«Ориентация животных»

присущая животным способность определять своё положение в пространстве, среди особей того же или др. видов, т. е. в популяции (См. Популяция) и Биоценозе. О. ж. — сложный процесс, включающий получение информации о внешнем мире по разным каналам связи (рецепторным системам), её обработку, сопоставление в центральной нервной системе и формирование ответной реакции. Приём и обработка сигналов состоят из распознавания образа (информационного содержания сигнала) и его локации — определения положения источника сигнала по отношению к организму, что осуществляется разными рецепторными системами (Биолокация).

Оптическая О. ж. определяется прежде всего возможностями зрения органов (См. Зрения органы): глаз и других светочувствительных рецепторов (См. Рецепторы). Последние обычно способны лишь регистрировать степень освещённости, спектральный состав света и степень его поляризации. Так, у ланцетника, примитивного хордового животного, живущего в морском грунте, светочувствительные органы — Глазки Гессе — расположены по всей длине прозрачного тела, вдоль нервной трубки; они регистрируют, всё ли тело животного погружено в грунт, т. е. защищено от нападения хищника. Образное зрение беспозвоночных и особенно позвоночных резко увеличивает возможности О. ж. в окружающей среде. Необходимость этого возрастает при увеличении подвижности животных. Детальность и сложность анализа зримого мира невелика у беспозвоночных и низших позвоночных. На общем фоне они выделяют лишь немногие биологически важные сигналы. Лягушки, например, «видят» лишь движущиеся предметы небольших размеров (мелких животных, служащих пищей) и реагируют на быстрое затенение («враг»); всё остальное воспринимается ими как безразличный фон. Детальность отражения резко возрастает у насекомых, а также у птиц и млекопитающих, способных ориентироваться не только по множеству «земных» ориентиров, но и по положению Солнца, Луны и звёзд (астронавигация). По ним ориентируются и мелкие раки, возвращающиеся при отливе в море. Рыжие лесные муравьи способны учитывать и положение Луны. «Инстинкт дома» — способность возвращаться на свой участок или в убежище даже из незнакомого места — объясняется запоминанием характерных особенностей ландшафта и астронавигацией. Обязательное условие астронавигации — наличие «биологических часов», т. е. способности организма ориентироваться во времени.

Хеморецепция и О. ж. по особенностям химического состава среды особенно широко распространены среди обитателей воды и почвы. Проходные лососёвые рыбы при нерестовых миграциях находят «родные» реки по знакомым запахам. Киты при миграциях руководствуются особенностями химического состава воды разных мор. течений. По запахам ориентируются наземные животные при поисках пищи, миграциях и расселении. В последнем случае животные двигаются преимущественно против ветра и картина их расселения соответствует «розе ветров». Для самцов некоторых бабочек (сатурний, шелкопрядов) доказана способность находить по запаху самку на расстоянии до 10 км.

Акустическая О. ж. имеет преимущества в водной среде и биотопах с густой растительностью, где возможности зрения ограничены. Многие хищники находят и ловят добычу по слуху. Сова по шороху определяет местоположение грызуна на расстоянии 15—20 мс точностью до 1^о (пассивная локация). Летучие мыши и дельфины используют эхолокацию (См. Эхолокация) на частотах 20—200 кгц, посылая зондирующие сигналы и ловя их отражение (эхо) от мишени (добычи) или препятствия. Эхолокация позволяет им ориентироваться, находить и ловить добычу в темноте. Гнездящаяся в тёмных пещерах птица Гуахаро ориентируется в них, эхолоцируя на слышимых частотах (в звуковом диапазоне).

Многие низшие беспозвоночные (например, планарии), а также насекомые (мухи, жуки, термиты) ориентируются по магнитному полю Земли. О. ж. — всегда результат сопоставления информации, полученной по разным каналам связи со средой, т. е. интегральная реакция, хотя основную роль в ней в зависимости от ситуации может играть то одна, то др. рецепторная система. Подобный механизм О. ж. повышает её надёжность («помехоустойчивость»), гибкость и значительно увеличивает приспособительное значение. Одновременно ориентацнонное поведение каждой особи корректируется сочленами по популяции, стаду, стае или колонии. Обмен информацией между особями увеличивает её количество в группе, ещё более повышая надёжность О. ж. Именно этим объясняется преимущество группового (стайного или стадного) образа жизни в биологически наиболее важные моменты: при миграциях, во время размножения, в период роста молодняка (см. «Общественность» животных (См. Общественность животных) и Общение животных).

Лит.: Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 1963; Протасов В. P., Биоакустика рыб, М., 1965; его же, Зрение и ближняя ориентация рыб, М., 1968; Райт Р. Х., Наука о запахах, пер. с англ., М., 1966; Милн Л. Д., Милн М. Д., Чувства животных и человека, пер. с англ., М., 1966; Пресман А. С., Электромагнитные поля и живая природа, М., 1968; Айрапетьянц Э. Ш., Константинов А. И., Эхолокация в природе, Л., 1970; Ильичев В. Д., Биоакустика птиц, М., 1972; Шовен P., Поведение животных, пер. с франц., М., 1972; Marler P., Hamilton W. J., Mechanisms of animal behavior, N. Y., [1968].

Н. П. Наумов.

ОРИЕНТАЦИЯ ЖИВОТНЫХ

(франц. orientation, букв. — направление на восток), биоориентация, способность животных определять своё положение в пространстве, среди особей того же или др. видов. О. ж.— сложный процесс, включающий получение информации о внеш. мире по разным каналам связи (рецепторным системам), её обработку, сопоставление в ЦНС и формирование ответной реакции. Приём и обработка сигналов состоят из распознавания образа и определения положения источника сигнала по отношению к организму. Способы ориентации — результат морфофизиол. адаптации к определённым экологич. условиям, в зависимости от к-рых у конкретных групп животных преимущественное развитие имеют те или иные механизмы и системы получения информации о внеш. мире. Оптическая О. ж. определяется прежде всего возможностями фоторецепторов. Мн. насекомые ориентируются по поляризованному свету, нек-рые воспринимают ультрафиолетовые лучи. Птицы и млекопитающие способны ориентироваться не только по множеству «земных» ориентиров, но и по положению Солнца, Луны и звёзд (астронавигация). «Инстинкт дома» (хоминг) объясняется запоминанием характерных особенностей ландшафта и разл. механизмами бионавигации. Химич. О. ж. основана на хеморецепции. Мн. животные ориентируются по запахам при поисках пищи, брачного партнёра, миграциях и расселении. Самцы нек-рых бабочек (павлиноглазок, шелкопрядов) способны находить по запаху самку на расстоянии до 10 км. Акустич. О. ж. имеет преимущества в водной среде и биотопах с густой растительностью, где возможности зрения ограничены. Мн. хищники находят и ловят добычу по слуху. Совы по шороху определяют местоположение грызуна на расстоянии 15—20 м с точностью до 1° (пассивная локация). Летучие мыши и дельфины используют эхолокацию. Терморецепция — восприятие теплового излучения добычи используется охотящимися в норах на грызунов ямкоголовыми змеями (щитомордниками, удавами), имеющими особый терморецептор на морде в виде ямки, закрытый плёнкой (способны воспринимать колебания температуры воздуха в тысячные доли градуса). Мн. низшие беспозвоночные (напр., планарии), а также насекомые (мухи, жуки, термиты) и, по-видимому, птицы и нек-рые водные млекопитающие ориентируются по магнитному полю Земли, рыбы с помощью органов боковой линии ориентируются по направлениям тока воды, а с помощью электрич. органов по электрич. полю. О. ж.— всегда результат сопоставления информации, полученной по разным каналам связи, т. е. интегральная реакция, хотя осн. роль в ней в зависимости от ситуации может играть то одна, то другая рецепторная система. Подобный механизм О. ж. повышает её надёжность («помехоустойчивость»), гибкость и значительно увеличивает приспособительное значение. Ориентационное поведение особи корректируется сочленами по популяции, стаду, стае или колонии. Этим объясняется преимущество группового образа жизни при миграциях, во время размножения, в период роста молодняка.

способность животных определять своё местоположение на местности, умение выбрать нужное направление движения. В основе ориентации животных с хорошо организованной нервной системой лежат ориентировочные рефлексы, протекающие в 3 этапа: первичная активация рецепторов органов чувств раздражителем; сравнение и запоминание поступившей информации; вторичная избирательная настройка сенсорных систем для получения максимально полезной информации об источнике раздражителя, вплоть до выработки новых рефлекторных реакций. Внешне это выражается в повороте головы, прислушивании, принюхивании и т.п.

В пространственной ориентации наземных животных основную роль играют зрение, слух и обоняние. Водные и почвенные животные ориентируются гл. обр. по запахам, электрическим и магнитным полям и пр. При миграциях на далёкие расстояния выбор направления определяется по солнцу, луне, ярким звёздам, магнитному полю Земли. Многочисленные исследования доказали существование у перелётных птиц своеобразного солнечного, звёздного и магнитного компаса, работающего даже при изменении положения Солнца и звёзд. Некоторые насекомые, напр. пчёлы и мухи, могут ориентироваться, используя поляризованный свет и ультрафиолетовые лучи. Многие насекомые передают нужную информацию другим особям, используя определённые формы поведения, напр. пчёлы-разведчицы вибрирующими движениями («танцами») указывают рабочим пчёлам направление полёта к обнаруженному ими источнику нектара. Не до конца ясен механизм целевой ориентации. Напр., почтовые голуби, увезённые в закрытых ящиках за сотни и даже тысячи километров, неизменно возвращаются в родную голубятню; каким-то образом они определяют географическое положение своего местонахождения, а затем уже выбирают направление движения домой.

Пространственная ориентация тесно связана с ориентацией во времени, т.е. с существованием у животных чувства времени (см. Биологические ритмы, Биологические часы).