Взламывая биологию

Изучение поведения животных в дикой природе называется этологией. Эта наука пытается объяснить, чем обусловлены те или иные поведенческие особенности отдельных особей или биологических сообществ.

Поведение животных завораживало зоологов веками, но этология как научная дисциплина, как считают, зародилась в 1930-х гг. Все началось с работы голландского биолога Николаса Тинбергена и его австрийских коллег Конрада Лоренца и Карла фон Фриша. Все трое впоследствии стали лауреатами Нобелевской премии. Работа Тинбергена 1963 г. «О целях и методах в этологии» ставила четыре вопроса, на которые, как он утверждал, необходимо ответить, чтобы понять поведение животных: какие стимулы провоцируют поведение? какие преимущества получает животное благодаря своему поведению? как меняется поведение в течение жизни животного? как характерное поведение формируется у вида?

Шимпанзе, чайки и гусята

Джейн Гудолл, вероятно, самый известный специалист по поведению животных. 55 лет она занималась доскональным изучением социальных взаимоотношений шимпанзе в Танзании, и ее работы на эту тему полностью изменили наше представление о приматах. Она обнаружила, что социально обусловленное поведение шимпанзе очень разнообразно; ей же принадлежит знаменитое наблюдение, что шимпанзе обладают ярко выраженными характерами, что они обнимают и щекочут друг друга. Возможно, самое замечательное открытие заключается в том, что шимпанзе не только используют, но и изготавливают орудия. Гудолл видела, как обезьяна втыкала пучки травы в ходы термитника, а затем вынимала их: термиты покрывали пучок, и обезьяна поедала их. Шимпанзе также срывали ветки с деревьев и обдирали листья, чтобы было удобнее их использовать. Николас Тинберген наблюдал, что птенцы серебристых чаек ударяют клювом по красному пятну на клюве родителей, чтобы те срыгнули пищу. Конрад Лоренц знаменит своими исследованиями импринтинга – феномена, когда молодые животные, например гусята, копируют действия своих родителей.

Работа Николаса Тинбергена «О целях и методах в этологии» закрепила за этой областью исследований роль серьезной научной дисциплины.

Джейн Гудолл изучала поведение шимпанзе в Национальном парке Гомбе-Стрим в Танзании с 1960 по 1975 г. Позже она создала Институт Джейн Гудолл и продолжила работу с этими животными.

Кладистика

Кладистика – это метод классификации животных и растений по общему признаку, который прослеживается до самого близкого общего предка, но отсутствует у более далеких предков.

Научные методы позволяют установить, что у членов группы с общими признаками есть общая история, а следовательно, они относительно тесно связаны. Изыскания такого рода находятся в ведении кладистики. Ее начала были заложены в том числе британским зоологом Питером Чалмерсом Митчеллом в начале ХХ в. Немецкий исследователь Вилли Хенниг более подробно описал принцип подхода в работе, опубликованной в 1950 г. В 1966 г. она была переведена на английский язык, и только тогда метод приняло международное сообщество таксономистов. По меньшей мере до конца 1970-х гг. с кладистическим подходом соглашались не все. С его методологией пыталась поспорить фенетика, приверженцы которой классифицировали виды в согласии с их морфологией, то есть внешний видом, но без опоры на наследственность. Фенетический анализ может привести к ошибке из-за процесса конвергенции, который обусловливает возникновние внешне похожих, но близко не связанных особей. Примером могут служить вилорогие антилопы Северной Америки и европейские антилопы. Кладистика лучше (хотя и не полностью) застрахована от этой ошибки. Генетический материал видов анализируется, и на основе этих данных составляют аккуратные древовидные схемы, или кладограммы.

Кладограммы – это схемы, отражающие взаимоотношения между различными группами живых существ, или кладами (от греч. κλάδος – ветвь). Они восстанавливают историю эволюции, или фитогенез, группы организмов. Ниже показан фитогенез трех крупных клад: вторичноротых, куда входят и позвоночные; линяющих, в том числе ракообразных и насекомых; спиральных, к которым относятся многие моллюски.

Симбиогенез