If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

Wprowadzenie: zachowanie zwierząt

Czym dokładnie jest zachowanie? Co wyzwala zachowania? Czy są one zakodowane w genach, czy wyuczone na podstawie doświadczenia? Tłumaczenie na język polski: Fundacja Edukacja Przyszłości dzięki wsparciu Fundacji HASCO-LEK.

Kluczowe informacje

  • Zachowanie zwierząt obejmuje wszystkie sposoby interakcji zwierząt z innymi organizmami i środowiskiem fizycznym.
  • Zachowanie można również zdefiniować jako zmianę w aktywności organizmu w odpowiedzi na bodziec, czyli zewnętrzny lub wewnętrzny sygnał lub kombinację sygnałów
  • Aby w pełni zrozumieć zachowanie, musimy wiedzieć, co je powoduje, w jaki sposób rozwija się u jednostki, jakie korzyści przynosi organizmowi i jak ewoluowało.
  • Niektóre zachowania są wrodzone, czyli uwarunkowane genetycznie, podczas gdy inne są nabyte, czyli rozwijają się w oparciu o doświadczenie. W wielu przypadkach zachowania mają zarówno komponent wrodzony jak i wyuczony.
  • Zachowanie jest kształtowane przez dobór naturalny. Wiele zachowań bezpośrednio zwiększa przystosowanie organizmu, a to pomaga mu przetrwać i rozmnażać się.

Wprowadzenie

Czy wiewiórki w twojej okolicy zakopują żołędzie w ziemi? Czy twój kot zaczyna miauczeć w okolicy godziny, gdy zwykle go karmisz? Czy ty zaczynasz kręcić się po kuchni, gdy zbliża się pora obiadowa?
Jeśli zauważyłeś którąkolwiek z tych rzeczy, gratulacje - dokonałeś pierwszych obserwacji w biologii behawioralnej! To wszystko przykłady zachowań zwierząt. Tak, ty i ja też liczymy się jako zwierzęta. W rzeczywistości te zachowania to tylko niewielka próbka niesamowitych i różnorodnych zachowań, które możemy dostrzec w naturze.
Moglibyśmy zapytać, czemu służą wyuczone zachowania, ale lepiej byłoby zapytać, do czego na pewno nie są wykorzystywane? Zwierzęta mają określone zachowania w prawie każdym możliwym do wyobrażenia aspekcie życia, od znalezienia pożywienia po zabieganie o względy innych, od walki z rywalami po wychowywanie potomstwa. Niektóre z tych zachowań są wrodzone, czyli zakorzenione w genach organizmu. Przykładem może być nasza wiewiórka i jej żołądź.1 Inne zachowania można nabyć (nauczyć się ich), np. skłonność do kręcenia się po kuchni w porze obiadowej lub umiejętność czytania słów na tym ekranie.
W tym artykule przyjrzymy się bliżej zachowaniu zwierząt—jak jest badane, jak ewoluuje oraz jak szeroki wachlarz reakcji wrodzonych i nabytych obejmuje.

Czym jest zachowanie?

Mówiąc najogólniej, zachowanie zwierząt (behawior) obejmuje wszystkie sposoby interakcji zwierząt z innymi przedstawicielami ich gatunku, z organizmami innych gatunków oraz z ich środowiskiem.
Zachowanie zwierząt można również zdefiniować w sposób węższy jako zmianę w aktywności organizmu w odpowiedzi na bodziec, zewnętrzny lub wewnętrzny sygnał lub kombinację sygnałów.
Na przykład, Twój pies może zacząć się ślinić - zmiana w aktywności - w odpowiedzi na widok jedzenia - bodziec.
Źródło obrazu: Eye on the prize autor Kae Yen Wong, CC BY-SA 2.0
Biologia behawioralna to nauka o biologicznych i ewolucyjnych podstawach zachowania. Współczesna biologia behawioralna czerpie wiedzę z pokrewnych, ale odrębnych dyscyplin: etologii i psychologii porównawczej.
  • Etologia to dziedzina biologii, taka jak ekologia czy genetyka. Skupia się na zachowaniach różnych organizmów w ich naturalnym środowisku.
  • Psychologia porównawcza jest rozszerzeniem pracy wykonywanej w psychologii człowieka. Koncentruje się głównie na kilku gatunkach badanych w warunkach laboratoryjnych.
Biologia behawioralna wykorzystuje informacje również z wielu pokrewnych dziedzin biologii, w tym genetyki, anatomii, fizjologii, biologii ewolucyjnej i, oczywiście, neurobiologii - która śledzi obwody neuronowe leżące u podstaw zachowania zwierząt.

Cztery pytania do zrozumienia zachowania zwierząt

Nikolaas (Niko) Tinbergen był holenderskim ornitologiem, czyli biologiem ptaków, który badał ich zachowania i jest obecnie uważany za jednego z założycieli etologii. Na podstawie własnych badań Tinbergen zaproponował cztery podstawowe pytania pomocne w zrozumieniu wszelkich zachowań zwierząt.
Przyjrzyjmy się tym pytaniom na przykładzie śpiewu zeberki zwyczajnej - pospolitego ptaka śpiewającego.
Źródło obrazu: Taeniopygia guttata autor Keith Gerstung, CC BY 2.0
  1. Przyczynowość - jaki jest powód zachowania? Co wyzwala to zachowanie i jakie części ciała, funkcje i cząsteczki są zaangażowane w jego realizację?
Przykład: Śpiew u zeberek zwyczajnych jest wywoływany przez sygnały społeczne, takie jak bliskość potencjalnego partnera, a także odpowiedni stan hormonalny. Na zdolność do tworzenia melodii mają wpływ męskie hormony, a samo śpiewanie występuje głównie u samców ptaków. Śpiew ptaków powstaje, gdy powietrze przepływa z worków powietrznych w oskrzelach przez organ zwany syrinx. Za śpiew odpowiadają konkretne części mózgu i są one dobrze rozwinięte u samców zeberek zwyczajnych.
  1. Rozwój - jak rozwija się zachowanie? Czy jest ono obecne na wczesnym etapie życia? Czy zmienia się w trakcie życia organizmu? Jakie doświadczenia są potrzebne do jego rozwoju?
Przykład: Młode samce zeberek zwyczajnych najpierw słuchają śpiewu innych samców z ich gatunku, w szczególności ich ojców. Następnie zaczynają ćwiczyć śpiew. W wieku dorosłym samce zeberek potrafią tworzyć własne melodie, które są wyjątkowe, ale często są podobne do melodii ich ojców. Gdy zeberka udoskonali swój śpiew, melodia pozostaje niezmienna przez całe życie.
Źródło obrazu: zmodyfikowany na podstawie Songbird species recognition autor Petra Deane, CC BY 1.0
  1. Funkcja/wartość adaptacyjna - Jak zachowanie wpływa na sprawność, czy jest przydatne? W jaki sposób zachowanie wpływa na szanse przeżycia i reprodukcji organizmu?
Przykład: Śpiew pomaga samcom zeberek zwyczajnych przyciągać partnerki, zwiększając szanse na rozmnażanie. Śpiew jest częścią wyszukanego rytuału zalotów, który zachęca samicę do wybrania danego samca.
  1. Filogeneza - jak ewoluowało zachowanie? Jak wypada to zachowanie w porównaniu z zachowaniem spokrewnionych gatunków? Dlaczego mogło tak ewoluować?
Przykład: Prawie wszystkie gatunki ptaków mogą wydawać dźwięki, ale tylko te z podrzędu Passeri są ptakami śpiewającymi. W porównaniu do zeberki zwyczajnej inne gatunki ptaków śpiewających różnią się pod względem czasu trwania faz słuchania i aktywnego śpiewu, zmienności śpiewu w ciągu ich życia, stopnia, w jakim śpiew jest podobny u różnych osobników danego gatunku oraz sposobu, w jaki śpiew jest używany - na przykład do obrony terytorium vs. zalotów do partnerek.

Bodźce, które wyzwalają zachowanie

W istocie zachowanie zwierzęcia jest odpowiedzią na sygnał wewnętrzny lub zewnętrzny. Poprzez zachowanie zwierzęta mogą podejmować działania na podstawie otrzymanych informacji w sposób, który, miejmy nadzieję, sprzyja ich przetrwaniu i sukcesowi reprodukcyjnemu.
Jakie rodzaje sygnałów mogą wyzwalać dane zachowanie? W niektórych przypadkach sygnał jest w dużej mierze zewnętrzny:
  • Podczas hibernacji zwierzę udaje się do nory, a tempo jego przemiany materii ulega spowolnieniu. Zwierzę przechodzi w stan bezczynności w okresie zimowym, chroniąc zasoby podczas okresu, gdy warunki są trudne, a pożywienia brakuje. Zachowania związane z hibernacją są wyzwalane przez sygnały środowiskowe. Na przykład niedźwiedzie brunatne udają się do swojej nory i hibernują, gdy temperatura spada do 0oC i zaczynają się opady śniegu.2
  • Estywacja jest podobna do hibernacji, ale występuje w miesiącach letnich. Niektóre zwierzęta pustynne zapadają w sen letni w odpowiedzi na suche warunki. Pomaga im to przetrwać najcięższe miesiące w roku.3 Ślimaki na poniższym zdjęciu wspinają się na szczyty słupków ogrodzenia, aby tam przetrwać suszę.
    Źródło obrazu: Kadina snails climb fence autor Vladimir Menkov, CC BY-SA 4.0
  • Migracja to zachowanie, w którym zwierzęta przemieszczają się z jednego miejsca w drugie według schematu, np. sezonowo. Na przykład motyle z gatunku danaid wędrowny żyjące na północy i w części środkowej Stanów Zjednoczonych migrują jesienią do Meksyku, gdzie spędzają zimę. Do sygnałów środowiskowych, które wyzwalają jesienną migrację, należą temperatura powietrza, długość dnia i dostępność pożywienia.4
W innych przypadkach sygnały wyzwalające dane zachowania mogą mieć charakter wewnętrzny. Na przykład niektóre zachowania występują zgodnie z rytmem dobowym, co oznacza, że są wyzwalane przez wewnętrzny zegar biologiczny zwierzęcia. Na przykład zazwyczaj budzisz się i rozpoczynasz aktywność mniej więcej o tej samej porze każdego dnia. Jak być może zauważyłeś, jeśli kiedykolwiek odbyłeś długi lot, Twój wewnętrzny budzik będzie nadal „włączał się” o tej samej porze, nawet jeśli zmieniły się zewnętrzne sygnały- to jest też przyczyną jet lag'u!
Często zdarza się, że zachowania są wywoływane przez kombinację oddziałujących na siebie sygnałów wewnętrznych i zewnętrznych. Na przykład zachowania godowe mogą być wyzwalane u zwierzęcia tylko wtedy, gdy jest we właściwym stanie hormonalnym - jest to sygnał wewnętrzny; oraz gdy widzi osobnika płci przeciwnej - sygnał zewnętrzny.5

Zachowania wrodzone vs. nabyte

Kiedy próbujemy zrozumieć, w jaki sposób zachowanie rozwija się i jak powstało ewolucyjnie, nasuwa się ważne pytanie: czy jest ono zakodowane genetycznie, czy też nabyte poprzez doświadczenie. Przyjrzyjmy się słownictwu:
  • Zachowania wrodzone są genetycznie powiązane i dziedziczone przez organizm po rodzicach.
  • Zachowania nabyte nie są dziedziczone. Rozwijają się w ciągu życia w wyniku doświadczeń i wpływu środowiska.
Biolodzy behawioralni odkryli, że wiele zachowań ma zarówno element wrodzony, jak i nabyty. Zatem generalnie najlepiej jest zapytać w jakim stopniu zachowanie jest wrodzone lub nabyte.

Głównie wrodzone zachowania

Istnieje kilka przykładów zachowań, które są naprawdę wrodzone. Zachowania te przebiegają w wysoce przewidywalny sposób w odpowiedzi na odpowiedni bodziec, nawet jeśli organizm nigdy wcześniej nie spotkał się z tym bodźcem.
Na przykład dorosła salamandra będzie doskonale pływać, jeśli zostanie umieszczona w wodzie, nawet jeśli nigdy wcześniej nie widziała wody czy pływającej innej salamandry.5 W tym przypadku pływanie można wyjaśnić jedynie jako coś zakodowanego genetycznie w salamandrze.
Podobnie, ty - lub jakikolwiek człowiek - gwałtownie zabierzesz rękę, jeśli dotkniesz bardzo gorącego przedmiotu. Ta reakcja jest odruchem, który jest wbudowany w obwody neuronów czuciowych i ruchowych i nie angażuje nawet mózgu.5

Częściowo wrodzone, a częściowo nabyte zachowania

W innych przypadkach organizm jest genetycznie zakodowany, aby wypracować zachowanie, ale forma, jaką przybiera to zachowanie, zależy od doświadczenia jednostki.
Jednym z przykładów jest uczenie się śpiewu przez zeberkę zwyczajną lub innego ptaka śpiewającego, jak widzieliśmy powyżej. Wszystkie samce zeberki zaczną słuchać i uczyć się śpiewu mniej więcej w tym samym wieku, a ćwiczyć i śpiewać pierwsze melodie w nieco późniejszym czasie. Chociaż ten wzorzec zachowań jest uwarunkowany genetycznie, szczegółowe cechy melodii, którą śpiewa ptak, będą zależeć od śpiewu, który słyszy w okresie uczenia się.
Innym, bardziej znanym przykładem jest przyswajanie języka u ludzi. Niemowlęta są zaprogramowane do nauki języków, ale to, jakich języków się nauczą, zależy od tego, na co będą wystawione podczas okresu plastycznego, kształtującego.

Głównie nabyte zachowania

W innych przypadkach zachowania są w dużej mierze zależne od doświadczenia - są nabyte - i nie można ich w pełni wyjaśnić za pomocą zakodowania genetycznego.
Na przykład, jeśli szczur otrzymuje nagrodę w postaci pożywienia za każdym razem, gdy naciska dźwignię, szybko nauczy się naciskać dźwignię, aby zdobyć pożywienie. Podobnie, jeśli krowa zostanie porażona prądem za każdym razem, gdy zetknie się z ogrodzeniem pod napięciem, takim jak ten poniżej, szybko nauczy się unikać kontaktu z ogrodzeniem.6 Pchanie dźwigni w celu uzyskania nagrody i unikanie kontaktu z ogrodzeniem elektrycznym nie są zakodowane genetycznie - są wyuczonymi zachowaniami, które zwierzęta rozwijają poprzez doświadczenie.
Źródło obrazu: Cow autor Joi Ito, CC BY 2.0
Jeśli zachowanie jest bardziej nabyte niż wrodzone, nie jest bezpośrednio dziedziczone. Ale wciąż zależy od genów. Na przykład nie wszystkie rodzaje zwierząt mogą nauczyć się naciskać dźwignię, aby otrzymać nagrodę. Zdolność szczura do uczenia się tego zachowania zależy od tego, jakie sieci neuronowe występują w jego mózgu, a budowa, utrzymanie i funkcje mózgu szczura są zdeterminowane przez geny w jego genomie.

Sprawdź, czy rozumiesz

Myszy plażowe kopią nory w piasku, gdy żyją w swoim naturalnym środowisku. Nora myszy plażowej ma specyficzny kształt z długim tunelem awaryjnym do ucieczki, i różni się od nor blisko spokrewnionych gatunków myszy.
Młoda mysz plażowa jest wychowywana w niewoli, bez dostępu do ziemi i piasku oraz bez możliwości obserwowania wykopujących nory dorosłych osobników. Po uzyskaniu dostępu do ziemi natychmiast wykopuje norę o normalnym kształcie dla swojego gatunku.7
Jakim rodzajem zachowania jest kopanie nor u myszy plażowej?
Wybierz 1 odpowiedź:


Dobór naturalny kształtuje zachowanie.

W zakresie, w jakim zachowanie jest uwarunkowane genetycznie, podlega siłom ewolucyjnym, takim jak dobór naturalny. W wielu przypadkach możemy zobaczyć, w jaki sposób zachowanie zapewnia przeżycie lub reprodukcję zwierzęciu, które je wykonuje - innymi słowy, zachowanie to zwiększa przystosowanie.
Oto kilka przykładów zachowań, które wyraźnie zwiększają przystosowanie:
  • Pisklęta wielu gatunków instynktownie otwierają dzioby w poszukiwaniu pożywienia, gdy matka wraca do gniazda.8 Ptaki z tym dziedzicznym zachowaniem będą lepiej wykarmione - i tym samym bardziej prawdopodobne jest, że przeżyją do dorosłości - niż te, które tego nie robią.
  • Matka gęsi gęgawa instynktownie wsuwa jaja z powrotem do gniazda, jeśli wypadną.8 Gęsi z tym dziedzicznym zachowaniem będą miały więcej potomstwa, które przeżyje, niż gęsi bez takiego zachowania.
  • Samce zeberki zwyczajnej uczą się śpiewu, gdy są młode i używają tej umiejętności w rytuałach zalotów. Ptaki z dziedziczną skłonnością do uczenia się śpiewu częściej zdobywają partnerkę niż te, które tego nie robią.
Ważną kwestią z ostatniego przykładu jest to, że dobór naturalny może działać nawet wtedy, gdy samo zachowanie nie jest dziedziczone. Zeberka zwyczajna nie dziedziczy bezpośrednio swojego śpiewu - musi się go nauczyć. Ale jej zdolność i skłonność do uczenia się śpiewu są uwarunkowane genetycznie, więc mogą podlegać selekcji naturalnej.

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Na razie brak głosów w dyskusji
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.