ЭТОЛОГИЯ - НАУКА О ПОВЕДЕНИИ ЖИВОТНЫХ

Лекция 1

1. Предмет и задачи этологии сельскохозяйственных животных

2. История развития этологии

3. Роль отечественных ученых в развитии этологии (реферат)

Термин «этология» происходит от греческого слова «ethos», что означает поведение, характер, обычай.

Под поведением следует понимать совокупность внешних проявлений реакций организма, которые лежат в основе взаимодействия организма с окружающей средой.

Этология изучает биологические закономерности жизненных проявлений животных.

Этология как одна из естественных наук стала неотъемлемой частью зоотехнических исследований, особенно в связи с внедрением новых технологий содержания и кормления животных.

Этология - важная междисциплинарная наука, которая объединяет физиологию, зоологию, экологию и психологию животных.

Довольно тесно этология связана с экологией (от греческого екос - дом).

От экологических причин часто зависят реакции поведения животных (холодно - стремятся к теплу; в жару - направляются к воде, ищут прохладу; и т.п.), но есть и другие (инстинктивные) причины выявления тех или других внутривидовых реакций поведения (поведение связано с размножением, выкармливанием потомков, поиском пищи и т.п.).

Другими словами, реакции поведения животных определяются, как факторами окружающей среды, так и генетическими факторами, которые лежат в основе их инстинктивного поведения.

Известно, что в основе адаптации организма к факторам окружающей среды находятся условные рефлексы, как проявления высшей нервной деятельности. И вместе с тем в основе индивидуального, приобретенного поведения лежат врожденные генетически обусловленные рефлексы - инстинкты.

В этологии организм рассматривают как единое целое, а поведение - как совокупность внешних проявлений организма, которые ориентированы на взаимодействие животных с окружающей средой.

Физиология изучает нейро - гуморальные механизмы, которые обуславливают поведение животных.

В специальной сельскохозяйственный литературе этология сельскохозяйственных животных не нашла своего полного отображения. Объясняется это тем, что этологии в рамках животноводства начали уделять внимание лишь относительно недавно. Так в этологии возникшая парадоксальная ситуация, когда закономерности жизненных проявлений диких животных оказались намного лучше изученными, чем у сельскохозяйственных животных. Основной причиной была невостребованность знаний о поведении животных в условиях незначительной концентрации поголовья в хозяйствах с индивидуальным уходом в относительно непостоянных условиях внешней среды.

Таким образом, этология изучает поведение животных, а поведение - это функции организма, которая обеспечивает процесс адаптации животных к внешней среде и направленная на удовлетворение их естественных нужд.

По В. Садовскому (1973) предметом этологии является установление и изучение закономерностей в рамках сложных форм реагирования организмов на действие раздражителей.

Основной целью этологии сельскохозяйственных животных есть изучение жизненных проявлений разных видов животных в условиях внешней среды, которые постоянно изменяются, установление оптимальных условий для их содержания и получение максимальной продукции без дополнительных капиталовложений.

На первом этапе доместикации ( одомашнивания ) животных человек находясь в непосредственном контакте с ними руководил их поведением и хозяйственно - полезными качествами. Существовала система “ человек - животные ”.

На втором этапе доместикации человек руководит хозяйственно - полезным поведением животных через сложную систему машин, которая существует на промышленном комплексе. Сложилась система “человек - машина - животные ”.

Домашнее животные организует свое поведение, не только исходя из своей биологической генетически обусловленной природы, мотиваций но главным образом, приспосабливаясь к воле человека и окружающих условий, которые им создаются, путем выработки условных рефлексов. (В.К. Судаков, 1971),

Поэтому изучение поведения сельскохозяйственных животных и управление ими необходимо осуществлять с учетом сложных взаимоотношений в системе “организм - среда “.

1.1. Задачи этологии сельскохозяйственных животных

Проблема поведения сельскохозяйственных животных, которая решается комплексно многими научными дисциплинами, имеет следующие практические задачи:

1. Разработать физиологические, генетические, этологические экспресс - методы оценки поведения популяций животных в промышленных условиях;

2. изучить феноменологию ( внешние проявления ) поведения животных с целью установления норм для технологического проектирования;

3. изучить генетику поведения животных с целью вывода линий, которые владеют высокими адаптивными и продуктивными качествами в условиях промышленной технологии производства продуктов животноводства;

4. изучить все формы поведения сельскохозяйственных животных с целью рациональной организации производства на животноводческих комплексах.Эти глобальные задачи должны решаться одновременно и ускоренными темпами, так как практика строительства и функционирование промышленных комплексов показала большие экономические преимущества и в тот же время поставила много новых вопросов, часть из которых связана с биологическими формами поведения сельскохозяйственных животных. Среди них наиболее актуальные такие:

1. Определение допустимой границы колебаний факторов внешней среды, в том числе микроклимата, которые влияют на организм животных и их производительность. В связи с этим довольно актуальным вопросом являются изучения сенсорных систем сельскохозяйственных животных.

2. Установление оптимальных режимов кормления ( периодичность, очередность кормления на кормовых площадках, на кормовом столе, на доильном оборудовании).

3. Определение размеров групп животных, а также принципа формирования и перегруппировка животных.

4. Определение преимуществ, недостатков и экономической эффективности привязного и беспривязного содержания молочных коров.

5. Исследование адаптивных возможностей организма сельскохозяйственных животных.

6. Изучение баланса двигательной активности животных в условиях промышленного животноводства.

7. Создание типов животных с высокими адаптационными способностями, которые имеют хорошие, продуктивные качества. В связи с этим изучение возрастных, породных и линейных особенностей поведения животных имеет первоочередное значение.

Этот далеко неполный перечень вопросов показывает важность изучения поведения сельскохозяйственных животных для промышленного животноводства. Эти задачи могут быть объединены в два важных направлений:

1. Технологическое направление. Его задачи определяются необходимостью изучения поведения животных с целью технологического проектирования и организации производственных процессов на промышленных комплексах.

2. Селекционно - генетическое направление исследований с целью выведения специализированных линий животных, которые отвечают требованиям промышленных комплексов.

1.2. История развития этологии

Источниками современного учения о поведении животных есть три области знаний - физиология, психология и зоология. На основе этих областей знаний возникли сравнительная психология и зоопсихология, эволюционный анализ поведения и этология, которая представляет собой комбинацию этих научных дисциплин. Один из основателей учения о поведении животных Конрад Лоренц (1970 ) назвал этологию «морфологией поведения ”, подчеркивая этим внешние проявления этологических свойств.

Развитие науки о поведении животных ведет свое начало с древних времен.

Многовековой историей первоначального охотника и скотовода накопленный богатый материал о поведении диких и одомашненных животных, который в некоторой мере сохранился и используется в практике современного животноводства.

От простых наблюдений за поведением хищных и промышленных зверей человек пришел к необходимости изучать сложные формы поведения и домашних животных, которые обеспечивали ее продуктами питания и сырьем.

Первые свидетельства о мотивах и результатах поведенческой деятельности человека и животных мы находим в роботах Гиппократа ( 460 - 377 г. к н.э. ) и Аристотеля (387 - 322 г. к н.э.), которые создали учение о темпераментах и высказали мысль о единстве животных и человека).

В 1638 - 1644 годах в мир вышли основные работы Р.Декарта, в которых была сделана попытка объяснить поведение животных на основе рефлекторной реакции.

Одним из родоначальников этологии считают Ч.Дарвина (1809 - 1882). В 1872 году он опубликовал работу “Проявление эмоций у животных и человека ”, в которой утверждал, что человек и животные владеют довольно похожими чувствами, инстинктами и эмоциями. Дарвин повлиял на развитие этологии в трех основных направлениях. Во - первых его теория натурального отбора стала основанием для того, чтобы рассматривать поведение животных с эволюционной точки зрения, что является ключевым аспектом современной этологии.

Во - вторых, взгляды Дарвина на инстинкт могут считаться непосредственно предыдущим взглядам основателей классической этологии - Конрада Лоренца и Нико Тинбергена.

В – третьих, большое значение имеют поведенческие наблюдения Дарвина, в особенности те, которые основываются, на его убеждении об эволюционном единстве человека и животных. Например, в своей книге “ Происхождение человека и половой подбор ” (1871) Дарвин пишет: “ Мы наблюдали, что ум и интуиция, разнообразные чувства и способности такие, как любовь, память, внимание, любознательность, подражание , сообразительность и прочие, которыми так гордится человек, можно выявить в зачаточном, а иногда, даже и в хорошо развитом состоянии у низших животных ”.

В книге “Проявление эмоций у животных и человека”(1872) Дарвин развивает эту мысль: “Некоторые проявления чувств у человека, такие как вздыблевание волос в состоянии сильного ужаса или оскал зубов в случае неистовой злости едва можно понять, если исключить из рассмотрения мысль, что когда-то человек находился на более низком этапе и был подобен животным ”.

Значительным этапом в развитии науки о поведении было появление в конце ХИХ ст. нового направления - бихевиоризма (от англ. «behavior» поведение). Основатель бихевиоризма американский психолог. Э. Торндайк (1874 - 1949) изучал поведение цыплят, кошек, собак, обезьян объективными методами. Животных размещали в ящике и они могли выбежать из него к пище или на свободу, научившись открывать дверца. (рис. 1).

Рис. 1. Кошки в одном из торндайкинских проблемных ящиков.

Торндайк обратил внимание на связи между стимулом и реакцией как на основу поведения животных. Однако бихевиористы, проводя эксперименты, не обращали внимания на самое главное - на мозговые процессы, которые возникали в результате действия стимула, и следствием которых была соответствующая деятельность организма.

Другой подход к изучению психических явлений связан с направлением, которое получило название гештальтпсихологии. Один из его основателей Р. Келлер (1887 - 1967) изучал поведение обезьян в условиях, в которых они могли научиться использовать “ орудие” (палки и т.ин.), чтобы достать пищу, которая находится в клетке или прицепленная к потолку (рис. 2).

Рис. 2. Обезьяны с помощью палки выкатывает яблоко из клетки.

Анализируя опыты, он пришел к заключению что обезьяны обладают умственной деятельностью типа человеческой. Хотя Келлер и подвергал критике бихевиористов за механицизм, сам также не делал попыток связать свои представления с конкретными механизмами мозговой деятельности.

Начиная из конца ХИХ ст. ученые начали исследовать общее поведение животных, как врожденное, так и приобретенную. Первые научные исследования были проведены в 1894 году Л. Морганом, который наблюдал за поведением своей собаки. Обобщенные результаты своих исследований он опубликовал в книге “Привычки и инстинкт” (1899 г.).

В 20 - 30-х годах ХХ столетия сложилась так называемая объективистская школа, которая основное внимание уделяла наблюдению в естественных условиях вне стен лаборатории.

Выдающиеся ее представители К.Лоренц, Н.Тинберген и К.Фриш изучали инстинктивное поведение животных и ее развитие в онто - и филогенезе. Их считают основателями современной этологии. В 1973 году Конрад Лоренцу, Нико Тинбергену и Карлу Фришу была присуждена Нобелевская премия за сравнительные исследования в области этологии.

Главное, что отличает исследования Лоренца и Тинбергена - это попытка соединить эволюционное или функциональное понимания сути поведения и причинное, или механизменное.

Например, в своей статье “Задачи и методы этологии ” (1963) Тинберген формулирует четыре вопроса, на которые на его взгляд, необходимо ответить, чтобы полностью понять будь - какой вид поведения животных:

1. Какие причины осуществления животными того или другого акта поведения?

2. Как проходит становление этого акта в онтогенезе?

3. Которое его значение для выживания?

4. Как проходила его эволюция?

Во второй половине ХИХ и начала ХХ ст. в развитии этологии доминировала зоологическая направленность, поскольку основатели этологии Хейнрот (1911), Уитмен (1919), Лоренц (1937), Тинберген (1969), Темброк (1969), Хайнд (1975) были зоологами, и это наложило свой отпечаток на этологические методы, терминологию и методологическое трактование экспериментального материала. На их взгляд, поведение животных невозможно изучать не зная среды, к которому вид приспосабливается в процессе эволюции. Книга Р. Хайнда « Поведение животных » (1975) наглядно показывает, что проблема поведения животных не может быть решена каким-то одним из направлений науки.

В 1981 году вышла из печати монография Д. Д'юсберн «Поведение животных». Это современное фундаментальное сведение ученого из США, в котором рассмотренные в сравнительном аспекте практически все стороны индивидуального поведения животных и их эволюция.

Английский исследователь Д.Мак - Фарленд в своей работе «Поведение животных» психология, этология и эволюция (1988) обобщил и сбалансировано представил материалы зоологических, физиологических и психологических аспектов этологии животных.

1.2.1. Роль отечественных ученых в развитии этологии

Наука о поведении животных весьма плодотворно развивалась и в России.

В середине ХІХ ст.. вопреки распространенным тогда идеалистическим и метафизическим теориям последовательно отстаивал исторический подход к изучению живой природы выдающийся ученый, один из первых эволюционистов, профессор Московского университета Карл Рульє (1814-1858). Он решительно выступал против представлений, которые имели место в то время о сверхъестественной природе инстинкта. Он утверждал, что рядом с анатомией, физиологией и экологией, необходимо изучать и инстинкты животных.

Первой причиной происхождения психических способностей Рульє считал взаимодействие организма со средой, в котором находится данное животное. Развитие инстинктов он рассматривал как продукт взаимодействия внешнего мира на организм, а конкретные факты происхождения инстинктов - как результат взаимодействия наследственности, побежалости и постепенного повышения уровня организации животных в ходе исторического развития. Свою точку зрения на инстинкт К.Рульє объяснял на основе своих полевых исследований или экспериментов, делая при этом ударение на выявление роли и взаимодействия факторов среды и физиологических процессов.

Огромный вклад в сравнительное изучение природы инстинктов и разработку самой методологии «биопсихологических» исследований внес русский биолог и зоопсихолог В.А. Вагнер (1849-1934). Он занимался математическим изучением поведения животных разного уровня развития, и много его исследований носили сравнительно-психологичный характер. Значительную заинтересованность имеют его работы посвященные изучению полового поведения животных.

В докторской диссертации «Биологический метод в зоопсихологии» (1902) Вагнер сделал первое сведение своих работ по психологии животных. Вагнер считал, что при изучении поведения необходимо использовать специальные методологические подходы, в том числе, прежде всего физиологический и онтогенетический.

Большое внимание уделял В.А. Вагнер и проблеме индивидуально приобретенного поведения, а также ее роли в жизнедеятельности животных. Он называл подобное поведение «умом», включая в это понятие результаты обучения, накопление опыта в форме ассоциаций и наследования.

Работы Вагнера существенно повлияли на развитие отечественной науки о поведении животных. Введенный им «объективный биологический метод» получил широкое применение в роботах отечественных зоопсихологов.

Особый вклад в исследование поведения и психики животных внесла Н.Н. Ладигина-Котс (1889-1968).

В 1921-1923 г.г. Ладигиною-Котс было проведено более как 30 тысяч опытов с волками и собаками на тему «Индивидуальные вариации реакций на зрительные стимулы (цвет, форму, размер рисунок)»

В процессе работы с обезьянами Ладигиною-Котс была разработанная экспериментальная методика «Выбор по образцу», используя которую, она детально выучила зрительное восприятие обезьян и установила, что они различают все цвета спектру и тонкие оттенки цветов, геометрические фигуры: треугольники, многоугольники, шары, пирамиды, конусы.

Центральное место в работах Ладигинои-Котс занимала проблема элементарного мышления животных. Один из ее важных выводов. «Шимпанзе не почти человек, а совсем не человек».

Значительный вклад в развитие этологии сделал А.Н. Северцов. Он одним из первых в 1922 году обратил внимание на приобретенные на протяжении жизни элементы поведение животных, как на факторы приспособления к условиям окружающей среды, которые быстро изменяются.

А.Н. Северцов вместе с Н.Н. Ладигиною-Котс (1923) проявили взаимосвязь морфологических и поведенческих элементов в эволюции животных, обосновали адаптивное значение нервных процессов, указали на необходимость использования адекватных раздражителей при экспериментальном изучении поведения животных.

В 1912 году вышла книга Э.Еланича «О душевной деятельности животных», в которой обсуждались вопрос взаимосвязи поведения с умственной деятельностью животных, значение инстинкта и обучение в формировании поведения животных.

Ученик и последователь И.П. Павлова - П.К. Анохин (1949) сформулировал первую отечественную теорию, с помощью которой он сделал попытку разобраться в значении эмоций для формирования поведения животных - «Биологическая теория эмоций».

Особой заслугой В.М. Бехтерева перед зоопсихологией являются написания им книги «Психика и жизни», какая стала толчком для начала работы Н.Н. Ладигинои-Котс.

Одним из главных основателей экспериментального изучения поведения животных в России был И.П. Павлов (1849-1936), творец учения о высшей нервной деятельности.

Ученик И.П. Павлова Л.О. Орбели (1882-1958) на основании наблюдений и экспериментов сделал вывод о существовании процесса созревания врожденных реакций поведения, которые входят в видоспецифический репертуар, который не следует смешивать с поведением, что приобретенная в результате жизненного опыта. Л.О. Орбели является автором аргументированной концепции созревания безусловных рефлексов под влияниями и взаимодействием с условными. Из многих многочисленных учеников И.П. Павлова необходимо вспомнить профессора МДУ Л.Г. Воронина (1908-1983). Работы Л.Г. Воронина были посвященные вопросу исследования условно-рефлекторной деятельности животных разных таксономических групп, которые имеют разный уровень развития мозга.

Л.Г. Воронин (1977) считал, что в процессе эволюции животных возникло шесть уровней нервных механизмов приобретенного поведения. Согласно его терминологии - это:

- сумационная реакция;

- угасающая реакция;

- условный рефлекс, который не может самостоятельно восстанавливаться после гашения;

- истинный условный рефлекс;

- комбинационные условные рефлексы;

- абстрактно-логические условные связи.

Важный вклад в исследование поведения и психики человекоподобных обезьян внесли работы ученика Л.О. Орбели - Л.А. Фирсова. Многочисленные исследование Л.А. Фирсова показали, что шимпанзе владеют высочайшим уровнем развития поведения и психики.

Его лабораторные исследования включали сравнительную оценку:

- разных видов памяти;

- способности к наследованию;

- способности к общению;

- голосового общения;

- некоторых аспектов социальных взаимодействий у человекоподобных обезьян.

Большая заслуга в сохранении и развитии зоопсихологии и сравнительной психологии как самостоятельной науки в России принадлежат профессору факультета МДУ К.Э. Фабри (1923-1990), который провел оригинальные исследования импринтинга у птиц. В 1976 году увидел мир учебник К.Э. Фабри «Основы зоопсихологии».

В 1977 году при поддержке А.Н. Леонтовича К.Е Фабри организовал на факультете психологии МДУ группу зоопсихологов, которая в дальнейшем была преобразована в лабораторию зоопсихологии.

Дальнейшее развитие теоретических исследовательский приемов поведения животных нашел отображение в работах П.К. Анохина (1975), К.В. Судаковая (1983) и др.

Метод непосредственного наблюдения за животными при применении технических средств и логики научной абстракции становится наиболее могущественным орудием экспериментальных исследований. В зависимости от поставленных задач Э.И. Админ (1971), Л.К. Ернст (1974), Т.Н. Венидиктова (1978), В.И. Великжанин (1975) разработали методики изучения поведения сельскохозяйственных животных.

Л.М. Баскин (1976) выделил биологические формы поведения: пищевую, оборонительную, половую, материнскую.

Обзоры Л.К. Ернста с соавторами (1974) дают представление о развитии исследований поведения большого рогатого скота и птиц. В 1977 году русской языком вышла из печати книга « Этология сельскохозяйственных животных » под редакцией Я. Гауптмана, которая разрешила ознакомиться с вопросом поведения животных в условиях индустриального животноводства.

На настоящее время поведение животных является предметом изучения физиологии высшей нервной деятельности, зоопсихологии, генетики, молекулярной биологии, этологии. Особенно плодотворным для животноводческой практики воображается союз физиологии и этологии. Физиологический подход к изучению поведения животные фундаментально разработаны Л.О. Орбели, К.Г. Быковым, П.К. Анохиным, И.Э. Бериташвили, О.Д. Слонимом, К.В. Судаковым и другими.