Пищевое поведение
Пищевое поведение
Земноводные, как и другие животные, от рождения и до самой смерти пользуются комплексом сложнейшего поведения, который составляют и базовое инстинктивное поведение, и приобретенный опыт и навыки, полученные в процессе индивидуальной жизни и научения.
Известно, что, например, бесхвостые земноводные разыскивают добычу, передвигаясь короткими прыжками, или подкарауливают ее. Захватывают они добычу, выбрасывая липкий язык или пальцами передних лап засовывая ее в рот.
Казалось бы, просто и понятно. Но оказывается, пищевое поведение земноводных представляет сложнейший, прекрасно организованный и четко управляемый комплекс действий. А общий термин «пищевое поведение» используется для обозначения различных составляющих поведения, связанных с процессами приема пищи, -таких как ее поиск (пищедобывание), схватывание добычи, манипулирование ею. При этом амфибии проявляют разнообразные врожденные и приобретенные опытом пищевые стратегии, используя различные органы, в том числе органы чувств, анализирующие и управляющие системы. А их пищеварительная система совершенна и сложна во всех своих взаимосвязанных физиологических процессах.
При исследовании, казалось бы, простого пищевого поведения амфибий на каждом шагу возникают все новые и новые загадки. Вероятно, этому не будет конца.
Охота. При добывании пищи земноводные используют разные стратегии. Так, для одних их видов характерно ожидание в заранее выбранном укрытии, чтобы оттуда напасть на жертву. Для других – активная охота, в том числе с преследованием.
Различен и ритм охотничьей активности. Одни из них активно охотятся днем, ловко прыгая и хватая движущуюся добычу. Другие -отсиживаются в затененном надежном убежище, где достаточно влажно и не слишком жарко, а добывать ужин отправляются в сумерках. Завтракать и обедать у них «не принято», то есть большинство таких амфибий едят один раз в сутки.
Преимущественно ночной образ жизни ведут обыкновенные жабы, квакши, чесночницы. Летающих насекомых чесночницы не ловят: ночью, в темноте летящую добычу поймать не так-то просто. Зато они активно охотятся на вездесущих муравьев, пауков, земляных червей, гусениц.
Лягушки и жабы в основном непритязательны к пище, поэтому на охоту они не затрачивают слишком много времени. Так, крупногрудая лягушка большую часть времени проводит в норе, а, выходя на охоту, за два часа успевает полностью насытиться.
Охотничьи приемы. При добыче пищи амфибии пользуются весьма разнообразными приемами. Так, лягушка, увидев двигающийся живой объект, всем телом рывком поворачивается к нему с точностью до 2-7°. Причем повороты ее отличаются рациональностью: если угол поворота к объекту меньше 165°, то и движение происходит в эту сторону. После поворота животное быстро приближается к добыче (прыжок, ходьба, подползание) и схватывает ее.
Прыжок лягушки отличается мгновенностью и длится доли секунды. К его концу амфибия может внести коррекцию в направление движения, поворачивая туловище или выставляя в сторону лапы с расправленными межпальцевыми перепонками. Некоторые древесные лягушки рассчитывают свой прыжок на добычу так, чтобы в конце попасть на ветку дерева или на листья.
Зафиксировать молниеносное движение языка лягушки за жертвой человеческому глазу не под силу. Она ловит насекомых и при ярком свете, и в вечерних сумерках, независимо от того, природные это условия или лабораторные. Язык лягушки – замечательное устройство, а его «конструкция» определяет метод овладения добычей. Он целесообразно прикреплен во рту не задним, а передним концом и может в нужный момент выбрасываться изо рта.
Что касается жаб, то они не обладают такой ловкостью, как лягушки, но наделены сильными мускулами. Жабы неуклюжи, не могут делать быстрых и дальних прыжков при виде пищи. И реакция поворота у них более замедленная. Но зато некоторые жабы мастера терпеливо поджидать добычу, неподвижно притаившись в засаде. В ответственный момент их органы чувств дадут сигнал о приближении жертвы, а анализирующая система выдаст точные координаты для броска, который осуществляет самая быстрая часть пищедобыватель-ной системы жабы – ее липкий язык. После трапезы жаба зачастую вытирает передней лапой рот.
Амазонская рогатка – крупное бесхвостое земноводное – также владеет засадной стратегией, подолгу подкарауливает добычу. Ловит она довольно крупных животных – других лягушек, ящериц и мышей. Для этого амфибия способна зарываться в мягкую почву, оставляя на поверхности, словно перископы, только глаза. Ими она высматривает добычу, причем, как и другие амфибии, рогатка реагирует только на движущихся животных. Как только зазевавшаяся жертва оказывается в пределах досягаемости, охотница бросается на нее из засады.
Особой стратегией охоты отличаются земноводные, живущие возле человеческих жилищ. Они собираются ночью у источника света и питаются привлеченными им насекомыми. Для этого амфибии усаживаются в тени на границе освещенного участка. Вероятнее всего, их склоняет к такому целесообразному поведению вырабатываемый условный рефлекс – когда включение света и увеличение количества добычи связываются в мозгу земноводного в одну цепь. Интересно, что на сходной реакции основана одна из техник промыслового лова лягушек.
Зубы земноводных предназначены лишь для удержания пищи, но не для ее разжевывания. Однако когда добыча попадает в рот охотника, а он не в состоянии проглотить ее целиком, включается орган, традиционно наделенный совсем иной функцией. Дело в том, что у земноводных глаза способны погружаться внутрь головы, обеспечивая передачу добычи внутренним органам. То есть при глотании амфибия закрывает глаза веками, и глазные яблоки, словно по команде, поворачиваются с помощью специальных мышц глубоко внутрь. При этом давление в ротовой полости увеличивается, и пища проталкивается в пищевод.
Помощь органов чувств и анализирующих систем. При поиске добычи земноводные в основном пользуются сложнейшей зрительной системой и обонянием. А представители некоторых видов, кроме того, очень чувствительны к колебаниям воды, вызываемым плывущими живыми существами.
Основная масса лягушек и жаб начинает передвигаться к замеченной добыче, находящейся вне зоны броска, с расстояния в несколько метров. При этом важнейшим охотничьим средством земноводных являются глаза. Как показывают эксперименты, серая жаба замечает добычу за 3 метра, а прудовая лягушка и желтобрюхая жерлянка -даже за 10.
Глаза у лягушки выпучены и торчат над головой. Для нее это имеет важное значение. Во-первых, они позволяют лягушке охватить взором достаточно широкое поле зрения. Ведь ее голова не способна поворачиваться в стороны. Во-вторых, поскольку амфибия проводит много времени в водоеме, то ее выпученные глаза, высовываясь из воды, зорко высматривают добычу и замечают опасность.
Это замечательное устройство имеет не менее важное и целесообразное дополнение. У лягушки и отверстия ноздрей находятся высоко на голове, поэтому, когда охотница выглядывает из воды, они тоже оказываются снаружи, что позволяет дышать атмосферным воздухом, сидя в подводной засаде. Завидев добычу, например порхающую над водой стрекозу, лягушка плывет в ее сторону, выставив при этом над водой одни глаза, чтобы ориентироваться. Чаще всего она точно всплывает прямо под добычей и мгновенно ее хватает.
Корректировка движения. Лягушки и жабы двигаются, как правило, с остановками. Во время движения они не меняют направления, а корректируют его поворотами тела во время остановок. Поворот земноводных и на суше и в воде достаточно точен. У некоторых из них подход к двигающейся добыче не всегда происходит при непрерывном удержании ее в поле зрения. Амфибии могут заходить за ветки и листья и даже совершать обходные маневры.
Это подтверждают не только наблюдения в природных условиях, но и эксперименты, когда животные обходили сетчатый барьер или стенку с небольшими отверстиями, через которые видна добыча. Во всех этих случаях происходила постоянная корректировка движения.
И охотящаяся амфибия демонстрирует нам свою способность непрерывно и довольно быстро получать и анализировать информацию о своем положении в пространстве относительно намеченной добычи, а также обо всех изменениях этого положения в связи с их взаимными перемещениями. Ведь охотнику нужно соразмерять свои действия со скоростью, направлением движения добычи и расстоянием до нее. При этом нужно обязательно удержать в памяти мысленную траекторию ее движения, когда добыча временно исчезает из поля зрения или приходится обойти препятствие. Для этого мозг земноводного должен каким-то образом непрерывно и правильно отражать эти пространственно-временные моменты.
Зачастую намеченная жертва обладает теми же способностями, что и охотник. Но одной потенциальной добыче дана возможность выжить, произвести потомство и продлить жизнь своего вида. Другой же суждено накормить охотника и обеспечить его жизнедеятельность.
Роль обоняния. Хотя пищевое поведение большинства видов земноводных главным образом зависит от реакций на зрительные стимулы, запах тоже оказывает на него немалое влияние. Он повышает пищедобывательную активность – заставляет животных искать еду и хватать любые движущиеся приманки. Запах приносится струями воды или воздуха и не может точно указать животному его источник. Но он служит сигнальной информацией и вызывает у амфибий сильное возбуждение.
Прежде чем схватить движущуюся добычу, земноводные контролируют ее качество с помощью обоняния. Например, в опытах они не стали хватать червей, покрытых ядовитой и неприятно пахнущей жидкостью, но активно ловили эту добычу с привычным запахом мучных червей. А амфибии, приученные есть мясо, способны находить его под слоем песка и выкапывать. Они также пытаются схватить через стекло привычный корм, когда ощущают его запах.
Некоторые жабы способны по запаху находить кухонные отходы и остатки мясной пищи. Забавны повадки жабы-аги. Когда домашние животные лакают из миски, жабы ждут в некотором отдалении. Стоит насытившимся животным отойти, как они быстро, скачками устремляются к миске и доедают остатки.
Тактильные реакции. Реакцию схватывания у земноводных вызывают и другие виды раздражений, в том числе и осязательные, или тактильные. Слабое прикосновение к губам и передним конечностям животных вызывает точно направленную реакцию схватывания. Некоторые амфибии, которых содержат в террариуме, благодаря этой осязательной способности питаются в полной темноте.
Амфибии, в том числе слепые особи, способны целенаправленно реагировать на добычу и в воде. Они «чувствуют» движущиеся в воде объекты на некотором расстоянии от себя и перемещаются к центру концентрической поверхности механической волны. Эта реакция запускается сигналами, которые принимаются тактильными рецепторами кожи, органами боковой линии и органом слуха. Амфибии даже поворачиваются к опущенной в воду при экспериментах неподвижной стеклянной пипетке, из которой вытекает бесцветная струйка воды, и стараются схватить ее кончик. Причем делают это как на свету, так и в темноте.
Пищевое поведение молоди. Пищевое поведение молоди земноводных относится к ювенильному, связанному с их поведенческими особенностями в сравнении с взрослыми особями. Оно направлено на жизнеобеспечение личинок и юных амфибий.
У большинства видов бесхвостых амфибий головастики либо фильтруют воду и питаются органической взвесью, либо обгрызают зубами водоросли и органические остатки. При этом пищу они находят по запаху. Одним из важных преимуществ питания личинок земноводных, позволяющих им занимать собственную экологическую нишу в крупных водоемах, является широкий спектр пищи, не употребляемый молодью большинства рыб. Поэтому плотность популяции головастиков не лимитируется наличием пищевых запасов, а определяется в основном количеством хищников и гидрологическим режимом.
Питание личинок при метаморфозе. Метаморфоз – это процесс глубокого преобразования практически всего организма животного от личинки до взрослой особи. Сложнейшая личиночная стадия, например бесхвостых земноводных, по своим поведенческим проявлениям и жизнеобеспеченности организма существенно отличается от жизни взрослых животных. Но при этом личинка не менее подготовлена и наделена целесообразными устройствами и системами управления. Едва появившись на свет, малыш обладает способностью обеспечить свое самостоятельное существование, в том числе и пропитание.
Когда развившийся головастик прорвет студенистую защитную оболочку своего яйца-икринки и выйдет в новый для него мир, первоначальный источник его питания уже существует. Это – оболочка икры и запасы желтка, оставшиеся от яйца. Такое питание предусмотрено с целью обеспечить юного головастика всем необходимым до того, как у него вырабатывается активное пищедобывательное поведение. Когда закончатся эти запасы пищи, организм головастика уже подготовит ему роговые пластинки – своеобразные «зубы», которые и спасут малыша от голода. С их помощью он старательно будет соскабливать микроскопические водоросли и различные органические остатки с водных растений и камней.
С поздних стадий развития и до полного его завершения личинки бесхвостых амфибий не питаются. В это время их длинный кишечник, специально созданный для потребления растительной пищи, перестраивается организмом амфибии в короткий. Теперь на него и на весь комплекс физиологических процессов возлагается ответственность за принятие животной пищи.
Питание юных амфибий. После окончания метаморфоза у многих лягушек и жаб пищевое поведение формируется в течение двух-трех дней. В начале появляются движения по открыванию и закрыванию рта и как бы схватыванию несуществующей добычи. А затем они переходят в целенаправленные действия по поимке движущихся объектов, хотя в первое время молодь их часто упускает.
Зрительно управляемое пищевое поведение амфибий врожденное, но после метаморфоза оно в течение первых дней, недель и месяцев совершенствуется. Наследственная программа предусматривает процесс научения и приобретения навыков. Так, на начальной стадии пищевого поведения у юных амфибий в эксперименте были попытки добычи пищевых объектов даже больших размеров, чем она может заглотить. Но со временем такие реакции появляются только при виде объекта, соизмеримого с телом молодой лягушки и значительно меньшего по сравнению с телом жабы. А при увеличении этих относительных размеров двигающегося объекта амфибии обращаются в бегство.
Сложность пищеварительной системы. Если таким гибким и целесообразным является пищевое поведение земноводных, то можно ли согласиться с тем, что их пищеварительная система довольно проста. Почему-то считается, что она примитивна, поскольку состоит лишь из глотки, короткого пищевода, желудка и кишки. А из пищеварительных желез хорошо развиты только печень с желчным пузырем и поджелудочная железа. Слюнная железа вырабатывает слюну, которая не содержит пищеварительных ферментов и в переваривании пищи непосредственного участия не принимает. Слюна необходима лишь для более легкого прохождения пищи в желудок. Казалось бы, все просто.
Но пищеварительную систему амфибий никак нельзя назвать примитивной. Ведь она включает огромный комплекс сложнейших взаимосогласованных и четко регулируемых процессов пищеварения. Это связано, во-первых, с тем, что пищевые вещества поглощаемой целиком добычи не могут в таком виде дойти до отдельных тканей и клеток, которые в них нуждаются. А во-вторых, пищеварению приходится справляться с очень широким разнообразием поедаемых амфибиями объектов – от самых разных насекомых до мелких позвоночных.
Само по себе пищеварение – это совокупность множества сложных биохимических процессов, которые протекают исключительно быстро. Чрезвычайно увеличивают их скорость помощники пищеварения – ферменты. С их помощью происходит всесторонняя обработка поступающей в организм пищи и расщепление сложных веществ (белков, жиров и углеводов) на более простые. Из них после всасывания в органах и тканях синтезируются собственные органические соединения.
Деятельность пищеварительной системы идеально регулируется. Между видом пищи, длительностью ее переваривания и скоростью продвижения по желудочно-кишечному тракту существует тонко сбалансированная зависимость.
Вот животное захватывает ртом добычу, удерживает ее зубами и обволакивает слюной. Вкусовые анализаторы через свои рецепторы получили сигналы и определили качество пищи. Если она не содержит вредных соединений и соответствует потребностям организма, то поступают сигналы для запуска глотательных движений. Пища направляется через глотку и пищевод в расширенный отдел кишечника – желудок. Тотчас срабатывают сигналы, поступающие с рецепторов пищевого тракта. В результате происходит выделение стенками желудочного сока. Он начинает переваривать пищу, обращая ее в жидкое состояние. Далее из желудка пища с помощью мышц в его стенках доставляется в кишечник. Получив сигнал о появлении в «условленном месте» пищи, печень начинает выделять туда желчь, а поджелудочная железа – свой сок. Под их действием в кишке продолжается переваривание пищи, питательные вещества которой постепенно через стенки кишечной трубки попадает в сосуды кровеносной системы. Кровь подхватывает и разносит эти вещества по тканям и клеткам тела.
Благодаря всей совокупности непрерывно происходящих пищеварительных процессов в клетках синтезируются новые молекулы. Они соединяются в различные структуры с образованием огромного количества новых клеток организма. На протяжении его жизни происходит постоянный распад части этих структур и замена их новыми. При этом процессы распада и синтеза протекают не хаотично, а в определенной строго отрегулированной последовательности. Ведь распад каждой части структуры или клетки предваряется формированием точной ее копии. Вот потому каждый организм в течение своей жизни поэтапно сохраняет присущие его виду форму, химический состав и свойства.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.