28. Этологическая структура популяций. Одиночный образ жизни. Семейный образ жизни. Колония. Стая. Стадо.

Закономерности поведения животных составляют предмет осо­бой науки — этологии. Систему взаимоотно­шений между членами одной популяции называют поэтому этологической или поведен­ческой структурой попу­ляции.

Поведение животных по отношению к другим членам популя­ции зависит прежде всего от того, одиночный или групповой об­раз жизни свойствен виду. Формы совместного существования осо­бей в популяции чрезвычайно различны.

Одиночный образ жизни, при котором особи популяции неза­висимы и обособлены друг от друга, характе­рен для многих ви­дов, но лишь на определенных стадиях жизненного цикла. Пол­ностью одиночное существова­ние организмов в природе не встре­чается, так как при этом было бы невозможным осуществление их основной жизненной функции — размножения. Однако для неко­торых видов характерны очень слабые контакты между со­вместно живущими особями. Таковы, в частности, отдельные водные обита­тели с наружным способом оплодо­творения, при котором нет не­обходимости в непосредственной встрече партнеров, например оди­ночные актинии. У видов с внутренним оплодотворением встречи самцов и самок также могут быть очень кратковременными, лишь для осуществления копуляции, в остальное время животные лишь живут независимо друг от друга. Таков образ жизни многих на­секомых, например божьей коровки, хищных жуков-жужелиц и др.

У видов с одиночным образом жизни часто образуются вре­менные скопления особей — в местах зимовок, в период, предшест­вующий размножению, и т. п. Так, бабочки-крапивницы поздней осенью целыми гроздьями со­бираются в чердачных помещениях или других укрытиях, жужелицы и божьи коровки — в сухой под­стилке возле пней и комлей деревьев, сомы и щуки — в зимоваль­ных ямах на дне водоема. У бентосных животных такие скоп­ле­ния могут быть постоянными, например устричные или мидиевые банки, агрегации полихет или поселения морских желудей. В этих поселениях увеличиваются шансы на возможность оплодотворения половыми продук­тами, выбрасываемыми в воду. Однако подоб­ные агрегации не сопровождаются установлением более или ме­нее закономерного поведения животных по отношению друг к дру­гу, и каждое из них относительно независимо от остальных.

Дальнейшее усложнение отношений внутри популяции осуще­ствляется по двум направлениям: усилению связи между половы­ми партнерами и возникновению контактов между родительским и дочерним поколениями. На этой основе в популяциях формиру­ются семьи, которые очень разнообразны по составу и длитель­ности суще­ствования.

Родительские пары могут создаваться как на короткий, так и на длительный срок, а у некоторых видов — на всю жизнь взрос­лых особей. Например, среди птиц полигамные тетерева, глухари спариваются со многими сам­ками, не образуя устойчивых семей­ных пар. У ряда уток — кряквы, шилохвости и др —-пары подби­раются еще на местах зимовок или во время пролета, но, после того как самка садится на гнездо, самец ее покидает. У боль­шин­ства воробьиных самец и самка держатся вместе в течение всего периода гнездования Семейные пары лебе­дей, журавлей, голубей сохраняются на долгие годы.

Выбор партнеров сопровождается у животных особым брачным поведением, часто достигающим большой сложности. У паукоз-скакунчиков самцы добиваются спаривания с самкой после свое-, образного танца, в про­должение которого они описывают возле нее суживающиеся полукруги, принимая особые позы, а прибли­зившись начинают быстро вертеться, увлекая самку. Считают, чго предкопуляциенное поведение самцов пауков тормозит инстинкт агрессии у самок, которые иначе реагируют на них как на добычу. Дальнейшее поведение пауков раз­лично: у многих всеядных видов самец после введения им спермы в половые пути самки ста­новится ее жертвой, у бегающих Lycosidae — поспешно спасается бегством, у большинства скакунчиков Salticidae самец и самка расхо­дятся спокойно, а у ряда видов семейства Dictinidae некото­рое время мирно уживаются в одном гнезде.

Широко известное «ухаживание» у птиц и млекопитающих также предотвращает агрессивные и оборонительные реакции осо­бей противоположного пола, приводит к синхронизации процессов полового созре­вания и стимулирует у партнеров готовность к спа­риванию. Это имеет большое значение для осуществления раз­мно­жения, к которому самец и самка должны быть готовы в одно и то же время.

Выбор половых партнеров часто сопровождается усилением конкурентных отношений в популяциях жи­вотных. В период, пред­шествующий размножению, у многих видов возникают драки сам­цов, ритуальные демон­страции и другие типы специализирован­ного поведения, направленного на устранение конкурентов. Эти столкно­вения, несмотря на частую ожесточенность, редко приво­дят к серьезным ранениям соперников, обычно ограни­чиваясь из­гнанием одного из них с территории, где находятся самки. У рыб, например, в таких сражениях пре­обладает ритуал угрозы или противники кусают друг друга в пасть — наименее уязвимую часть тела, но нико­гда не наносят более опасных укусов в бок. Токую­щие турухтаны стремительно бросаются друг на друга, но за­тем внезапно замирают с взъерошенным «воротником», после чего вновь повторяют броски.

Таким образом, период, предшествующий размножению в по­пуляциях животных, характеризуется актив­ным поиском и резким усилением контактов между особями.

Семейный образ жизни. При семейном образе жизни усилива­ются также связи между родителями и их по­томством. Простейший вид такой связи — забота одного из родителей об отложенных яй­цах: охрана кладки, ин­кубация, дополнительное аэрирование и т. п. Так, среди земноводных мраморная амбистома откладывает яйца в ямки во влажной лесной подстилке и остается их сторожить. Самка темной саламандры обвивает кладку своим телом и не по­кидает ее до выклева личинок. Самец трехиглой колюшки после охраны кладки и заботы о ней не­которое время оберегает и маль­ков. У птиц сложные заботы о птенцах продолжаются до подня­тия их на крыло, а у ряда крупных млекопитающих, например у медведей, тигров, детеныши воспитываются в семейных группах в течение нескольких лет, до наступления их половой зрелости. Различают семьи отцовского, материнского и сме­шанного типа, в зависимости от того, кто из родителей берет на себя уход за потомством. В семьях с устойчивым образованием пар в охране и выкармливании молодняка принимают обычно участие и самец и самка.

При семейном образе жизни территориальное поведение живот­ных выражено наиболее ярко: различные сигналы, маркировка, ритуальные формы угрозы и прямая агрессия обеспечивают владение участком, достаточ­ным для выкармливания потомства.

Более крупные объединения животных — стаи, стада и колонии. В основе их формирования лежит даль­нейшее усложнение пове­денческих связей в популяциях.

Колонии. Это групповые поселения оседлых животных. Они могут существовать длительно или возникать лишь на период раз­множения, как, например, у многих птиц — грачей, чаек, гагар, ту­пиков и т. п. По сложности взаимосвязей между особями колонии животных чрезвычайно разнообразны — от простых территориаль­ных скоплений одиночных форм до объединений, где отдельные члены выполняют, как органы в целостном орга­низме, разные функции видовой жизни.

Поселения морских желудей, например, можно рассматривать и как агрегации одиночных особей, и как элементарную форму колонии, так как одновидовые скопления возникают у них не слу­чайно, а на основе хемо­таксиса, свойственного личинкам. Взаи­моотношения между особями в таких примитивных объединениях сво­дятся к стимуляции синхронного полового созревания химиче­скими выделениями членов колонии, а конкуренция за облавливае­мое пространство в известной мере предотвращается ориентиро­вочной реакцией личинок перед прикреплением.

Более сложная форма колонии — такие поселения животных, в которых некоторые функции их жизни вы­полняются сообща, что увеличивает вероятность выживания отдельных особей. Чаще все­го такими общими функциями становятся защита от врагов и пре­дупредительная сигнализация. Чайки, кайры, некоторые гуси, лас­точки и другие птицы обычно с шумом набрасываются на хищ­ника, угрожающего птенцам или кладкам. Тревога, поднятая любой заметившей опасность птицей, мобилизует остальных. Сообща птицам удается изгонять даже крупных хищников, с которыми они не справились бы поодиночке,— песцов, ястребов, сов и др.

В колониальных поселениях птиц часто сохраняются индиви­дуальные гнездовые участки. У серебристых чаек, например, колонии рыхлые — между гнездами сохраняется расстояние в 3— 5 м. При выборе участков за­теваются драки. В поселениях неко­торых других птиц подобные территориальное инстинкты не про­являются со­всем. Например, городские ласточки лепят свои гнезда часто вплотную одно к другому.

Общественные ткачики (Philacterus socius) строят на деревьях большое общее гнездо из травы с многочисленными отверстиями, ведущими в индивидуальные гнездовые полости. Южноамерикан­ские кукушки-личинкоеды ани строят совместные гнезда, в ко­торые откладывают яйца около десятка самок. Эту общую кладку насиживают одновременно несколько птиц, периодически сменяе­мые другими.

Среди млекопитающих колониальны сурки, вискачи, пищухи, пеструшки. Колонии млекопитающих чаще возникают не как тер­риториальные объединения разных семей, а на основе разрастания семейных групп, с сохра­нением связей между отпочковываю­щимися семьями. Зверьков из других колоний при полной занято­сти терри­тории изгоняют, но в период низкой численности попу­ляции они могут вливаться в состав поселения, которое, таким образом, приобретает смешанный характер.

Наиболее сложные колонии у общественных насекомых —тер­митов, муравьев, пчел. Они возникают на ос­нове сильно разрастающейся семьи. В таких колониях-семьях насекомые выполняют сообща большинство основ­ных функций: размножения, защиты, обеспечения-кормом себя и потомства, строительства и т. п. При этом суще­ствует обязательное разделение труда и специализация отдельных особей или возрастных групп на выполнении опреде­ленных операций. Члены колонии действуют на основе постоян­ного обмена информацией друг с другом.

У рыжих лесных муравьев Formica rufa колонии могут зани­мать одно или несколько гнезд, связанных ме­жду собой системой дорог. Самцы выполняют только функцию оплодотворения самок, после чего погибают. Самки сначала осуществляют расселение, затем основывают новую семью, выполняя все операции, связан­ные с воспитанием первого потомства. После этого они специали­зируются только на производстве яиц, а остальную ра­боту в му­равейнике выполняют рабочие — особая каста, представленная бесплодными измененными самками. Среди них также существует разделение труда. Определенные группы обеспечивают сбор стро­ительного мате­риала, уход за тлями и сбор пади, охоту и развед­ку, транспортировку добычи, обмен молодью между гнездами и т. п. Кроме того, у рабочих муравьев существует и возрастная смена функций. В течение 1—1,5 месяца жизни они работают внутри гнезда, ухаживают за молодью, а позднее становятся строителями, разведчиками, фуражирами.

Среди муравьев одной колонии постоянно осуществляется об­мен пищей. Муравьи кормят друг друга со­держимым зобика, же­лудка, слизывают выделения различных желез. Это явление полу­чило название трофаллак­сиса. На основе трофаллаксиса объеди­нение семьи поддерживается не только общим пищевым пото­ком, но и действием различных биологически активных веществ, содержащихся в выделениях.

В организации совместной деятельности у муравьев большую роль играет достаточно разнообразная сис­тема сигнализации: по­зами, движениями усиков, прикосновениями разного характера, пахучими выделениями и т. п.

Таким образом, по мере усложнения колониального объедине­ния поведение, а иногда также физиологии и строение отдельной особи все больше подчиняются интересам всей колонии.

Особые формы колониальное развиваются у животных с вегетативным размножением, в частности у ки­шечнополостных и некоторых других водных обитателей. Разделение функций у по­липов, связанных между со­бой системой распределительных каналов, заходит у некоторых видов настолько далеко, что вся ко­лония выгля­дит и ведет себя как единая особь. Наиболее нагляд­ный пример — сифонофоры, в строении которых практически сти­раются границы между колонией и цельным организмом, имеющим систему дифференцированных органов. Образование таких коло­ний-организмов происходит на основе единого метаболизма.

Стаи. Это временные объединения животных, которые прояв­ляют биологически полезную организован­ность действий. Стаи облегчают выполнение каких-либо функций в жизни вида: защиты от врагов, добычи пищи, миграции. Наиболее широко стайносгь распространена сред птиц и рыб, у млекопитающих характерна для мно­гих собачьих. В стаях сильно развиты подражательные ре­акции и ориентация на соседей.

По способам координации действий стаи делятся на две кате­горий:

1) эквипотенциальные, без выраженного доминирования отдельных членов и

2) стаи с лидерами, в которых животные ориентируются на поведение одной или нескольких, обычно наи­более опытных, особей. Объединения первого типа характерны в основном для рыб, но известны также у мелких птиц, перелет­ной саранчи и некоторых других форм. Второй тип стай встреча­ется обычно у крупных птиц и мле­копитающих.

Стаи рыб очень изменчивы по величине, форме, плотности. Они часто переформировываются, иногда по нескольку раз в сутки. Обычно рыбы группируются в стаи лишь в светлое время суток, при зрительном контакте с другими особями, и рассредоточива­ются на ночь. Защитная роль стайных объединений рыб очень велика. В опытах одиночные рыбки вылавливаются хищником в несколько раз быстрее, чем члены стаи В группе осуще­ствляется «круговой обзор», благодаря которому хищнику труднее прибли­зиться незамеченным. Кроме того, многочисленность двигающих­ся особей дезориентирует врага. Тела рыб, непрерывно меняющих направление движения, создают мерцание, затрудняющее фикса­цию взгляда на отдельных особях, и делают невозможными целенаправленные броски. Стая быстро маневрирует при опасности, обтекая хищника, который, бросившись в ее середину, оказыва­ется в пустоте. Для поведения рыб в стае характерен имитацион­ный рефлекс — подражание действиям соседей.

У птиц стаи формируются при сезонных перелетах или, у осед­лых и кочующих форм, при зимних кормежках. Стаи при переле­тах образуют те виды, которым свойственно колониальное гнездо­вание или коллек­тивное кормление. Одиночно гнездящиеся и кор­мящиеся виды стай в полете не образуют.

В стаях оседлых птиц существует постоянная сигнализация, звуковая и зрительная связь между особями. Благодаря внутри-стайной, а часто и межстайной сигнализации птицы используют и опыт, и случайное обнару­жение отдельными особями благопри­ятных мест ночевок и отдыха, источников корма, восходящих по­токов воз­духа и т. п.

Волчьи стаи возникают для групповой охоты зимой. В группе зверям удается справиться с крупными ко­пытными, охота на кото­рых в одиночку безрезультатна. При групповой охоте волков час­то практикуется пресле­дование с выходом на перехват жертвы, нагон жертвы на засаду или захват ее в кольцо, что требует со­гласован­ности и координации действий всех особей. Стайность из­вестна для гиен, гиеновых собак, койотов и др. В стаях млекопи­тающих велика роль вожаков и специфичны отношения между от­дельными особями, что сближает эти групповые образования со стадами.

Стада. Это более длительные и постоянные объединения жи­вотных по сравнению со стаями. В стадных группах, как правило, осуществляются все основные функции жизни вида: добывание корма, защита от хищни­ков, миграции, размножение, воспитание молодняка и т. п. Основу группового поведения животных в стадах со­ставляют взаимоотношения доминирования-подчинения, основан­ные на индивидуальных различиях между осо­бями.

Один из вариантов организации стад — это группы с времен­ными либо относительно постоянными лиде­рами — особями, на ко­торых концентрируется внимание других и которые своим поведе­нием определяют на­правление перемещения, места кормежки, ре­акцию на хищников и другие свойства стада. Стадо действует как единое целое, подражая лидеру. Деятельность лидера не направ­лена непосредственно на подчинение других осо­бей. Лидером ста­новится более опытный член стада. Например, стада северных оленей обычно ведут старые ва­женки. Они лучше других ориенти­руются при миграциях и нападении хищников, так как периодиче­ски им при­ходится делать это в одиночку. Перед рождением оле ненка самка обычно удаляется и несколько дней, пока не окреп­нет малыш, вынуждена одна оберегать и защищать "его, а затем вместе с ним догоняет стадо. При перемен­ном лидерстве одни жи­вотные становятся во главе стада чаще других. Большое значе­ние имеют при этом также особенности высшей нервной деятель­ности. В стадах северных оленей около 18—20% животных явля­ются по­тенциальными лидерами. У других животных лидеры могут быть более постоянны.

Биологическое значение лидерства в том, что индивидуальный опыт отдельных особей может быть исполь­зован всей группой. В крупных стадах выделяются также объединения, представ­ляющие семейные или возрас­тные группы, внутри которых кон­такты более дружелюбны, чем с членами других аналогичных групп. Во внутристадных группировках, независимо от общего лидерства, могут складываться отношения доминирования-подчи­нения.

Наиболее сложна поведенческая организация стад с вожаками и иерархическим соподчинением особей. Вожаки, в отличие от ли­деров, характеризуются поведением, непосредственно направлен­ным на активное руко­водство стадом: специальными сигналами, угрозами и прямым нападением. В подобных стадах часто возни­кают разделение «прав» и «обязанностей» и более сложные фор­мы общественного поведения, выгодные для групп в целом.

Ранг каждой особи в стаде определяется многими причинами. Имеют значение возраст, физическая сила, опыт и наследственные качества животного. Более сильные и опытные, с устойчивым ти­пом нервной системы, как правило, доминируют над более сла­быми. Доминирование проявляется в преимуществе при поедании пищи, праве на самку, передвижении в группе и т. п.

Системы доминирования-подчинения очень различны у разных видов. При линейной иерархии в ряду ран­гов А—В—С и т. д, особи, принадлежащие к каждому рангу, подчинены предыдущим, но главенствуют над по­следующими. Последние в таком ряду жи­вотные — самые бесправные в группе. Подобные отношения возни­кают; например, в стаях ездовых собак, где вожаки активно под­чиняют себе стаю, угрожая и задавая трепку непо­слушным. Жи­вотные низшего ранга проявляют признаки покорности перед всеми остальными, подходят к пище в последнюю очередь, их не под­пускают к самкам, изгоняют с лучших мест отдыха и т. д. Иерар­хия в группах часто бывает более сложной. Например, могут воз­никать параллельные ряды подчинения: один среди самцов, дру­гой— среди самок, как, например, у некоторых игрунковых обезьян. У павлинов, помимо того, самцы доми­нируют над самками, а те в свою очередь над детенышами. У некоторых видов обнару­жено иерархическое сопод­чинение по типу «треугольника»: А на­падает на В, В — на С, а С подчиняет себе А. Такое соотношение может сохраняться в группе довольно долго. Одним из вариантов иерархии может быть деспотия — доминирование од­ного живот­ного над всеми остальными членами группы.

Ранг животного в группе определяется столкновениями меж­ду особями, которые могут иметь характер пря­мой борьбы или ри­туальных угроз. После установления ранга всех членов группы прямые столкновения между ними прекращаются и порядок под­держивается сигнальным или ритуальным поведением.

Иерархически организованному стаду свойствен закономерный порядок перемещения, определенная орга­низация при защите, расположении на местах отдыха и т. п. Так, при передвижении се­мейного стада зебр впереди всегда идет старая кобыла, за нею следуют сначала самые молодые, а затем старшие жеребята, за которыми дви­гаются взрослые зебры. Шествие завершает жере­бец-вожак. В стаде павианов в центре, в наибольшей безопасно­сти, находятся самки с детенышами или готовящиеся к размножению, по краям — вожаки, молодые самцы и не­размножающиеся самки.

Впереди и позади стада шествуют крупные самцы, готовые отра­вить нападение. Описаны случаи, когда при преследовании стада хищниками самец-доминант возвращался за отставшим детены­шем несмотря на грозившую ему большую опасность.

Вожаки-доминанты выполняют разнообразные общественные функции. В табуне лошадей, например, вожак управляет движе­нием, уводит косяк от опасности, защищает от хищников, прекращает драки, проявляет заботу о жеребятах и больных животных и т. п. В сложной обстановке вожаки ряда видов (лошади Прже­вальского, па­вианы) могут проводить разведку, отделяясь от ста­да, а затем возвращаясь к нему и определяя безопасное направ­ление движения.

Конфликты в группах, имеющих вожака, обычно решаются с его участием или в его присутствии, у разных видов с разной сте­пенью агрессивности. В стадах павианов доминанты могут при­бегать к преследованию и уку­сам, тогда как у горилл вожак не­редко восстанавливает порядок лишь взглядом или движением головы.

Биологический смысл иерархической системы доминирования-подчинения заключается в создании согла­сованного поведения группы, выгодного для всех ее членов. После «расстановки сил» животные не тратят лиш­ней энергии на индивидуальные конфлик­ты, а группа в целом получает преимущества, подчиняясь наибо­лее сильным и опытным индивидуумам. Согласованность поведе­ния имеет большое значение в обеспечении защиты от хищников, предупреждении опасности, выращивании молодняка, миграциях и т. п. В сложных условиях, на­пример при голодовках, гибнут в первую очередь более слабые, подчиненные особи, но под защитой группы они все же имеют больше шансов выжить, чем в одиночку. Иерархия в групповых отношениях адаптивна прежде всего потому, что она динамична. В жизни стада идет непрерывная проверка соответствия его структуры ме­няющимся условиям. Со­став группы также не остается постоянным: взрослеет молодняк, появляются новые пришельцы, старые животные теряют силы, часть особей погибает. Эти изменения сопровождаются перестрой­кой рангов. Переходу особи в новый ранг всегда предшествуют прямые или ритуальные схватки и демонстрации, «пересмотр сил», после чего закрепляется новое положение. На роль вожака-доминанта всегда претендуют более молодые, набирающие силу и опыт животные. Они занимают его место после первого же проявления вожаком неспособности отстоять свои права.

Иерархия наиболее ярко выражена в стадах, но она характер­на и для многих других групп оседлых живот­ных — семей, коло­ний. Иерархия может проявляться также в распределении терри­ториальных участков у оди­ночных форм. Среди сусликов, охра­няющих свои индивидуальные территории, доминирующие особи занимают наиболее благоприятные места в поселениях. Среди ко­лониальных птиц (чаек, гусей, цапель и др.) наиболее крупные и опытные гнездятся в центре колонии, тогда как периферию зани­мают физиологически менее полно­ценные особи, проявляющие ре­акцию подчинения по отношению к доминантам.

Система доминирования-подчинения выявлена и у ряда бес­позвоночных: насекомых (сверчков, жуков-чер­нотелок и др.), неко­торых ракообразных и пр.

Установление иерархии сопровождается изменениями в гормо­нальной системе организмов. У млекопитаю­щих, например, возникает гипертрофия коры надпочечников. Эти изменения оказыва­ются наибольшими у жи­вотных, находящихся в самом низу иерар­хической лестницы, и не проявляются у доминантов. Стероидные гор­моны, выделяемые корой надпочечников, оказывают большое влияние на процессы обмена веществ, которые, в свою очередь, лежат в основе изменения поведения.