Ориентационное поведение животных

ЧАСТНАЯ ЗООЛОГИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ

Спецкурс ориентирован на студентов 2 курса, обучающихся на потоке «Общая биология и экология». Он является логическим продолжением курса «Зоология позвоночных», который студенты слушают на первом году обучения, и на котором они знакомятся с эволюционными преобразованиями основных таксонов типа Хордовых на примере морфологических и анатомических структур организма. Курс «Частная зоология позвоночных», демонстрируя связь между морфологической структурой организма и поведенческими адаптациями, создаёт переход к изучению поведения и экологии подтипа Позвоночных. В лекционной части ключевое место уделяется сравнительному аспекту в изложении поведенческих адаптаций в разных группах позвоночных животных, от рыб до млекопитающих. Практическая же часть курса ориентирована на ознакомление студентов с видовым разнообразием и происхождением основных классов Позвоночных.

Объём лекционной части - 2 академических часа в неделю, практической части – 3 часа в неделю.

Промежуточные формы отчётности – необходимый минимум определённых видов и зачётное определение по каждому из 5 классов позвоночных. После прохождения каждого класса позвоночных на практикуме дополнительно устраиваются отработки для пропустивших занятия. Итоговая форма отчётности по курсу – экзамен.

Лекционная часть

Лекционная часть включает в себя следующие темы:

Роль нервной системы в развитии позвоночных

Сравнительный подход в научных исследованиях: гомологии и аналогии. Теория параллелизмов Заварзина, функциональные аналогии в строении сенсорных систем позвоночных и беспозвоночных. Регулятивное развитие позвоночных, влияние внешней среды на развитие нервной системы.

Импринтинг как особая форма обучения

Обучение и его формы: привыкание, сенситизация, классическое обучение, инструментальное обучение, аверсия, латентное обучение, обучение посредством наблюдения, импринтинг. Основные черты импринтинга, чувствительный период. Виды импринтинга: запечатление привязанности, половой импринтинг, импринтинг территории. Роль генетической и средовой компоненты в процессе импринтинга у птиц. Запечатление привязанности у млекопитающих. Импринтингоподобные процессы у рептилий.

Импринтинг как начальная точка в освоении пространства

Роль обучения в распознавании родственников у амфибий – закономерность или артефакт? Импринтинг территории. Запоминание места рождения как места будущего размножения у амфибий, запечатление запаха родного водоёма. Дополнительные черты импринтинга: биологически значимый стереотип поведения, привязанность к объекту, роль естественных стимулов, границы чувствительного периода, целостность образа объекта. Примеры импринтинга территории у рыб и рептилий.

Филопатрия и формирование связей с местом рождения

Миграции птиц: дальность, причины, энергетические затраты. Филопатрия: верность местам рождения, гнездования и зимовок. Импринтинг территории у птиц, сроки чувствительного периода запоминания места рождения для будущего гнездования. Факторы, влияющие на величину филопатрии.

Ориентационное поведение животных

Понятие «пространственная ориентация». Модель ориентационного поведения, ориентировочная реакция и исследовательская активность. Варианты поведения человека в незнакомой обстановке, возрастные особенности такого поведения. Варианты поведения животных в незнакомой обстановке в экспериментах по хомингу: перемещение в компасном направлении, перемещение вдоль направляющих ориентиров, петлеобразное освоение пространства из «домашней базы». Общие принципы пространственной ориентации животных: сходный набор ориентационных ключей, мультисенсорность, мозаичное представление о пространстве, разные ориентационные механизмы при ближнем и дальнем хоминге, популяционные особенности. Понятие «когнитивная карта», эксперименты Э.Толмана. Клетки места, клетки координатной сетки, клетки направления головы. Современные представления о когнитивной карте: локальная карта, градиентная карта, комбинированная карта.

6. Необычные способности животных: Магниторецепция

Электрорецепция хрящевых рыб. Природа света и магнитного поля. Основные параметры магнитного поля Земли: наклонение, напряжённость. Суточные, сезонные и вековые вариации магнитного поля. Основные гипотезы магниторецепции. Гипотеза об участии частиц магнетита, магнитосомы бактерий. Работы Дж.Киршвинка и Ю.А.Холодова на рыбах, роль тройничного нерва, взаимозаменяемость света и магнитного поля как раздражителя. Магнитный компас и магнитная карта у тритонов, роль пинеального комплекса в рецепции. Роль магнитного поля в ориентации молодых морских черепах. Миграционное беспокойство птиц. Гипотеза о выборе направления первой миграции на зимовку у молодых птиц. Две магниторецепторные системы птиц: компас и карта. Компас по принципу «полюс-экватор». Роль латеральных глаз и тройничного нерва в магниторецепции птиц. Магниторецепция млекопитающих, опыты с человеком.

Территориальное поведение

Понятие «территориальное поведение». Термины: индивидуальная дистанция, участок обитания, индивидуальный участок, территория. Методы описания границ участка обитания и центров активности. Индивидуальное пространство, варианты его классификации. Факторы, влияющие на дальность перемещений и размер участка обитания: распределение и доступность ресурсов, видовые особенности, сезонность, возраст, пол, наследственность, индивидуальность. Фактор социальных взаимодействий и понятие о биологическом сигнальном поле.

8. Выбор полового партнёра

Зрительные и обонятельные предпочтения в выборе партнёра у человека, нелинейное взаимодействие факторов. Эволюция процесса импринтинга у позвоночных, половой импринтинг птиц и млекопитающих. Эксперименты с амадинами: роль яркой окраски и необычного оперения в выборе партнёра. Опыты с перекрёстным выращиванием бронзовых и зебровых амадин. Две фазы полового импринтинга: запоминание и «период стабилизации». Особенности полового импринтинга у гнездовых паразитов. Формирование образа полового партнёра у млекопитающих: распознавание по запаху пола, вида, индивида. Необычные пары: смена пола у рыб в зависимости от социального окружения.