Память и способность к научению

Память и способность к научению

Специалисты, изучающие поведение различных животных, всегда считали земноводных малоспособными существами. Ведь у них такой крохотный мозг, что, заглянув в череп, неопытный анатом может его и не разглядеть.

Однако оказалось, что амфибии отличаются не только видоти-пичным, но и индивидуальным поведением, наделены неплохой памятью, способностью к обучению (научению), выработке условных рефлексов. Благодаря способности к обучению жизнь амфибий более разнообразна и полноценна: в формировании навыков и при добывании пищи, в строительной деятельности, и в том, как избегать опасных участков местности или несъедобной добычи, опыт при взаимодействии с членами сообщества или хищниками и др.

В природных условиях очень трудно наблюдать за тем, как научение влияет на инстинктивное поведение. Поэтому основные выводы об уровне врожденной способности этих животных к приобретению тех или иных навыков ученые делают на основании экспериментов. Лабораторные опыты позволяют наблюдать, как земноводные, постепенно обучаясь, справляются с заданиями исследователей. Эта способность к обучению основана на присущих им наследуемых свойствах лабильности и пластичности, а также достаточно объемной памяти.

Память. Память – это замечательное свойство нервной системы длительно хранить и постоянно использовать как переведенную в коды наследственную информацию, так и приобретенные знания о событиях внешнего мира и реакциях организма.

Благодаря своей памяти земноводные не только запоминают полученные в процессе жизнедеятельности уроки, но и пользуются этими знаниями всю жизнь. Установлено, что даже те навыки, которые были приобретены в раннем периоде, не утрачиваются в ходе метаморфоза, хотя в это время происходит некоторая перестройка мозга. Именно память создает непрерывность существования животных во времени. Это та нить, которая организует и удерживает вместе различные эпизоды сенсорного восприятия окружающего мира, а также те знания, которые находятся в хранилище, полученном особью по наследству.

Например, мозг лягушки получает от зрительного анализатора информацию, что поблизости находится движущийся объект. Тогда мозг производит сложный сравнительный анализ этой сенсорной информации с теми знаниями, которые хранятся в памяти. В результате выдается решение, что это насекомое и его следует атаковать или что это хищник и от него нужно поспешно скрыться в пруду.

В природных условиях земноводные хорошо запоминают топографию своих территорий. Эксперименты с огненной саламандрой показали, что она всегда пользуется зрительными ориентирами при охоте и возвращении домой. Ее хорошую зрительную память подтверждают и лабораторные эксперименты. Саламандра без особого труда запоминала картинку над входом в свое убежище. Причем выбирать ей приходилось из четырех различных вариантов картинок: три из них помещали над отверстиями с ложными убежищами и только одну – над настоящим. Картинки постоянно меняли местами, но саламандра неизменно выбирала нужную, успешно справляясь с задачей.

Выработка условных рефлексов. При обучении, которое называют ассоциативным, в центральной нервной системе формируется временная связь между двумя стимулами. Один из них для животного изначально безразличен, а другой, например пищевой, играет роль вознаграждения или вызывает неприятные ощущения. Появление такой связи обнаруживается экспериментально по изменениям поведения амфибий, которые и называют условными рефлексами.

Специфичность пищевого поведения земноводных заключается в их реакции преимущественно на движущиеся объекты. Поэтому эксперименты с амфибиями строятся с учетом этой особенности. Например, используя качающуюся с помощью пинцета приманку, их можно научить реагировать на определенный звук. Серые жабы при эксперименте усвоили, что не стоит хватать именно ту движущуюся муху, появление которой сопровождается каким-либо звуком. Этот условный рефлекс выработался благодаря тому, что муху предварительно смачивали лимонной

кислотой, что делало ее абсолютно невкусной. В данном случае установилась временная связь между ранее безразличным звуком и предъявлением несъедобной мухи. Иными словами, определенный звук стал вызывать в мозгу жабы воспоминания о неприятных ощущениях, и муху в сопровождении звука она хватать перестала.

Подобным образом вырабатывались и условные рефлексы с помощью света. Земноводных научили приходить к кормушке за пищей не только в конкретное время, но и одновременно с зажиганием света. Они быстро усвоили, что зажженный свет всегда сопровождается появлением раскачивающейся вкусной добычи.

Земноводные обнаруживают способность вырабатывать условный рефлекс и в экспериментах с искусственными стимулами. Так, их можно научить не трогать приманки, имитирующие червей, жуков и бабочек. Лягушки после обучения перестают хватать приманки определенного цвета, величины и даже формы. Например, оказалось, они, подобно кошкам, воронам и многим другим позвоночным животным, способны различать квадраты и круги.

Обучение амфибий. Хорошо запоминать уроки и направляться за кормом не только в определенное время или место в сопровождении звука или света, но и выбирать только съедобную пищу земноводным позволяет память. Без разбора корм могут хватать только совсем неопытные молодые амфибии. Врожденные знания вместе с приобретенным опытом помогают взрослым особям не трогать ядовитых гусениц. А если они получили укус при поимке насекомого, вооруженного жалом, то запоминают это надолго и избегают контактов с ним.

И в естественных условиях память земноводных способствует обучению и выработке условных рефлексов. Это подтверждают эксперименты с жабой.

Вначале жаба съела предложенную ей стрекозу, а затем муху-ктыря, которая внешне очень напоминает шмеля. Затем ей дали шмеля – жаба набросилась на насекомое, но, получив укол в язык, тотчас его выплюнула. Когда ей предложили следующего шмеля, она не стала на него бросаться, а пригнула голову к земле, хорошо помня урок. Затем ей снова дали похожую на шмеля безобидную муху-ктыря. Однако реакция на нее была уже отрицательной. И лишь стрекозу жаба мгновенно проглотила.

Таким образом, это земноводное имеет неплохую память, способно делать выводы, приобретать опыт и благодаря этому отличать съедобную добычу от опасной для себя.

Обучение в лабиринте. Использование лабиринтов – наглядный метод изучения способности животных к обучению. Животному предлагают сделать выбор между различными путями. За правильно выбранный путь оно получает пищевое вознаграждение. После многократных помещений в лабиринт животное научается приходить к цели, не делая ошибок.

Лабиринт простейшего типа имеет Т-образный вид, в нем выбор нужно сделать лишь один раз. И хвостатые и бесхвостые земноводные с успехом учатся находить здесь верный путь. Так, тигровые саламандры запоминали, что, дойдя по коридорчику до развилки, чтобы попасть в свое убежище, им нужно свернуть вправо. Жабы тоже, поблуждав некоторое время, запоминали дорогу к выходу и в дальнейшем ошибок не делали. Причем справлялись они с этим лучше лягушек. Так что у земноводных присутствуют и память, и способность к научению.