В подавляющем большинстве случаев одиночные животные ведут оседлый образ жизни и занимают индивидуальные участки. На основе активного поиска и взаимного перекрывания участков обитания формируются внутрипопуляционные группировки, в которых особи находятся в постоянных закономерных взаимоотношениях.
Поведение стадных животных отличается от поведения животных ведущих обособленный образ жизни. В стаде животные, должно учитывать интересы других животных. Коллективный образ жизни так же предполагает, не только столкновение интересов животных при совместном проживании на одной территории, но и общение животных в процессе охоты, совместное воспитания подрастающего поколения, и, безусловно, передачу информации от одного животного к другому.
Стадо - это не добровольное проживание равноправных животных на одной территории. Стадо - некое подобие единого организма, в котором отдельные животные выполняют определённые функции. Самое главное, как организована жизнь животных в стаде, что является в стаде организующим началом, чем руководствуются животные при столкновении их интересов с интересами других членов стада. У примитивных животных основа управления стадом - это жесткая иерархия и безусловное подчинение животных низкого ранга животному более высокого ранга. Как правило, во главе стада стоит наиболее сильный и опытный самец, гораздо реже самка. Роль вожака в стаде громадна и неподчинение животных воле вожака неизменно карается и необязательно самим вожаком, роль палача может в стаде обезьян выполнять и другой самец стоящий ниже рангом.
Стадо обычно возникает из скопления животных, поведение членов которого обычно взаимосвязано. Причиной такого скопления, как правило, бывает сходство их потребностей.
Особенно много животных собирается на участках, богатых пищей. Например, птичий «базар» образуется у мест усиленной вертикальной циркуляции морских вод, где со дна поднимаются минеральные соли, а с поверхности поступает кислород. Здесь бурно развиваются фито- и зоопланктон, которым кормятся рыбы, а теми, в свою очередь, - птицы. Кайры, моевки, чайки, тупики и другие птицы проводят здесь лето и выводят на уступах скал птенцов.
Замечательное обилие кабанов, медведей, оленей и птиц наблюдается во фруктовых лесах Кавказа, когда здесь поспевает урожай дикой яблони и груши. Не меньшее их число собирается в дубняках в годы обилия желудей. Много птиц и зверей бывает в кедровых лесах при хорошем урожае шишек.
Другой тип скоплений животных связан с периодом размножения. Здесь обеспечивается встреча самцов и самок, брачные игры стимулируют созревание половых продуктов у самок, среди самцов отбираются наилучшие производители. В сезон размножения животные очень активно разыскивают друг друга. В это время подают голос обычно незаметные и скрытные звери. Другие оповещают о своем присутствии, оставляя на земле и деревьях пахучие метки.
Однако возможен и иной путь образования скоплений, связанный со сходством реакций животных на факторы среды: рельеф, ветер, течение, влажность и т. п. Двигаясь в одном направлении, животные автоматически собираются близ перевалов, переправ через реки, в проливах и других подобных местах. Скопление животных в этом случае можно сравнить с возникновением «пробок» на автомобильных дорогах. Там, где шоссе широко и прямо, машины идут быстро и не мешают друг другу. Но на участке, где ведутся ремонтные работы, их скорость снижается, и они начинают накапливаться перед въездом на узкий участок. Хорошие примеры подобных скоплений дают перелетные птицы. Обходя моря, они собираются по их берегам и, пересекая горы, - у перевалов. Некоторые острова служат как бы ориентирующими точками, по которым птицы проверяют правильность своих штурманских «расчетов». Здесь, словно у перекрестка, возникают огромные птичьи скопления (например, остров Гельголанд в Северном море).
Часто, оказавшись рядом, животные сближаются и дальше движутся вместе. Такое соседство помогает им ориентироваться, вовремя замечать врага, не опасаясь внезапного нападения, отдыхать, пока соседи бодрствуют. Впоследствии, если потребности отдельных животных изменятся, такие временные объединения могут распасться.
Однако, животные не объединяются для добычи пропитания или совместной защиты в стада или стаи. Эти вопросы являются следствиями скопления животных одного вида, но ни как не причинами их появления.
8. Медведи, енотовидные собаки, ежи, суслики, и многие другие животные впадают в спячку. Чем отличается состояние у различных животных во время спячки? Одинаково ли происходит спячка у медведя или сурка? (5баллов)
Альтернативой запасанию пищи, позволяющему сохранить активность служит впадение на неблагоприятный период в оцепенение (спячку), используемое многими млекопитающими. Она связана либо с недостатком, либо с недоступностью кормов; обычно приурочивается к зиме или времени летней засухи; не встречается в тропических лесах с устойчивыми запасами пищи и в тундре, где продолжительность неблагоприятного периода слишком велика. Следует заметить, что при особо неблагоприятных условиях - в сильные морозы и метели по нескольку суток не покидают убежища, отсыпаясь в гнездах, куницы, белки и некоторые другие виды.
Спячка подготавливается и сопровождается перестройкой многих физиолого-биохимических процессов, которая проходит под воздействием и контролем нейрогуморальной системы, отражающей эндогенную ритмику и реагирующей на сезонные изменения условии жизни в первую очередь - на ухудшение возможностей добывания пищи. Такой механизм обеспечивает предварительную подготовку организма и позволяет приспосабливать ее к конкретным условиям данного года. Изменение поведения и характера обмена веществ обеспечивают накопление перед спячкой значительных запасов жира в подкожной клетчатке и полости тела, аскорбиновой кислоты (витамин С) в тканях, гликогена и витамина Е в печени. Животные разыскивают или строят убежища, в которых они будут проводить спячку: в пещерах - летучие мыши, в дуплах - сони и некоторые медведи, в берлогах - медведи, в норах - различные грызуны и т. п. Различают несколько типов спячки.
1. Зимний сон свойствен медведям, барсукам, енотам, енотовидной собаке. У спящих зверей несколько уменьшается интенсивность дыхания и кровообращения, температура тела снижается всего на 2-70С, а общий уровень метаболизма - на 50-70%. Потревоженные звери легко и быстро просыпаются; прерывается сон и при длительных оттепелях. Самки медведей во время зимнего сна рожают. Продолжительность зимнего сна определяется погодными условиями; и доступностью пищи. Так, бурые медведи лежат в берлогах в средней полосе с ноября по апрель, а на Кавказе - лишь в декабре-феврале (в некоторых районах в теплые бесснежные зимы вообще не спят).
2. Настоящая спячка, прерываемая при повышении температуры. Животные впадают в оцепенение, сопровождающееся значительным уменьшением интенсивности дыхания и кровообращения, снижением температуры тела и потерей реагирования на многие раздражители (звуки, прикосновения и т. п.). Медленно просыпаются лишь при длительных оттепелях и даже пробуют кормиться: летучие мыши ловят в пещерах оживших насекомых, хомяки и бурундуки используют собранные запасы корма.
3. Настоящая непрерываемая спячка характеризуется еще более глубоким оцепенением, при котором интенсивность дыхания и кровообращения уменьшается в 10-20 раз, обмен веществ снижается в 20-40 раз, а температура тела опускается до 5-10С. Самые резкие внешние раздражители (звуки, боль и т. п.) и кратковременные повышения температуры не вызывают просыпания. За период спячки масса тела снижается на 30-40%, причем в первую очередь расходуются запасы жира. Такая спячка характерна для ежей, части летучих мышей и многих грызунов (сурки, суслики, тушканчики, сони). При высыхании растительности суслики впадают в оцепенение еще летом; летняя спячка продолжается в зимнюю, и зверек становится активным лишь следующей весной, проведя в оцепенении 6-8 месяцев (например, желтый суслик - Citellus fulvus в пустынях Средней Азии).
9. Все изображенные на рисунках животные, обладают одним и тем же типом окраски. Что это за окраска? И как животные используют ее? (5 баллов)
Защитная окраска и форма животных - маскирующая или устрашающая (в т.ч. имитирующая несъедобные, ядовитые или вооруженные средствами защиты организмы) расцветка и форма организмов. Сходство окраски и формы некоторых животных с какими-нибудь предметами среды или другими живыми существами (мимикрия) делает имитантов менее заметными и менее привлекательными для врагов. Например, паук Drassus в состоянии покоя напоминает почку дерева; лохматый морской конек почти не заметен среди водорослей; некоторые насекомые имитируют несъедобные формы, др. насекомых, которых хищники избегают: напр., бабочка белянка - бабочку гетконид. Защитная окраска и форма животных является своеобразным примером действия естественного отбора, совершенствующего полезные приспособления, обеспечивающие лучшее выживание одних форм и элиминацию др. - ненужных.
Немало животных имеют зеленую, желтовато-зеленую или буро-зеленую окраску. Они обитают среди луговых растений или скрываются в зеленой листве деревьев и очень мало заметны в окружающей их среде. Таково, например, большинство видов кузнечиков и других насекомых луга, древесных змей тропических лесов, различных видов лягушек и ящериц. Совсем иначе выглядят животные пустыни.
Они, как правило, окрашены в песочно-серые и бурые цвета. Достаточно вспомнить окраску верблюдов - «кораблей пустыни». В цвета пустыни окрашены многие грызуны, птицы, змеи и ящерицы. Такую окраску называют покровительственной или, правильнее, скрывающей. Благодаря ей животные незаметны для хищников. Но скрывающая окраска свойственна также и многим сильным хищникам. Вряд ли льву защитная окраска нужна для спасения от врагов. Скрывающая окраска облегчает ему охоту, позволяет незаметно подкрасться и внезапно овладеть добычей.
Немало животных, имеющих скрывающую окраску, меняют ее посезонно. Это преимущественно животные северной зоны и северной части умеренной зоны. У песца в тундре зимний белый наряд сменяется летом на темный, буроватый. Подобная смена окраски происходит и у грызунов, например леммингов. Зимний белый мех зайца-беляка сменяется на лето буровато-серым мехом. Обыкновенная белка летом покрыта рыжей шерстью, а на зиму одевается в светло-серую шубку, помогающую ей слиться с красками зимнего пейзажа. Сезонная смена скрывающей окраски - еще одно подтверждение ее приспособительного значения.
Военные сооружения, машины, орудия и другие предметы, которые надо скрыть, часто окрашивают беспорядочным сочетанием темных и светлых полос и пятен. Подобная окраска выгодна тем, что она скрадывает форму и очертания танка или сооружения, как бы расчленяет его на части и потому прекрасно маскирует. Этот принцип расчленяющей окраски человек заимствовал из природы. Ведь мы хорошо знаем, что подобную окраску имеют многие животные, например тигры. Охотники и натуралисты, наблюдавшие этих хищников в уссурийской тайге или в джунглях юга Азии, рассказывают, что тигра очень трудно заметить среди зарослей как раз благодаря темным и желтым полосам на теле. Такая окраска дает возможность тигру близко подкрадываться к своей жертве. У некоторых других хищников из семейства кошачьих не полосатая, а пятнистая расцветка. Так, у южноамериканского ягуара по желтой шерсти разбросаны черные пятна. Это тоже расчленяющая окраска.
Одна из обыкновенных бабочек - «углокрыльница С-белое» названа так потому, что на изнанке ее крыльев есть белое пятнышко, похожее на букву «С». Верхняя сторона ее крыльев оранжевая с черными пятнами, на изнанке же крыльев не однотонная защитная окраска, а сложный расчленяющий рисунок. Поэтому бабочка, сидящая со сложенными крыльями среди сухих листьев, становится незаметной.
У некоторых рыб расцветка чрезвычайно причудлива: по светлому фону темные вертикальные полосы. Одну из таких рыб - птерофиллум скаляре - часто разводят в аквариумах. Ее родина - Южная Америка. В нормально освещенном аквариуме среди водных растений заметить рыбку сверху трудно - ее плоское тело как бы разделено на части темными полосами.
Расчленяющая окраска лучше скрывает животное при передвижении в различно окрашенной среде. Еще интереснее животные, которые при изменении окраски среды могут менять окраску своего тела. Окраска среды меняется при передвижении животного и при различных стихийных явлениях. Одни животные способны в таких случаях быстро изменять окраску, другие - медленно. Опыты некоторых ученых показали, что гусеницы большинства бабочек (крапивницы, капустницы и др.) изменяют окраску в зависимости от фона окружающей среды и при окукливании получаются различно окрашенные куколки. Очень быстро также изменяет окраску промысловая морская рыба камбала. Она много времени проводит на дне, лежа на боку. С боков ее тело сильно сплющено. Сторона, на которой камбала лежит, имеет светлую окраску; другая, обращенная кверху, чаще всего зеленовато-серая с коричневыми пятнами. Камбала со сравнительно темной окраской, перемещенная на светлый песок, за несколько минут приобретает почти неотличимую от цвета песчаного грунта светлую однотонную окраску.
Изменение окраски наблюдается у многих других рыб. Изменяет окраску и наш обыкновенный золотистый карась. Однако по сравнению с камбалой процесс изменения окраски происходит у них значительно медленнее, обычно за несколько часов или даже дней. Исключительно быстро изменяют окраску различные рыбы, живущие среди коралловых рифов. «Заросли» кораллов представляют собой многоцветный и яркий фон. Быстро передвигаясь среди кораллов, рыбки мгновенно и многократно меняют свою тоже яркую окраску.
Сравнительно быстро способны изменять окраску также некоторые ящерицы. Хамелеон - древесное ящерицеобразное пресмыкающееся Африки - хорошо приспособлен к жизни на деревьях. Защитой ему служит быстро изменяющаяся скрывающая окраска: то светло-, то темно-зеленая, то желтая, то бурая - в зависимости от окружающей среды. Впрочем, хамелеон защищается еще и другим способом. При сильном раздражении или испуге он быстро становится почти черным или красным и тело его сильно раздувается. Он широко раскрывает пасть и шипит, точно змея.
Изменение окраски животных объясняется тем, что в их коже есть особые клетки, в которых находятся зернышки различных пигментов (веществ, окрашенных в различные цвета). Такие клетки могут быть с черным, желтым, бурым пигментом. Пигментные клетки способны изменять форму: они то становятся плоскими и поверхность их увеличивается, то образуют отростки, то, наоборот, сжимаются в комочек. При быстром изменении окраски внешней среды, воспринятом зрением животного, одни клетки в его коже прикрывают другие и в разных сочетаниях дают различную окраску кожи. Если у животного перерезать зрительные нервы, то оно перестает изменять свою окраску.
У млекопитающих и птиц окраска зависит от пигментов, находящихся в волосе или пере. У птиц еще имеет значение и структура пера. Изменение окраски у этих животных возможно только при линьке.
Есть немало животных, которые похожи своим внешним видом и формой на различные предметы окружающей среды: листья, сучки, кору деревьев и растущие на ней лишайники, даже на птичий помет и т. п. Особенно часто это наблюдается у Насекомых. Например, палочник необычайно похож на сучок. Многие бабочки, когда они сидят со сложенными крыльями, сливаются с листьями или корой деревьев. У некоторых бабочек сходство крыла с листьями по форме и рисунку просто поразительно. Крупная тропическая бабочка каллима, живущая на юге Азии (Индия, Индонезия), в полете обращает на себя внимание довольно яркой окраской крыльев. Но та же бабочка, сидящая среди листьев, совершенно от них неотличима. Форма и окраска ее крыльев, даже имитация системы жилок полностью соответствуют листьям деревьев, на которые обычно садятся каллимы.
Окраска может играть и совсем иную роль. На лугах и лесных полянах часто встречаются неторопливые бабочки-пестрянки. У них темные крылышки с ярко-красными пятнами. Бабочки хорошо заметны и в полете, и когда присаживаются на цветки. На старых пнях в лесу часто вы увидите большие скопления клопов-солдатиков, красных с черным рисунком. Эти насекомые тем более заметны, что сидят на пнях не в одиночку, а целыми «стадами». Широко известных полезных жучков - божьих коровок - много видов, и все они заметной, яркой расцветки. Так же заметны своей яркой окраской гусеницы многих бабочек.
Таких примеров можно привести немало. Животные с яркой окраской, как правило, не прячутся. Все дело в том, что эти животные несъедобны, например, для птиц, питающихся насекомыми; они ядовиты или противны на вкус. Возьмите в руки божью коровку - у жучка на местах сочленения ножек появляются капельки жидкости, издающей едкий запах. Защитная яркая окраска предупреждает, что этих животных нельзя есть. Птица, раз-другой схватив клювом такое яркоокрашенное насекомое, бросит его и уже больше никогда не будет к нему прикасаться. Это значит, что у птицы быстро вырабатывается условный рефлекс на яркую окраску. Таким образом, божьи коровки, клопы-солдатики и другие насекомые защищаются тем, что они неприятны на вкус или ядовиты, а их окраска предостерегает птиц.
Еще более интересно, когда один вид животных подражает другому многими внешними признаками. Подобные факты впервые были открыты английским зоологом Бэтсом в 1862 г. на берегах Амазонки. Изучая бабочек во время путешествия в тропиках Южной Америки, Бэтс обнаружил, что два вида бабочек, принадлежащих к различным семействам, поразительно похожи друг на друга размером, формой и окраской. Оказалось, что оба эти вида живут в одной и той же местности и летают в одно и то же время года. Один из двух сходных видов более многочислен. Исследование показало, что бабочки этого вида неприятны на вкус, т.е. несъедобны. Значит, их яркая, хорошо заметная окраска может быть отнесена к предостерегающей. У бабочек другого, менее многочисленного вида такая же окраска, но эти бабочки вполне съедобны. Бэте первый высказал предположение, что съедобный вид подражает несъедобному. Сходство с бабочками несъедобного вида служит ему защитой.
В наших лесах часто встречаются бабочки-стеклянницы. У них совершенно прозрачные крылья. Форма и окраска брюшка делают бабочку очень похожей на осу: на брюшке у нее чередуются черные и ярко-желтые полосы. Поэтому стеклянницу, похожую на осу, называют стеклянницей-осовидкой. Осы - жалящие, хорошо защищенные, несъедобные насекомые. Подражающая им стеклянница - съедобная, беззащитная бабочка.
Мухи, из числа тех, которые посещают цветки, также подражают ядоносным перепончатокрылым насекомым. Есть мухи, подражающие шмелям, а муха-пчеловидка, как видно из ее названия, подражает пчеле.
Большое значение имеет также распознавательная окраска в виде заметных издали пятен или рисунка. Она особенно характерна для сходных млекопитающих, например газелей, антилоп. Благодаря ей животные одного вида распознают друг друга. Распознавательная окраска встречается и у птиц, особенно у тех, которые совершают дальние перелеты. Имеет она значение также и в период размножения животных.
Разнообразная окраска и форма животных - это результат естественного отбора, борьбы за жизнь. Благодаря им вид сохраняет свое существование.
10. Представьте такую ситуацию: еды вдоволь, погодные условия превосходны, хищников нет, никто не беспокоит. В такой «экологический рай» попадает например обыкновенная полевка. Что произойдет дальше? Рассмотрите различные варианты развития дальнейших событий. (10 баллов)
По интенсивности размножения полевки - настоящие рекордсмены. Они могут плодиться круглый год, принося до 6-7 пометов, в каждом по 5-6 детенышей. Зимой зверьки размножаются, если лето и осень были богаты кормами и если удается переселиться из летних нор в «зимние квартиры» - скирды, стога, зернохранилища, где их не достанут морозы. Поэтому благоприятные для полевок годы сопровождаются резкими вспышками численности; однако при высокой плотности поселений в колониях грызунов скоро начинаются эпидемии, быстро сводящие число зверьков почти к нулю. Так возникают «волны жизни», в которых подъемы численности чередуются со спадами.
Таким образом, если полевка попадет в вышеописанный «экологический рай», сначала начнется ее массовое размножение. Как только ареал будет насыщен (т.е., полевок будет столько, сколько максимально может проживать на данной территории), животным станет тесно. Начнутся массовые эпидемии, которые приведут к гибели животных. Часть места освободится, и полевки опять начнут размножаться. Все это будет продолжаться с определенной цикличностью.
Страницы: 1, 2
