Современная биология, рассматривая методики классифицирования жизни на нашей планете, пользуется несколькими основополагающими терминами, один из которых – вид. Эта организационная форма не менее важна, нежели клетка, организм, биоценоз. При этом особенное внимание ученые уделяют процессу узнавания партнера своего вида. Известно, что внутри вида особи имеют генетическое сходство, при скрещивании избегают других видов. Также особям характерна сходная морфология, этология, поведение, происхождение.
Наука и жизнь
Биология – уникальная наука, объясняющая, структурирующая в зоны, выискивающая закономерности и связи между самыми разными формами жизни, возникшими на нашей планете за долгое время ее существования. Биология изучает близкие виды и совсем далекие друг от друга формы жизни, занимается самыми разными аспектами и особенностями окружающего нас пространства. Конечно же, особенное внимание уделяется репродуктивным механизмам, благодаря которым сохраняется, поддерживается органическая жизнь на планете.
Особенное внимание ряд биологических дисциплин уделяет повадкам животных, так как наблюдения за ними позволяют вывести закономерности, справедливые в том числе и для понимания основ человеческого поведения. Также изучение манер поведения в животном мире позволяет формировать прогнозы по развитию того или иного вида: не грозит ли ему вымирание, есть ли вероятность, что эта форма жизни будет доминировать в некотором пространстве.
Биология: вид как основа систематизации
В современной науке видом принято именовать такую биологическую единицу, которая существует протяженный временной промежуток. Сперва вид появляется, затем переживает расцвет, активно распространяясь по подходящим своими условиями территориям, после чего поведение животных долгое время сохраняется без изменений. Этот этап называют устойчивым. Внешние условия меняются, и поведение животных в ряде случаев подстраивается под них. Если этого не происходит, тогда форму жизни причисляют к реликтовым. Невозможно заранее предсказать судьбу какого-либо из существующих в настоящее время видов. Некоторые полностью себя исчерпывают, вымирают по прошествии лет, десятилетий, веков. Есть и такие, кто претерпевают определенные изменения, вымирая как вид, но оставляя после себя многочисленные ветви, от которых происходят новые виды. Им может быть характерно сходство в поведении с прародителями, но далеко не всегда.
Для классификации, принятой в современном научном сообществе, именно вид является основной категорией. Это такса (таксономическая единица), занимающая иерархическую позицию между подродом и подвидом. Впервые термин был применен в Англии в семнадцатом столетии. Тогда было предложено разными видами называть различные внешние формы с разной природой, не происходящие друг от друга.
Линней: вклад в классификацию
Наиболее важную теоретическую базу для определения этологических критериев вида заложил в своих работах Карл Линней. Именно он выдвинул те идеи, на которых базируется принятая в наши дни систематика фауны, флоры. Тогда же была изобретена бинарная номенклатура, предполагающая сперва причисление к роду, а затем - к виду.
По действующей системе классификации род обозначают существительным, вид – прилагательным. После указания этих двух слов также сокращенно указывается, какой именно ученый вынес предложение о подобном наименовании. Так, официальное наименование волка – Canis lupus L. Последняя буква означает, что такое название было предложено Линнеем, так как именно он был первым, кто детально описал вид. Тогда же прозвучало предположение о том, что виду не свойственны сильные изменения с течением видов. Линней убеждал, что количество видов постоянно. Во многом это базируется на дарвиновской теории, в рамках которой видообразование было центром эволюции.
Этологический критерий вида
Вид сформирован некоторым конечным числом особей. Их поведение (как правило) имеет сходные между собой признаки. Это так называемые этологические критерии вида, по которым можно охарактеризовать эту структурную биологическую единицу. Кроме этологических, выделяют и некоторые иные критерии, позволяющие идентифицировать вид: морфология, экология, ряд иных.
Если сравнивать близкие, сходные между собой виды, анализируя этологический критерий вида, то, в первую очередь, разность будет заметна в период спаривания. Так, например, существуют дальневосточные зуйки. Во время брачных игр у одного из видов этих животных при виде самки самец дважды дергает хвостиком, а вот у сходного вида – трижды. Если внутри роди некоторая особь сделает одно лишнее движение, тогда самка просто не пустит его к себе. Кроме того, есть и другие отличия. Брачные игры для многих животных – период, когда они издают довольно специфические звуки. Они также характерны для разных родов разные. Это еще один этологический критерий вида. Впрочем, в настоящее время нельзя классифицировать организмы на виды, оценивая только лишь этот параметр – ему не хватает универсальности.
Терминология: популяция
Под этим термином понимают совокупность живых организмов, которые проживают на строго очерченной территории. Обычно им свойственен одинаковый генетический материал. Гены популяции в науке именуют генофондом. Новое поколение – это всегда источник определенных сбоев, новых данных, в большей или меньшей степени отражающихся на генофонде. Организмы, составляющие собой популяцию, неоднородны, что дает возможность работать законам естественного отбора. Популяция в рамках современной биологии – это самая маленькая единица эволюции. Именно она закладывает основу для эволюции вида, процесса видообразования.
Популяция предполагает надорганизменную формулу, при этом она не может жить в изоляции от окружающего мира. В некоторых случаях может произойти спаривание животных, принадлежащих разным таким биологическим единицам. При абсолютной изоляции, спровоцированной географий, экологией или другими факторами, спаривание животных внутри популяции может инициировать формирование сперва подвида, а затем вида отличных от прародителей живых существ.
Особенности популяции
Внутри популяции есть разные особи. Они отличаются между собой половыми признаками, возрастом и рядом иных особенностей. Численность особей с разными признаками соотносится с численностью обладающих другими качествами (скажем, принадлежность к женскому и мужскому полу) время от времени в разных процентах. Нередко показатели определяются временем года, особенностями природы, экологическими условиями.
Уровень рождаемости, смертности живых существ внутри популяции определяет ее численность. При продолжительном сходстве этих двух параметров численность сохраняется постоянной. Окружающая среда, взаимодействие с иными видами, популяциями зачастую провоцирует внутренние изменения, в том числе численности.
Популяция, вид и брачные отношения
Чтобы некоторый вид мог продолжать свое существование, как это заложено в генетической программе любых живых существ, необходимо принимать меры по продлению рода. В большинстве случаев это предполагает брачный период у животных, и цель брачных отношений – создание потомства. Впрочем, как недавно выяснили ученые, это все подчиняется не только жестким инстинктам – животным тоже свойственны эмоции, хоть и несколько иные, нежели человеческие. Тем не менее между особями формируется привязанность, может проявляться ревность, а в последнее время биологи находят все больше подтверждений и иных эмоций, которые ранее считались несвойственными животному миру. Во многом познание этого стало доступно при наблюдении исключений из этологических критериев видов.
Наибольший объем информации ученые получают, наблюдая за поведением животных в естественных для них условиях. Некоторые черты врожденные, а другие появляются с годами как результат попыток выжить. Только при постоянном слежении за развитием популяции можно понять, какие именно особенности каким образом появились. Например, врожденными умениями будут создание гнезда, домика, плотины, паутины. Вторичные – это такие модели, при воплощении которых в своем поведении животные могут размножаться. При этом различия в демонстративном поведении позволяют определить подходящую самку, добиться ее, найти пропитание.
Природа: загадочная и непостижимая
Нередко при первичном наблюдении человеку кажется, что животное ведет себя совершенно бессмысленно, нелогично и непоследовательно. Тем не менее дальнейшее наблюдение показывает, что именно такое поведение помогло ему найти необходимый объект, другую особь, и завершающее движение в цепочке последовательностей становится решительным, быстрым. Подобная реализация желания «одним броском», как правило, представляет собой воплощение в жизнь врожденного инстинкта.
Приобретенные особенности особь получает в процессе воспитания родителями, стаей. Социальное взаимодействие позволяет приобрести обилие всевозможных паттернов поведения. В то же время механики, при помощи которых в период брачного сезона реализуется, скажем, этологический критерий белки – это врожденные, а не сформированные со временем.
Этологический критерий вида животных: примеры
Самцы, ухаживая за представительницами противоположного пола, конфликтуют друг с другом, и выбор самки будет сигналом одному из двух уйти «с поля боя». Для привлечения внимания целевой особи нередко в ход идут самые странные из возможных манеры поведения. Некоторые пляшут, другие издают специфические звуки. Некоторые животные показывают яркую окраску перьев, шерсти. Каждый шаг, движение, цвет, перо подчинены правилам, сформированным за долгие годы и века эволюции.
Брачное ухаживание – период, когда животные четко придерживаются установленных в их социуме запретов, в том числе и ограничений по срокам. Дикобраз – очень характерный пример этого ограничения. Половой инстинкт вызывает у этих животных резкую, яркую реакцию: самкам от природы дан довольно короткий промежуток восприимчивости к спариванию. Игривость свойственна молодняку в июне-июле, в августе они становятся нервными, полностью пропадает непринужденность, характер игр меняется. Самцам свойственны словно бы плачущие интонации, они задирают друг друга, но не касаются самок, да и женские особи неблагосклонно относятся к вниманию к себе. И все же самцы не прекращают преследование самки до тех пор, пока она не сделает выбор в пользу одного, но без выраженного сближения. Животные используют отвлекающие маневры, оттягивая момент связи. Как только самка ощущает свою готовность, она подает сигналу партнеру и становится покорной, отказывается от еды. Это длится до ноября, когда самка инициирует процесс сближения. Благодаря точному выбору времени беременность практически всегда достигается единственным актом. После спаривания самка изгоняет самца и рожает одного детеныша, с самого начала довольно приспособленного к жизни, в силу чего его мать имеет определённую свободу. Цикл повторяется.
Такие похожие, но такие разные
Довольно интересные наблюдения можно сделать, если обратить внимание на этологические критерии зайца-беляка и зайца-русака. Они принадлежат к роду, объединяющему три десятка видов, но на территории нашей страны чаще всего встречаются именно русак, беляк. Наименование отражает внешние особенности животных: первый может к зиме светлеть, если обитает на севере, но не становится белым, а в южных регионах и вовсе круглогодично сохраняет одинаковый цвет, а вот второй на зиму «одевается» в белое, черными же сохраняются только кончики ушей. Эти два вида имеют небольшие различия в строении: беляк обычно полегче, у него более короткие уши, а вот русак может вырасти до семи килограммов.
Для зайцев характерно размножение до четырех раз ежегодно. Чаще у беляков появляется от двух до семи потомков, а вот русаку обычно свойственно лишь два зайчонка, а то и вовсе один. Всего через неделю молодые беляки начинают питаться травой. У русаков этот период несколько более продолжительный – около двух недель с момента рождения.
Доминанта и размножение
Понятие доминанты было введено в биологии во времена подъёма науки в Советском Союзе. Термин предложил академик Ухтомский. Под доминантой он предлагал понимать такой принцип, который регламентирует функционирование ЦНС. Внешняя среда провоцирует раздражение нервной системы, благодаря чему генерируются специфические гормоны. Это приводит к нервному возбуждению, на основе которого появляется и сохраняется модель поведения.
Одновременно с этим другие центры нервной системы тормозятся, если они не связаны с конкретной моделью поведения. Если при такой фазе появляется сторонний внешний раздражитель, даже малозначимый, он адресуется к возбужденному участку ЦНС, усиливая его, а иные элементы нервной системы еще больше тормозятся.
А на примерах?
Характерное проявление доминанты ЦНС можно наблюдать в поведении лягушек. После зимы для самцов характерен так называемый обнимательный рефлекс. Внешнее раздражение (скажем, щипок) только провоцирует усиление рефлекса, хотя в нормальной ситуации животное начало бы обороняться или попыталось бы покинуть место, где есть раздражающий фактор. Вместо этого новый раздражитель провоцирует усиление доминанты при торможении прочих участков нервной системы.
Описанное состояние Ухтомским характеризовалось как половая доминанта. Этот фактор привлек позднее внимание Аршавского, занимавшегося возрастной физиологией. Он заметил, что размножение – это всегда цикличная функция, причем цикл делится на фазы, у каждой из которых есть собственная доминанта. Половая провоцирует физиологические изменения, меняющие поведение самок, затем происходит усиление внешними раздражителями. Что любопытно: как выяснили ученые, факт кастрации может сильно повлиять на поведение животных. Если это произошло до момента первого полового контакта с особью противоположного пола, тогда никаких характерных рефлексов поведения нет, но при кастрации уже после первого полового акта животное и в будущем будет делать аналогичные попытки. Это обусловлено особенностью рефлексов, связанных с половой доминантой, которым не мешает даже отсутствие гормональной составляющей.
Что дальше?
По завершении половой приходит гестационная доминанта. Это относительно долговременное состояние, причем его длительность определяется особенностью конкретного вида: продолжительность тянется столько же, сколько беременность. Например, у опоссума это лишь 18 дней, а вот слониха вынашивает плод 22 месяца. Ситуация находится под контролем специфических гормонов, меняющих материнский организм и создающих условия для развития плода. Эта доминанта противоположная половой, и самка после беременности не подпускает представителя противоположного пола даже близко.
Беременность сменяется периодом производства потомства. В науке это принято обозначать родовой доминантой. За ней логичным образом следует лактационная, предполагающая выкармливание детёныша.
Это любопытно: как ведут себя слоны?
Слон – это одно из очень интересных животных на нашей планете. Оно обладает развитым интеллектом и довольно сложной структурой взаимоотношений внутри социума. Зачастую самец и самка очень деликатно взаимодействуют друг с другом. Как в свое время заявлял исследователь Кэррингтон, нет иных животных на нашей планете, столь же эмоционально подходящих к вопросу размножения.
Самцы слона до наступления брачного периода живут отдельно от самок и к семье присоединяются только в момент, когда организм самки претерпевает соответствующие изменения, готовящие ее к размножению. Ухаживание длится довольно долго, после чего пара уходит в уединенное место и не разлучается: начинает период заигрываний, ухаживаний друг за другом. Слоны используют хоботы, взаимодействуя между собой, гладят друг друга и даже связывают их узлами над головами, проявляя растущую чувственность. Им свойственны своеобразные звуки: самцам – более низкие, самкам – нежные. Этот период длится несколько недель, корректируется в большей степени по инициативе самки, чье поведение меняется на призывное. В момент полового акта у животных нет ни насилия, ни грубости. Оплодотворенная особь возвращается в стадо, а самец ищет себе новую пару. Слоны не моногамны, и во время ухода за новорожденным слонёнком мать не подпускает мужские особи близко. Это длится около трех лет.
Моногамия в животном мире
Сколь много известно видов полигамных животных, столь же много известно и тех, где в правилах моногамия. Именно таковы волки, койоты. Когда сезон спаривания завешается, самец остается рядом с самкой, живет с ней в одном логове и заботится и о супруге, и о детях. В обязанностях представителя мужского пола – добыча еды, охрана семьи. Самец помогает обучать детенышей и кормить их. По достижении двух-трехлетнего возраста молодые волки готовы к созданию новой семьи. До момента образования пары довольно долго длится период ухаживания, фактически выбор партнера начинается уже в возрасте одного года. Наблюдения показали, что волкам свойственна ревность, чувствительность.
Хочу гарем!
Действительно, и такое наблюдается в животном мире. Типичные обитатели водных просторов с подобной тактикой социального межполового взаимодействия – морские котики. Из тех, кто живет на суше, особенный интерес зоологов вызывают антилопы, сайгаки. Нередко гарем у антилоп насчитывает до пяти женских особей, а у котиков – до восьми десятков. При попытке сбежать женскую особь водворяют на законное место, причем процедура сопровождается наказанием.
А что с обезьянами?
Со времен Дарвина именно обезьяны вызывают в научном сообществе особенный интерес. Этим животным характерны довольно своеобразные повадки и этологические критерии. Спаривание обычно довольно свободное, без временных рамок, в большинстве случаев процесс инициируют самцы. По научной классификации обезьяны принадлежат к полицикличным животным, и им не свойственно оплодотворение в строго определенный временной промежуток. Яйцеклетки в организмах таких животных могут вызревать много раз за год.
Межполовые отношения в социуме обезьян сильно варьируются у разных видов. Гиббоны, орангутанги очень внимательно, тщательно отбирают пару для брачных отношений. Этим животным свойственен длительный период ухаживания, сопровождающийся прогулками, играми. Для отношений им нужны чувства, и нежность постепенно нарастает. Пара покидает родителей, формирует семью. При этом животные ревнивы, вплоть до того, что взрослые женские особи изгоняются родителями из гнезда. Совсем иначе построено общество павианов. Здесь любая самка соответствующего возраста может вступить в игры с самцом, но при приближении благоприятного для зачатия периода она привлекает внимание вожака. Беременная особь находится под его защитой до родов. Это логично, ведь вожак – наиболее сильная особь стаи, и именно у него потомство будет лучшим. Гориллы, в свою очередь, поступают совсем иначе – самцы хоть и являются предводителями стаи, но не заводят себе гарема, и другие особи мужского пола могут спариваться с самками.
