные рыбы

ЩСамообучению способствуют программы исследова­ тельского поведения. Не очень голодный окунь как бы на всякий случай пробует ртом разные предметы. В неопасной ситуации он осторожно приближается к незнакомым местам или новым предметам, готовый тут же отскочить прочь. Исследовательское поведение и любопытство позволяет на­ капливать информацию об окружающем мире впрок.

ШУ рыб хорошо развито оборонительное поведение.

Они быстро уплывают от несомненной опасности. При этом некоторые виды рыб устремляются в заранее выбранные или даже сделанные ими убежища, начиная от всякого ро­ да норок и кончая опасными для преследователей животны­ ми (рис. 41). Многие рыбы затаиваются, сливаясь с окру­ жающими предметами. В случае умеренной опасности ры­ бы принимают позу угрозы. Так, окунь раскрывает жабер­ ные крышки, растопыривает плавники и загибает хвост вбок.

Щ Между собой рыбы могут устанавливать отношения

доминирования и подчинения, т. е. им свойственно иерар­ хическое поведение. Вы можете наблюдать его в аквариуме: более задиристые особи отгоняют менее задиристых от пищи, выгоняют из удобных мест, заставляют все время прятаться. При этом первые принимают позы угрозы, а другие — позы подчинения. Некоторые виды рыб занима­ ют определенный объем пространства — территорию — и охраняют ее от других рыб. Это — территориальное по­ ведение. Например, два самца бойцовых рыбок делят меж­ ду собой аквариум на две части, и каждый не пускает соседа на свой участок.

Особенно распространено и развито у рыб стайное по­ ведение. Очень многие виды (около 4000) всю жизнь живут стаями, совместно кормятся, совместно спасаются от опас­ ности и совместно размножаются. Наблюдая за стаей каких-нибудь рыб на мелководье, вы могли видеть, как стая все делает дружно: синхронно плывут, вдруг все бросаются в одну сторону, разворачиваются, обходят пре­ пятствия. Такая согласованность действий — результат очень развитых программ. У морских рыб стая может состоять из сотен тысяч особей, но при этом соблюдать построение и действовать как по команде.

У некоторых рыб очень развито миграционное поведе­ ние, для которого они используют программы навигации.