Механизмы коммуникации гусеобразных птиц в свете концепции биологического

сигнального поля

К.В.Авилова

Информационные процессы в экосистемах:

• наиболее отчетливо проявляются на уровне популяции и тесно связаны с динамикой плотности населения

• вызывают действие регуляторных механизмов при повышенной и пониженной плотности популяции

• реализуются в специализированных отношениях, ведущих к восстановлению оптимальной плотности

• предполагают непрерывную передачу и прием информации в границах сигнального биологического поля

Биологическое сигнальное поле

• «В биогеоценотических отношениях имеет значение не только прямое воздействие животных на среду, но и информационный фон, создаваемый ими и играющий специфическую роль в числе других свойств биогеоценоза» (И.А.Шилов,1977).

• Создание сигнального поля — свойство насыщать среду информацией, сохраняющей свое биологическое значение в течение некоторого времени после того, как она была продуцирована.

Биологическое сигнальное поле• «Сигнальное биологическое поле можно понимать

как упорядоченную совокупность изменения организмами исходных физических и химических характеристик мест их обитания, выступающих как совокупность сигналов или система связей, сплачивающих животных в более или менее тесные группы с согласованным поведением» (Наумов, 1973,1977).

• Сигнальное поле — групповой механизм управления системой, локализованный вне организма в окружающей среде и не существующий вне связи с надорганизменной системой (популяцией).

Биологическое сигнальное поле и сенсорные системы

• Биологическое сигнальное поле определяет поведение животных и формируется этими животными

• Информационный поток задается первичной активностью животных при соответствующем внимании к следам деятельности, оставленным в среде

• Для адекватного восприятия поля важны степень внимания как индивидуальное качество и разрешающая способность сенсорных систем как видовое свойство

Общий вид клюва кряквы (из: Дзержинский, 2005)

Концевой орган клюва гусеобразныхкак механорецепторная система

Локализация механорецепторных сенсилл в надклювье и подклювье кряквы

Строение механорецепторного сосочка подклювья кряквы (по Berkhoudt, 1980)

Анатомия концевого органа клюва гусеобразных (схема)

Тельца Грандри

Тельца Гербста

Инкапсулированные чувствительные нервные окончания

Морфология концевого органа клюва речных уток (кряква)

ПОДКЛЮВЬЕ НАДКЛЮВЬЕ

Разрешающая способность органа усиливается за счет изоляции комплексов и высокой плотности рецепторов, чувствительность – за счет подвижных роговых колпачков подклювья

Асимметрия концевого органа клюва: число и плотность рецепторных единиц подклювья (слева) и надклювья

РЕЧНЫЕУТКИ

МОРСКИЕУТКИ

И

КРОХАЛИ

Асимметрия концевого органа клюва речных уток (подклювье слева)

Anas acuta

Anas clypeata

Anas crecca

Anas querquedula

Экологические особенности речных уток

• Фильтраторный тип питания• Приуроченность к мелководным заросшим

водоемам• Преобладание всеядности• Ночная или круглосуточная трофическая

активность• Высокая степень социальности (выводки,

группировки, стаи)

Успешно освоив водную среду, многие виды речных уток фактически стали компонентами водных экосистем

Трофическое поведение речных уток

• Длительные непрерывные сеансы фильтрации с широким охватом трофического поля

• Высокая частота движения челюстей при фильтрации воды

• Различия в амплитуде движения челюстей в пользу верхней челюсти при фильтрации воды

• Независимый контроль движений верхней и нижней челюсти

Механорецепторные органы беспозвоночных (Иванов, 1973)

Личинка стрекозы

Aeschna sp.

Личинка комара

Culex pipiens

Жук-полоскун

Acilius sulcatus

Р- рецепторная клетка ТТ – трубчатое тельце АТ – апикальное тельце КО – кутикулярная оболочка В – волосок (сосочек)

Механорецепторный волосок пчелы в состоянии равновесия и при отклонении (пунктир).

Иванов, 1973

Роль концевого органа клюва в

ориентации

• Анализ механических свойств предметов и поверхностей

• Отделение съедобных предметов от несъедобных

• Пассивная локация возмущений и вибраций в водной среде

• Активная локация отраженных механических сигналов, создаваемых птицами в процессе сбора корма

Социальная организация гусеобразных – элементы взаимного тяготения (по

Иваницкому, 2002)• Феномен стайности – универсальный,

регулярный и устойчивый тип социальной

организации гусеобразных• Непродолжительность территориальности• Вторичность территориальности по отношению к

образованию пары вплоть до отсутствия индивидуальной территории

• Образование плотных гнездовых поселений• Пространственная сегрегация полов у уток• Объединение выводков

Чирок-клоктун Anas formosa

Подклювье (слева) и надклювье чирка-клоктуна

Роль концевого органа клюва в коммуникациях

• Комбинация ритмических механических возмущений, производимых птицами в ходе фильтрации, создает в среде обитания сигнальное биологического поле

• Параметры индивидуального и коллективного сигнального биологического поля воспринимаются механорецепторами концевого органа клюва

• Информация, циркулирующая в сигнальном поле, включает синтаксическую (форма), семантическую (значение) и прагматическую (ценность) составляющие

• Последовательный анализ параметров информации характеризует основные стадии процесса интериоризации — превращения внешней реальности во внутренний образ.

• «Дистантное восприятие дает животному лишь поверхностную сигнальную информацию. Отражение же собственных действий, собственного поведения, направленного на объекты окружающего мира, дает животному наиболее полноценную информацию об этом мире». К.Э.Фабри

Низкий поклон моим учителям:

Николаю Павловичу Наумову

Игорю Александровичу Шилову

Николаю Николаевичу Карташеву

Курту Эрнестовичу Фабри

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!