Биология. В 3-х томах. Т. 2

Поведение многих насекомых, ведущих полностью наземный образ жизни, контролируется, по-видимому, эндогенными ритмами, связанными с чередованием света и темноты. Например, плодовая мушка дрозофила выводится из куколки на рассвете, а тараканы становятся наиболее активными с наступлением темноты и перед рассветом. Эти регулярные биологические ритмы с периодом около 24 ч называются циркадианными (лат. circa — около, dies — день) или околосуточными ритмами. Исследование активности таракана Periplaneta при двух различных световых режимах (в течение 10 дней 12 ч свет и 12 ч темнота, а в последующие 10 дней — полная темнота на протяжении суток) показало, что при втором режиме активность таракана ограничена временем, приблизительно совпадающим с периодом активности после наступления темноты при первом режиме. Результаты этого исследования, приведенные на рис. 16.58, означают, что суточный ритм сохраняется и без каких-либо внешних временных сигналов, хотя начало активности изо дня в день слегка варьирует. Эти результаты подтверждают представление о том, что суточные ритмы контролируются каким-то эндогенным механизмом — "биологическими часами", ход которых настраивается внешними факторами.

Рис. 16.58. Результаты регистрации активности тараканов в течение 20 дней. С 1-го по 10-й день световой режим состоял из 12 ч света и 12 ч темноты, ас 11-го по 20-й день тараканы находились в постоянной темноте. Черными участками представлены периоды активности в течение каждого дня

Предполагают, что циркадианные ритмы имеют многообразное адаптивное значение, специфичное для каждого вида и, в частности, связанное с ориентацией. Такие животные, как рыбы, черепахи, птицы и некоторые насекомые, мигрирующие на большие расстояния, используют в качестве компаса солнце и звезды. Другие животные (пчелы, муравьи и рачки-бокоплавы) ориентируются по солнцу при поисках пищи и при возвращении домой. Ориентация по солнцу или луне надежна только в том случае, если животное способно каким-то образом определять время, чтобы учитывать суточные перемещения солнца и луны. Примером ситуации, когда присущий человеку физиологический циркадианный ритм отклоняется от естественного чередования дня и ночи, может служить "сдвиг фаз", с которым все чаще приходится сталкиваться пассажирам дальних авиалиний.

16.8.6. Территориальность

Территория — это участок, который занимает какая-то особь или популяция и который она защищает от других представителей этого же вида или иных видов. Территориальность широко распространена у всех позвоночных животных, кроме земноводных, но у беспозвоночных встречается редко. Характер и биологическую роль территориальности интенсивно изучали у птиц и приматов. У приматов территориальность составляет важную часть общественного поведения.

Для каждого вида животных территориальность имеет, вероятно, свое специфическое значение, но во всех случаях она обеспечивает условия, при которых каждая пара особей и ее потомство имеют достаточно места для пропитания и размножения. Таким путем виду удается оптимально использовать природную среду. Размер территории, занимаемой каким-либо видом, варьирует от сезона к сезону в зависимости от обилия пищевых ресурсов. Хищным птицам и крупным плотоядным млекопитающим для того, чтобы прокормиться, нужна территория в несколько квадратных миль. В то же время серебристые чайки и пингвины (рис. 16.59) занимают территории всего в несколько квадратных метров, так как для добывания пищи выходят за пределы своей территории, используя ее только для размножения.

Рис. 16.59. Территории, занимаемые пингвинами (снимок с воздуха)

Обычно поисками территории занимается перед размножением самец. Наиболее активная защита территории ведется в период размножения, и наибольшей остроты достигают столкновения между самцами одного и того же вида. Существует множество поведенческих реакций, связанных с защитой индивидуальных участков, в том числе демонстрации угрозы владельцам соседних участков. Эти демонстрации включают определенные стимулы, которые вызывают соответствующую реакцию. Например, Лэк показал, что взрослый самец зарянки (Erithacus rubecula) атакует чучело взрослого самца того же вида, обладающего красной грудкой, или просто пучок его красных перьев, но не трогает чучело молодого самца, не имеющего красного оперения на груди.