Биокоммуникация

      Биокоммуникация

      В рамках биологии с конца XIX в. стало очень активно развиваться направление, изучающее поведение и коммуникацию животных, обусловленные биологическими факторами. Новое направление получило название этология. В природе существуют многочисленные системы связи, пусть рефлекторные, ограниченные и застывшие. Такие системы связи являются объектом исследования этологов. Сегодня в научном сообществе широко используются термин «биокоммуникация».

      Биокоммуникация (гр. bios- жизнь и лат. communico — связываю, общаюсь) — связь, общение между особями животных одного или разных видов путем передачи информации при помощи различных сигналов.

      Передача  информации (генерация) осуществляется специальными органами (голосовой аппарат, пахучие железы, форма тела, поза, окраска, поведение животного и  т. п.). Приём информации (рецепция), осуществляются на сенсорном уровне, органов обоняния, вкуса, зрения, слуха, электро-, термо-, механо- и др. специальными рецепторами. Передаваемые сигналы обрабатываются в разных частях нервной системы, сопоставляется (интегрируется) в ее высших отделах, где формируется ответная реакция организма.

      Сигналы животными подаются в различных  контекстах, которые соответственно влияют на их значение, к примеру, с  их помощью обеспечивается защита от врагов и неблагоприятных факторов среды, облегчается поиск корма, особей противоположного пола, происходит общение родителей и потомства, регулируются внутри- и межвидовые взаимодействия и др..

      Многообразие  сигналов, используемых животными, согласно исследованиям современных этологов, сводится приблизительно к следующим  категориям:

• сигналы, предназначенные  половым партнерам и возможным  половым конкурентам;

• сигналы, которые  обеспечивают обмен информацией  между родителями и потомством;

• крики тревоги, зачастую воспринимаемые животными  разных видов;

• сообщения  о наличии пищи. Так пчелы, обнаружив источник пищи, возвращаются в улей и оповещают остальных пчел о его расположении и удаленности с помощью особых перемещений на поверхности улья (танец пчел);

• сигналы, помогающие поддерживать контакт между общественными  животными, например, перекличка шакалов  или крики стайных птиц. Этологи описывают своеобразное «голосование» у стаи гусей: сначала одна птица издает «стайный крик», и если большинство птиц его подхватывает, стая взлетает, но если ответило слишком мало птиц, то начавшая кричать птица замолкает и стая остается на месте;

• ф- сигналы-«переключатели», предназначенные подготовить животное к действию последующих стимулов. Явление, связанное с такими сигналами, в этологии названо метакоммуникацией. Так, поза с прижатыми к земле передними лапами предшествует драке-игре у львов и псовых, она не встречается ни в каких других ситуациях и говорит о том, что все последующие агрессивные действия – это всего лишь игра. У обезьян в таких случаях появляются особые, «игровые» мимика и походка;

• сигналы-«намерения», которые предшествуют совершению какого-либо действия: например перед взлетом  птицы делают особые движения крыльями;

• сигналы, выражающие агрессию;

• сигналы миролюбия.

      Изучение  поведения организмов, их сигнализации, общения и связей позволяет глубже понять механизм структурирования видового населения и наметить пути и способы  управления его динамикой. Для многих видов животных этологами, зоопсихологами и другими специалистами составлены каталоги с описанием языка поз, мимики, жестов. Английский ученый Тинберген установил около 19 различных значений «мимики» слона, также учеными удалось расшифровать 14 из 20 сигналов, которыми обмениваются муравьи.

      Системы коммуникаций, которыми пользуются животные, И. П. Павлов назвал первой сигнальной системой. Он подчеркивал, что эта система является общей для животных и человека, поскольку для получения информации об окружающем мире человек использует фактически те же системы коммуникаций.

      Основная  часть сигналов у животных строго видоспецифична, однако среди них есть и такие, которые информативны и для представителей других видов. Так в Африке водопой одновременно используется разными животными, например, гну, зеброй и водяным козлом. Если зебра с ее острым слухом и обонянием чует приближение льва или другого хищника, ее действия также информируют об этом соседей по водопою.

      В зависимости от степени развития у животных тех или иных органов  чувств, при общении могут использоваться разные способы коммуникаций.

      Способы биокоммуникаций

      Оптическая  коммуникация

      В оптической биокоммуникации важными  информативными элементами являются контуры, размеры, окраска, цветовые узоры тела, ритуальное поведение, которые предназначены  для привлечения, предупреждения или  устрашения других животных. Например, у некоторых птиц для привлечения полового партнёра немаловажным является дизайн гнезда.

      Ольфакторная коммуникация

      Наиболее  распространенный способ передачи информации в животном мире, который осуществляется путем выработки некоторых продуктов  обмена веществ с одной стороны, с другой воспринимается органами обоняния. Химические сигналы долго сохраняются, обходят препятствия, могут использоваться в ночное время, указывают на определённые предметы или события во внешней среде.

      Акустическая  коммуникация

      Применяется для передачи информации на большие  расстояния путем создания звука. Например, прямокрылые насекомые (кузнечики, сверчки) активно используют звуковые сигналы при помощи сведения или разведения надкрылий для привлечения противоположного пола. Призывной сигнал у кузнечиков может восприниматься с расстояния до 40 м.

      Механическая  коммуникация

      Происходит  засчет чувствительности рецепторов кожного покрова и опорно-двигательного аппарата путем осязания. Такой способ коммуникации возможен только на близком расстоянии.

      Тактильная  коммуникация (физический контакт друг с другом) занимает у животных значительную часть времени. У муравьёв, пчёл и др. насекомых это выражается в касаниях друг друга усиками и лапками; у птиц и млекопитающих – в уходе за оперением или мехом другой особи (один из примеров «умиротворяющего» поведения половых партнёров).

      Биотелелокация

      Используется  круглоротыми, рыбами и некоторыми видами земноводных и осуществляется акустико-латеральной системой, так называемой боковой линией.

      Основная  функция боковой линии - восприятие низкочастотных колебаний, направления  и скорости воды, что даёт возможность  животным обходить препятствия и  ориентироваться без помощи зрения. Некоторые круглоротые и рыбы способны ощущать напряжение силовых  линий электромагнитных полей.

      Комплексная коммуникация

      Комплексная коммуникация - это система сигнальных структур и поведенческих реакций. Как правило, общение животных осуществляется одновременно по нескольким каналам  связи. Например, «язык» пчел мультимодален и имеет визуальный, тактильный, слуховой и химические аспекты. 

      Язык  животных — совокупность способов обмена информацией между животными.

      Язык  животных задействует много каналов  связи — зрительный, обонятельный, слуховой. Важнейшей особенностью является его эмоциональный характер. Элементы этого языка представляют собой экспрессивные возгласы вроде «Внимание!», «Опасность!», «Спасайтесь!», «Поберегись!», «Убирайся прочь!»

      Другой  важной чертой языка животных является зависимость алфавита сигналов от ситуации. Многие животные имеют в алфавите лишь 10-20 звуковых сигналов, но с помощью  них передаётся значительно большее  количество информации — в зависимости  от ситуации. Смысловое значение большинства  сигналов носит вероятностный характер в зависимости от ситуации. Этим язык животных схож с языком эмоций человека. Однако сигналы животных всегда очень конкретны и сигнализируют  об определённой обстановке или состоянии. В этом их принципиальное отличие  от речи человека.

      Каналы  связи

      Язык  поз и телодвижений

      Важную  роль в обмене информацией играет язык поз и телодвижений, а в нём самом — хвост и уши. Их многочисленные положения говорят о более тонких оттенках настроений и намерений хозяина.

      Язык  запахов

      Но  важнейшим элементом языка животных является язык запахов. У многих видов есть специальные запаховые железы, которые выделяют специфические для данного вида сильнопахнущие вещества, следы которых животное оставляет на местах своего пребывания и таким образом метит границы своей территории.

      Звуковой  язык

      Звуковой  язык имеет ряд преимуществ над двумя другими. Он позволяет животным общаться, не видя друг друга (что нужно для языка поз и телодвижений) или находясь на далёком расстоянии. Использование птицами звуковых сигналов в густых зарослях позволяет им общаться, хотя видеть друг друга они не могут.

      Язык  рыб

      Рыбы  не являются «немыми»: ставрида издаёт звуки, похожие на лай, рыба-барабанщик — барабанный бой, а морской налим умеет выразительно урчать и хрюкать. Морской петух в случае опасности издаёт каскад кудахтающих звуков, и к нему присоединяются другие рыбы, убегающие от врага.

      При этом сила звука некоторых морских  рыб очень велика и приводила  к взрыву акустических мин во время Второй Мировой войны.

      В лексиконе многих рыб В. Р. Протасов выделяет три типа агрессивных сигналов:

• угроза — как предупреждение сильного слабому;
• предупреждение — даётся сильному от слабого;
• боевой клич — используется во время драк.

      Есть  и сигнал опасности, специфичный  для каждого вида. Также очень  разнообразны нерестовые звуки рыб, используемые самцами для привлечения самок к местам икрометания; они, как правило, разносятся далеко.

      Язык  птиц

      Звуковые  сигналы имеют в жизни птиц исключительно важное значение. Ими обеспечиваются охрана своей территории от вторжения чужаков (то есть, по сути, обеспечение пищевых ресурсов), привлечение самки для выведения потомства, убережение сородичей и птенцов от грозящей опасности. В языке птиц насчитываются десятки звуковых сигналов (бедствия, предостережения, пищевые, ухаживания, спаривания, агрессивные, стайные, гнездовые и так далее).

      Хищные  птицы (орлы, совы) широко используют щёлкание клювом в качестве сигнала угрозы. Для белого аиста эти звуки практически заменили голосовое общение. Звуки могут также издаваться вибрацией от тока встречного воздуха рулевых хвостовых перьев (как у бекаса, звук, напоминающий блеяние барашка) или при хлопанье крыльев.

      Птичья  песня иногда имеет широкий смысл  и понимается другой птицей по ситуации. Одна и та же песня в период размножения  может служить сигналом привлечения  самки, а в период высиживания  птенцов — сигналом занятости  территории. Сигнальное значение несут  не все элементы песни; часто фразы  прибавляются для самовыражения  птицы.

      Язык  хищных

      Хоровые пения замечаются у гиен, волков, шакалов и других стайных животных.

      Язык  обезьян

      Эмоциональное значение голосовых звуков обезьян практически полностью совпадает с человеческим. В обезьяньем языке также имеется много звуковых элементов, сходных по звучанию с фонетическими элементами человеческой речи.

      Обучение  обезьян человеческой речи не увенчалось успехом. Но не потому, что у обезьян  недостаточен интеллект, а потому, что  их голосовой аппарат (включая центры управления им в мозге) имеет другое строение и не заточен под воспроизведение  сложных звукосочетаний человеческой речи. Зато обезьяны могут научиться  зрительным сигналам (например, языку глухонемых), как шимпанзе Уошо.