Инстинкты как программы поведения биологических систем.

[Telarium]

Инстинкты животных - это врожденные, закрепленные генетически способности и формы поведения животных, осуществляемые с целью получения полезного результата для обеспечения жизнедеятельности особи или группы особей. Наиболее жизненно важные для животных инстинкты это: инстинкт добычи пищи, инстинкт размножения, защитный инстинкт самосохранения, миграционный инстинкт. В пределах вида или популяции животных инстинкты проявляются одинаково. Они состоят из набора похожих действий в определенной последовательности. Например, птицы вьют гнезда примерно по одной и той же схеме. Сначала укладывают более крупный строительный материал: ветки, стебли, а затем более мелкий: перья, мох. После чего все утрамбовывают. Внешний вид гнезда, материалы, используемые для его постройки являются достаточно точной визитной карточкой вида - невозможно перепутать гнездо грача и вороны. У разных видов пауков узор паутины сильно отличается, при этом он одинаковый у одного вида. Это свидетельствует о том, что инстинкты заставляют животных придерживаться строго определенного алгоритма в своих действиях и не отклоняться от него. Cтроительным искусством ласточек можно любоваться, но оно проявляется у них, как и у других животных, в сугубо автоматических, инстинктивных действиях. Известный русский натуралист В. А. Вагнер отмечает, что когда ласточки, способные строить висячие гнезда, оказываются в топографически измененных условиях, где можно построить лишь сидячее гнездо, они становятся беспомощными и не могут применить свои строительные способности. Ласточка, привыкшая (в силу инстинкта) строить гнезда на вертикальной стене, не может сооружать их на горизонтальной опоре, хотя это и проще. Наблюдение за постройками других птиц ласточкам ничего не дает, опыт их они не могут перенять. В. А. Вагнер наблюдал, как две ласточки в течение двух месяцев строили гнездо на карнизе, но построить его так и не смогли. Получилась длинная стенка (более полметра длиною), и только.
В начале весны кукушки покидают Африку и летят в Азию и Европу, к месту гнездования. Они ведут одиночную жизнь. Самцы занимают огромные участки, которые достигают нескольких гектаров. А вот у самок территория менее обширна. Для них важным критерием является нахождение поблизости гнезд других птиц.
Кукушка обыкновенная не вьет гнезд, она активно наблюдает за другими птичками, например за представителями семейства воробьиных, так кукушка выбирает будущих воспитателей своим птенцам. Она полностью снимает с себя все заботы по воспитанию малышей и перекладывает их на чужие плечи. Осторожность птицы поражает - она из засады заранее высматривает хорошее подходящее гнездо. Как только она улучает момент, то за пару секунд откладывает в него свое яйцо, при этом она выбрасывает чужое яйцо. На самом деле непонятно, зачем ей это делать птицы не умеют считать, а значит, хозяйка гнезда не может обнаружить лишнее яйцо. Кукушка обыкновенная откладывает яйца не только в гнезда, но и в дупла, точнее она их сначала откладывает где-то рядом, а уж потом в клювике переносит. Есть также совершенно противоположное мнение относительно того, каким образом кукушка подбрасывает свое потомство. Ее окраска отчасти похожа на ястребиную и поэтому птица пускает в ход нахальство. Она спугивает хозяев гнезда, низко пролетая над ними, и пока те в замешательстве прячутся в траве или листьях, подкладывает свои яйца. Ей в этом может помогать самец.
Кукушка обыкновенная обладает поразительной хитростью. Она по одному поочередно подкидывает свои яйца в разные гнезда, а сама с чистой душой отправляется зимовать в Южную Африку. А тем временем в гнездах приемных родителей происходят невеселые события. Кукушонок, как правило, вылупляется на пару дней раньше своих собратьев, это объясняется тем что кукушка не сразу откладывает яйца и они находясь в тепле быстрее созревают.

За это время он успевает акклиматизироваться в гнезде. Хоть он еще слепой и голый, но у него уже развит инстинкт выбрасывания - он выкидывает все, что коснется его голой спины. Прежде всего это яйца и птенчики. Птенец очень торопится сделать свое дело. Инстинкт работает в нем всего четыре дня, но этого вполне достаточно для уничтожения конкурентов. Даже если кто-то и уцелеет, у него все равно мало шансов выжить. Дело в том, что кукушонок отбирает всю еду, которую приносят приемные родители. Удивляет и поведение хозяев гнезда. Они вроде бы и не замечают, что происходит и стараются выкормить единственного малыша. При этом они не замечают что это совершенно не их птенчик. Не так давно была выяснена причина такого странного поведения птиц. Оказывается, желтый рот кукушонка и красная глотка подают птицам мощнейший сигнал, который заставляет приемных родителей носить пищу уже большому птенцу. Даже посторонние птицы, оказавшиеся рядом, отдают ему еду, пойманную для собственных птенцов. Только через полтора месяца после первого вылета из гнезда птенец начинает самостоятельно жить.
Обыкновенная кукушка в основном подкидывает яйца к мелким птичкам. Но некоторые разновидности подбрасывают их и в гнезда галок и ворон, других достаточно крупных птиц. И тем не менее кукушки специализируются на определенных птицах, таких как горихвостки, малиновки, пеночки и мухоловки. У кукушек даже яйца похожи на их потомство и по форме, и по цвету.
А вот то, что касается их размера, так это вообще загадка. Сама птица весит примерно сто двадцать грамм, а значит, ее яйцо должно весить грамм пятнадцать. А вместо этого кукушка откладывает очень маленькие яйца весом в три грамма, что несоизмеримо с ее размерами. Когда-то в Англии организовали выставку яиц кукушки, было выставлено девятьсот девятнадцать экземпляров. Все они были разной раскраски, величины. А это значит, что птицы откладывают яйца, которые как две капли воды похожи на яйца приемных родителей. Кукушка подбрасывает их в гнезда не менее ста пятидесяти видов птиц.
Кукушка обыкновенная тем не менее, несмотря на такой паразитарный способ жизни, приносит пользу. Кукушка питается гусеницами, всего за один час она может уничтожить до ста гусениц и это не предел, поскольку птица нереально прожорлива. Если в лесу появилось много паразитов, то она съест их всех, а на помощь к ней поспешат все сородичи. Так что кукушки уничтожают огромное количество вредителей и насекомых. Многие птички не едят волосатых гусениц, а кукушка их поедает. Ее желудок устроен таким образом, что волоски гусениц не наносят вреда, а спокойно постепенно выводятся.
На зиму кукушка перебирается в Южную Африку, но каким образом это происходит неизвестно, ведь никто не видел чтобы кукушки летали стаями, что характерно для других птиц. Видимо, перелеты они совершают в одиночку. Они незаметно исчезают осенью из лесов, как будто их там и не было и так же неожиданно появляются весной, с первыми яркими лучами солнца.
Взрослая кукушка без всякого обучения матери знает что делать со своим яйцом, значит данная программа поведения в ней заложена с рождения, само поведение кукушки сильно отличается от поведения других птиц и по всей видимости её кто то специально создал для борьбы с вредителями.
Инстинкты это программы поведения, которые жёстко прописаны у каждого вида животного, кукушка сильно выбивается своим поведением от других птиц, возможно её создали намного позже в цивилизации которой удалось манипулировать генетическим конструктором яйцеклеткой, создавая новые виды. Им видимо почему то не удалось скопировать программу создания гнезда, либо они решили что данный вид размножения более эффективен. Кукушка поедает ядовитых насекомых, например гусениц которые другие птицы не едят, видимо эти гусеницы уничтожали растительность вот и создали кукушку для борьбы с этими насекомыми.
Примеры конструирования зависимых биологических систем:
Многие паразиты просто живут за счёт своих хозяев, в то время как другие решают, когда их хозяева должны умереть. Но есть и такие, которые могут изменить их поведение или физиологию самым фантастическим образом.
1. Hymenoepimecis argyraphaga
Такое непроизносимое название носит паразитическая оса из Коста-Рики. Она терроризирует пауков вида Plesiometa argyra. Когда приходит время откладывать яйца, взрослая самка находит паука, парализует его, а затем складывает яйца ему на живот. После того, как личинка осы вылупится, она питается своим хозяином, в то время как паук делает своё дело, как будто ничего не случилось. Затем всё становится интереснее. Через пару недель такого питания личинка выделяет в тело хозяина особые вещества, тем самым заставляя его создать паутину, не характерную для его вида. Паутина эта особой красотой не отличается, но зато крайне прочна и способна выдержать любую непогоду. Затем личинка убивает паука с помощью яда и строит кокон посреди захваченной паутины.

2. Toxoplasma gondii
Крысы отлично знают запах кошачьей мочи и старательно избегают места, где ей пахнет. Однако если крыса заражена одноклеточным паразитом toxoplasma gondii, то теряет свой инстинктивный страх. Что еще хуже, паразит заставляет крысу испытывать сексуальное влечение по отношению к отвратительному запаху. Одноклеточное делает всё, чтобы повысить шансы крысы быть съеденной кошкой, поскольку кошачье тело для него — самая благоприятная среда для размножения.

3. Ланцетовидная двуустка
Взрослый представитель этого вида обитает в печени коровы или другого скота. Здесь же он откладывает яйца, которые попадают во внешний мир с фекалиями хозяина, а затем вместе с яйцами поедают улитки. Внутри их пищеварительных органов вылупляются крохотные личинки, размножающиеся бесполым путем. Когда личинки выбираются на поверхность тела улитки, та с испугу выделяет слизь, скатывающуюся на землю-то есть делает именно то, чего хотят от неё паразиты. Далее слизь поедает муравей, вследствие чего двуустки попадают в его голову. С наступлением ночи они заставляют его не возвращаться в муравейник, а повиснуть на травинке и покорно ожидать рассвета, чтобы быть съеденным скотом вместе с травой. Если же муравей на рассвете всё ещё жив, то двуустки ослабляют контроль, и муравей проводит день как обычно. Ночью паразиты снова захватывают контроль, и так продолжается, пока муравья всё-таки кто-нибудь не съест.

4. Myrmeconema neotropicum
Когда нематоды Myrmeconema neotropicum попадают в муравьёв вида Cephalotes atratus, то делают нечто уникальное — заставляют муравья становиться похожим на ягоду. Сами по себе эти южноамериканские муравьи — чёрные, но они живут в тропических лесах, где растёт много красных ягод. Нематода использует этот факт и делает заднюю часть муравья в точности похожей на красную ягоду. Помимо всего прочего, заражённые муравьи становятся вялыми, что делает их крайне привлекательными для питающихся фруктами птиц.


5. Spinochordodes tellinii
Этот паразит — волосатик-метаморф, заражающий кузнечиков и сверчков. Взрослые паразитические черви живут и размножаются в воде. Кузнечики и сверчки глотают микроскопические личинки червей, когда пьют заражённую воду. Затем личинки развиваются внутри хозяина-насекомого. Как только они вырастают, то впрыскивают в тело хозяина химические вещества, саботирующие центральную нервную систему насекомого. Под их влиянием кузнечик прыгает в ближайший водоём, где и тонет. Да, эти паразиты заставляют хозяев в буквальном смысле совершать самоубийство. В воде они покидают бывшего хозяина, и цикл начинается заново.

6. Glyptapanteles
Glyptapanteles — это род паразитических ос, часто заражающих гусениц вида Thyrinteina leucocerae. Цикл начинается, когда взрослые осы откладывают яйца внутрь беспомощных новорождённых гусениц. Личинки вылупляются из яиц и развиваются внутри гусеницы, которая в это время тоже растёт. Когда личинки вырастают, то выходят из гусеницы и окукливаются рядом с ней. Но, похоже, каким-то образом они сохраняют свою связь с прежним хозяином: гусеница перестаёт питаться, остаётся рядом с паразитами и даже укрывает их шёлком. Если придёт потенциальный хищник, гусеница всеми силами будет защищать окукливающихся ос.

7. Leucochloridium paradoxum
Этот паразитический червь проводит большую часть своей жизни в теле птицы, кажется, совершенно не возражающей против его присутствия. Плоские черви проходят через весь пищеварительный тракт пернатого хозяина и покидают его вместе с яйцом. Птенец вылупляется из яйца и — ни за что не угадаете! — приходит улитка и съедает оставшуюся скорлупу. В личиночной стадии паразиты живут в пищеварительной системе улитки, где развиваются в следующую стадию — спороцистов. Они быстро размножаются и проникают в глазные стебельки улитки, по какой-то странной причине отдавая предпочтение левому стебельку. В результате глазные стебельки становятся похожими на жёлто-зелёных гусениц, которых так любят птицы. Но это ещё не все манипуляции паразита. Улитки любят темноту, а черви заставляют её искать светлые участки, где птицам ухватить и съесть улитку становится совсем легко.

8. Кордицепс однобокий
Некоторые виды муравьев предпочитают возводить муравейники на деревьях, а на землю они спускаются только с целью найти корм. Стратегия срабатывает до тех пор, пока не появится грибок кордицепс однобокий. Грибок заставляет заражённого муравья покинуть свой дом в кроне дерева и спуститься на нижний уровень, зацепиться челюстями за лист или ветку и висеть там, пока не умрёт. Грибок питается тканями муравья — всеми, за исключением мышцы, контролирующей челюсти — и растёт внутри его мёртвого тела. Через пару недель грибковые споры падают на землю, чтобы заразить других муравьёв. Часто насекомых, заражённых кордицепсом однобоким, называют «муравьями-зомби».

9. Sacculina carcini
Ракушки Sacculina carcini начинают жизнь в виде крошечных свободно плавающих личинок, но как только они находят себе краба-хозяина, то становятся гораздо больше. Первыми ракообразного хозяина колонизирует самка: она прицепляется к нижней части краба, образуя выпуклость в его раковине. Затем она распространяет вдоль всего тела хозяина корнеобразные усики, используемые для поглощения питательных веществ.
Когда паразит вырастает, выпуклость в оболочке краба превращается в шишку. После этого туда подселяется самец Sacculina carcini, внедряется в своего партнёра и вырабатывает сперму. После этого пара непрерывно совокупляется. Что до несчастного краба, то он за это время становится, по сути, рабом. Он прекращает расти сам и начинает заботиться о яйцах паразита, как если бы они были его собственные. Отметим, что паразиты присасываются только к самцам краба. За время господства Sacculina carcini с самцом-хозяином происходит нечто необыкновенное. Паразиты стерилизуют его, а потом изменяют его тело так, чтобы оно стало похоже на тело самки — расширяют и выравнивают живот. Затем тело краба начинает вырабатывать определённые гормоны, и самец-краб начинает вести себя в точности как самка его вида, даже исполнять ритуальные брачные танцы самки перед другими самцами. И, как самка, заботится о яйцах «своих» паразитов.

10. Schistocephalus solidus
После того, как Schistocephalus solidus вырастет, он начинает воспроизводиться в кишечнике рыбоядных водоплавающих птиц. Яйца ленточного червя попадают в воду в красивой упаковке из птичьего помёта. Потом личинки вылупляются из яиц и поглощаются мелкими ракообразными под названием копеподы, а их в свою очередь поедают колюшки. Оказавшись внутри рыбки, червь начинает действовать в полную силу. Для начала он заставляет рыбку найти более тёплые воды, где она будет расти быстрее. И червь растёт вместе с хозяином. В некоторых случаях он может вырасти настолько, что будет весить больше собственного хозяина. Когда приходит время «переехать» в желудок птицы, червь заставляет колюшку стать смелее и плавать в одиночку, вдали от других рыб своего вида, что делает её более привлекательной добычей для рыбоядных птиц.

11. Euhaplorchis californiensis
Жизнь червя Euhaplorchis californiensis начинается в рожках улитки, обитающей в солёной воде болот Южной Калифорнии. Черви стерилизуют хозяина, а потом производят внутри него несколько поколений потомства, после чего заставляют улитку отправиться на поиски рыбки киллифиш.
Как только паразит находит себе нового хозяина, он прицепляется на его жабры, а затем прокладывает себе путь через тело рыбки киллифиш к её мозгу, после чего опутывает его своим телом. Здесь он выделяет химические вещества, чтобы получить контроль над центральный нервной системой рыбы. Заражённая киллифиш исполняет сложный танец, завершающийся эффектным выпрыгивание рыбки из воды. Разумеется, у такой рыбы куда больше шансов быть съеденной птицей. После этого всё происходит по уже знакомой нам схеме: птицы откладывают заражённые яйца, скорлупу поедают улитки, и всё повторяется.

12. Heterorhabditis bacteriophora
Heterorhabditis bacteriophora — это нематоды, чьё поведение несколько отличается от описанных выше паразитов. Вместо того чтобы толкать своих хозяев в лапы хищников, они, напротив, заставляют голодных хищников отступать. Когда нематода поражает личинки насекомого, то постепенно меняет цвет тела своего хозяина с белого на красный. Этот цвет предупреждает хищников, что личинка опасна: экспериментальные исследования подтвердили, что малиновки, например, избегают есть ярко окрашенных насекомых. Паразит живёт в личинке и питается за её счёт, так что ему крайне невыгодно, чтобы с хозяином что-то случилось, ведь в этом случае он тоже умрёт.