Ocena brak

Uczenie się i porozumiewanie się zwierząt

Autor /Trek Dodano /31.01.2012

Każde zwierzę przychodzi na świat Z zespołem określonych instynktow­nych wzorców zachowań, które są częścią genetycznej spuścizny jego przodków. Już same instynkty mogą wystarczyć do przetrwania. Jednak u wielu gatunków instynkt stanowi bazę procesu uczenia się poprzez nabywanie doświadczenia, naślado­wanie, a czasem w drodze bezpo­średniego porozumiewania się.
Ślimak pełznie po szybie. Stuknijcie w szkło, a zwierzę się zatrzyma, wciągnie swoje czułki i schowa się do muszli. Działając instynk­townie znajduje schronienie i czeka, aż niebez­pieczeństwo minie. Po jakimś czasie wyłoni się z muszli i będzie kontynuować marsz do czasu, gdy się ponownie schowa, kiedy po raz drugi zapu­kamy w szkło. Tym razem jednak wyjdzie z niej szybciej, jak gdyby był świadom tego, że się go drażni. Po jeszcze kilku następnych stuknięciach w szkło ślimak może prawie całkowicie przestać na nie reagować. Zwierzę nauczyło się czegoś.
Ślimak jest zwierzęciem o niskim stopniu roz­woju: to czego się nauczył jest jednym z najprost­szych zachowań. Takie zachowanie się nazywane jest habituacją. Polega ono na ignorowaniu pow­tarzających się bodźców, które są nieszkodliwe lub obojętne. Tak uczyć się potrafią nawet przydenne morskie bezkręgowce, co można zauważyć, przy­patrując się ich reakcjom na cienie padające na ich pierzaste czułki. Cienie poruszających się ryb pobu­dzają te bezkręgowce do chowania się w norkach, natomiast ignorują one cienie falujących wodoro­stów, które rosną w pobliżu. Instynkt nakazywał­by im ucieczkę, jednak doświadczenie podpowia­da co innego.
Dzięki zachowaniom wykształconym poprzez doświadczenie bezkręgowce oszczędzają dużo energii. Przewaga zachowań wyuczonych nad zachowaniami instynktownymi u prostych organizmów może sugerować, że instynkty są jedynie zespołami zachowań zaprogramowanych w cen­tralnym układzie nerwowym zwierzęcia i są czymś w rodzaju mechanizmu zabezpieczającego. Jednak ich rola nie ogranicza się tylko do tego.
Popęd rozrodczy i sposób jego funkcjonowania jest odziedziczony jako część spuścizny genetycz­nej. Podobnie życie wielu zwierząt, chociażby takich jak termity i pszczoły, a nawet niektórych ssaków, jest zdominowane przez skomplikowane zależności socjalne, które są całkowicie instynk­towne. Wiele owadów społecznych, na przykład termity, jest w stanie wznosić imponujące budow­le. Te zwierzęta tworzą bardzo skomplikowane struktury z kanałami wentylacyjnymi, komorami lęgowymi, wewnętrznymi „poletkami grzybowy­mi" i wyszukanym systemem obronnym. Zwierzęta budując je, działają wyłącznie instynktownie.
Technika budowania sieci jest uwarunkowana genetycznie. Każdy pająk jest w stanie utkać dosko­nalą pajęczynę już za pierwszym razem. Nie mając wcześniejszego doświadczenia, stawia rusztowa­nie, tworzy rozchodzące się promieniście nici, które na koniec spaja lepką nicią biegnącą spiralnie. Pająk zawsze wykonuje te czynności w ściśle okre­ślonej kolejności i wytwarza swą elegancką, jedwa­bistą pułapkę również dzięki instynktowi.

Pożytek z uczenia się
Działanie wyłącznie w sposób instynktowny jest wydajne, lecz nie zdaje egzaminu w zmieniających się warunkach. Pająk nie ulepsza wzoru swojej sieci, nie uczy się nowych technik. Jakiekolwiek udoskonalenie jej konstrukcji jest wynikiem muta­cji genetycznej - „błędu" w informacji genetycz­nej. Może okazać się, że w efekcie mutacji, pająk będzie chwytał więcej ofiar. To z kolei zwiększa szanse, że potomstwo odziedziczy taką informa­cję genetyczną, a dzięki temu i instrukcje dotyczą­ce tworzenia udoskonalonego typu sieci. Proces ten jest bardzo powolny i przypadkowy.
W przeciwieństwie do tego, każda z form ucze­nia się szybko przynosi efekty, co pozwala zwie­rzętom przystosować swoje zachowanie do zmie­niających się warunków środowiska.
Krótkoterminowa habituacja - i jej odwrotność - wyznacza granice zdolności uczenia się dla więk­szości zwierząt bezkręgowych. Kręgowce o wyż­szym stopniu rozwoju, takie jak ptaki i ssaki, posiadają lepszą pamięć, co umożliwia im maga­zynowanie zdobytych informacji i przypominanie ich sobie później. Tego rodzaju uczenie się poz­wala zwierzętom na kolonizowanie nowych śro­dowisk i rozwijanie nowych umiejętności.

Miejsca
Dobra pamięć jest zasadniczym warunkiem umie­jętności uczenia się, wiele zwierząt wykształciło pamięć specjalnego rodzaju do przechowywania różnych typów informacji. Wędrujący łosoś może pamiętać smak wody w rzece, w której przyszedł na świat, samica foki potrafi zapamiętać dokładną lokalizację swojego szczenięcia w olbrzymiej kolo­nii lęgowej, a sójka pamięta dokładnie rozmiesz­czenie ponad 100 miejsc, gdzie zakopała orzechy i żołędzie, złożone jako zapas pokarmu na zimę.
Zapamiętywanie informacji jest cechą ściśle związaną ze zdolnością zwierzęcia do uczenia się topografii obszaru, w którym bytuje. Jeżeli wypuś­ci się zwierzę, na przykład lisa, w nowym dla niego miejscu, natychmiast zaczyna on badać otoczenie i je obwąchiwać, aby określić rodzaj pokarmu, który jest tam dostępny, źródła wody, obszary nie­bezpieczne i położenie potencjalnych kryjówek. Czyniąc tak, w oparciu o charakterystyczne cechy obszaru, buduje on sobie „mapę" swego rejonu, dzięki której dokładnie wie, gdzie się znajduje. Wykorzystanie takiej wiedzy można wyraźnie za­uważyć, obserwując żerujące na łące króliki. Kiedy zagrozi im jakieś niebezpieczeństwo, na najmniej­szy sygnał każdy królik szybko i nieomylnie bie­gnie w kierunku norki nie zatrzymując się, aby sprawdzić swoje położenie.
Liczne zwierzęta są zdolne do zadziwiającej na­wigacji. Na przykład kilka gatunków orłów wędru­je corocznie wiele tysięcy kilometrów lotem szy­bującym, wykorzystując ciepłe prądy unoszącego się powietrza. W ten sposób oszczędzają energię, którą musiałyby wydatkować na lot aktywny. Aby tak podróżować,każdy orzeł musi przelatywać nad nagrzanymi słońcem obszarami lądu, gdzie pow­stają prądy wznoszące i unikać zimnego, opadają­cego powietrza, które pojawia się nad morzami i dużymi jeziorami. Oznacza to, że ptak nie może lecieć w prostej linii do celu, lecz jest zmuszony nadkładać drogi i ciągle zmieniać kierunek lotu w zależności od panujących warunków.
Zdolność wielu gatunków ptaków do wyczu­wania kierunku jest częściowo instynktowna. Do­świadczenia wskazują, że ptaki są wrażliwe na dzia­łanie pola magnetycznego Ziemi, które spełnia dla nich rolę kompasu. Dodatkowo ptaki wykorzystu­ją pewną formę astronawigacji w oparciu o słońce, obserwując zmiany jego położenia. Ta technika jest złożonym procesem, a doświadczenia z wy­puszczanymi gołębiami wskazały, że ptaki uczą się nią posługiwać w oparciu o doświadczenie, gdyż młode ptaki dawały sobie z tym radę wyraź­nie gorzej niż osobniki dorosłe.
Odkrycie, że gołębie powracając do gniazda uczą się do pewnego stopnia, jak określać kierunek lotu zostały poparte serią badań nad wędrówkami szpaków. Wyniki wskazują, że młode osobniki, migrujące po raz pierwszy wykazywały tendencję do podążania w kierunku, określonym dzięki polu magnetycznemu. Kiedy wypuszczano ptaki 800 km na południe od ich normalnego miejsca rozpo­częcia wędrówki, kończyły one migrację 800 km dalej na południe, niż ich pierwotne miejsca doce­lowe. W przeciwieństwie do nich, dorosłe ptaki wypuszczane z tego samego miejsca zmieniały trasę w kierunku normalnego miejsca docelowego, przypuszczalnie zauważając, że słońce nie jest na właściwej wysokości i leciały na północ.

Próby i błędy
W świecie zwierząt doświadczenie ma fundamen­talne znaczenie dla większości form uczenia się, a najbardziej podstawowym sposobem nabywania doświadczenia jest metoda prób i błędów.
Od czasu do czasu w sieć pająka wpadają owa­dy, które nie wchodzą w skład jego diety. Rusza on w kierunku zdobyczy, paraliżuje ją wstrzyku­jąc jad i owija przędzą. Kiedy zasiada do uczty, odkrywa swoją pomyłkę i z niesmakiem wyrzuca ofiarę poza sieć. Mimo to na podstawie swojej pomyłki nie nauczy się on niczego. Jeżeli w sieć wpadnie znów owad należący do tego samego ga­tunku, pająk postąpi z nim tak samo.
W przeciwieństwie do niego ptak skosztuje „nie­smacznego" owada tylko raz, gdyż to przykre do­świadczenie pozostawi w jego pamięci trwały ślad. Wiele owadów wykorzystuje ten mechanizm i wy­kształca jasne, kontrastowe i wyraziste ubarwienie ciała. Czarno-żółte pasy na ciele osy są na przy­kład znakiem jej przynależności gatunkowej; po jednym bliskim spotkaniu z żądłem osy ptak bę­dzie unikał atakowania podobnie ubarwionych osobników. Z łatwością rozpozna wzór na ciele, który kojarzy mu się z przykrym doświadczeniem. Kilka gatunków nieszkodliwych muchówek z ro­dziny bzygowatych wykorzystało tę ptasią awersję do os i, w drodze rnimikry, wykształciło podob­ny do nich wygląd. Rysunek osy stał się dla tych bzygowatych ochroną.
Zwierzęta wszystkożerne mają w zwyczaju próbowanie nowego pokarmu i mogą wykształcić bardziej wyrafinowane podejście do zasady prób i błędów. Szczur, na przykład, spróbuje wszyst­kiego tylko raz i w bardzo małej ilości. W konsek­wencji zapewnia sobie szansę przeżycia pomyłki i nauczenia się przez doświadczenie. Jest to jedna z przyczyn, dla których silne trucizny nie skutku­ją na szczury i nie są w stanie wyeliminować tego szkodnika. Szczur wącha ostrożnie przynętę i od­rywa od niej taki kawałek, który może wywołać u niego zatrucie, ale nie na tyle duży, aby mógł go zabić. Po wyzdrowieniu zwierzę nauczy się, aby nigdy nie nadgryzać tego rodzaju pokarmu.
Takie uczenie się jest czasami nazywane ucze­niem się unikania, gdyż zwierzę poznaje, jakich rzeczy należy unikać. Ten sam proces może mieć i efekt odwrotny. Szczur może nadgryzać ostroż­nie połamane herbatniki na podłodze w magazy­nie. Kiedy nie poczuje żadnych objawów zatrucia i w dodatku odkryje, że ciastka są smaczne, zaczy­na je ochoczo zjadać i rozrywać paczki, aby się do nich dostać. Gotowość szczurów do eksperymen­towania i uczenia się w ten ostrożny sposób jest główną przyczyną ich sukcesu.

Przekazywanie
Próby i błędy są dobrym sposobem uczenia się, jednak metoda ta jest powolna i potencjalnie nie­bezpieczna. Popełnienie niektórych błędów może okazać się fatalne w skutkach. Tak więc jeśli zwie­rzę musi zdobyć wiedzę, którą posiadają inne osob­niki tego gatunku, to najlepiej będzie, jeśli nauczy się tego od jednego z nich.
Zwierzęta postępują tak cały czas, głównie w drodze naśladownictwa. Może odbywać się to w prawie nieświadomy sposób, tak jak w przy­padku ptaków migrujących w stadach składających się z osobników o różnym wieku i doświadczeniu. Młode ptaki ciągną z innymi i poznają w tym cza­sie drogę. Kiedy dorosną, nadejdzie ich kolej do prowadzenia stada i w ten sposób wiedza prze­chodzi na następne pokolenia.
Młode zwierzęta oczywiście naśladują starsze. Praktycznie większość zabaw osobników młodych polega na zachowaniach naśladowczych. Szcze­nięta wilków naśladują swoich rodziców, kiedy „zabijają" kawałek futra zająca leżący na ziemi. Później przyłączą się do polowań i będą obserwo­wały ofiary oraz przewodników watahy. Na początku poczynania mogą wyglądać nieporadnie, jednak naśladowanie osobników starszych to po­czątek sukcesu. Doświadczenie łowieckie nabyte zostanie z czasem. Młody szympans może nauczyć się robić użytek z narzędzi w bardzo podobny spo­sób; po obserwacji, jak starszy osobnik wyciąga termity z gniazda cienką gałązką, może próbować robić to tak samo. Na początku nieporadne wysiłki malca na nic się zdadzą jeżeli na przykład używa nieodpowiedniego rodzaju patyka, jednak w końcu nabędzie on odpowiednich umiejętności.
Najlepsze przykłady uczenia się przez naślado­wanie obserwujemy wtedy, gdy jeden osobnik lub grupa odkryje całkowicie nową technikę. Znanym przykładem są tutaj sikory. Jedna grupa sikor modrych kiedyś odkryła, że można dobrać się do tłuszczu ukrytego pod foliowymi kapslami w bu­telkach z mlekiem. Wystarczyło je tylko przebić dziobem. Sztuczka szybko została podchwycona przez inne ptaki w drodze naśladowania i po kilku latach tego rodzaju zachowanie stało się powszech­ne wśród tych ptaków.

Porozumiewanie się
Sikory modre, które odkryły smak tłuszczu w butel­kach z mlekiem nie chwaliły się swoim osiąg­nięciem, ani nie poinformowały o tym swoich sąsiadów. Po prostu tak robiły, a inne osobniki na­śladowały ich zachowanie.
Jednak inne zwierzęta czynnie przekazują infor­macje. Zwierzęta najczęściej porozumiewają się w sposób stosunkowo nieskomplikowany, jak na przykład w wypadku głosów ostrzegawczych wydawanych przez wiele małych ptaków, gdy zoba­czą drapieżnika. Głos jest zawsze taki sam, bez względu na gatunek: cienki, wysokotonowy pisk, który ostrzega każdego ptaka w pobliżu. Afrykań­skie małpy werwety wyspecjalizowały się w tym i wydają głosy ostrzegawcze, określające nawet rodzaj drapieżnika, na przykład węża, ptaka dra­pieżnego, czy lamparta. Umożliwia to pozostałym osobnikom grupy rodzinnej odpowiednio zare­agować na zagrożenie.
Komunikacja tego rodzaju jest wprawdzie wyuczona, lecz nie można jej nazwać językiem. Niestety werwety i inne naczelne, z wyjątkiem człowieka, fizycznie nie są zdolne do wydawania różnorodnych dźwięków, co jest koniecznością w przypadku rzeczywistej mowy.
Papugi i majny, a także większość innych zwie­rząt mogących wydawać szeroką gamę dźwięków, nie potrafią jednak przekazywać w ten sposób bar­dziej złożonych informacji. Walenie natomiast, wydają dźwięki artykułowane, jednak znaczenie ich „pieśni" pozostaje dla nas wciąż zagadką.
Według naukowców, większość zwierząt pod­czas porozumiewania się jest w stanie wyrażać je­dynie proste pojęcia, takie jak głód, zadowolenie, strach, posiadanie terytorium i chęć do rozmnaża­nia się. Wydaje się, że człowiek jest jedyną istotą, która nabyła zdolność przekazywania złożonych pojęć w takim stopniu i tak szczegółowo, że bez wcześniejszego doświadczenia może się czegoś uczyć i poznawać nowe rzeczy.

POROZUMIEWANIE SIĘ ZWIERZĄT
Zwierzęta porozumiewają się na wiele sposobów. Nocą mogą pojawiać się świetliki, które wysyłają sygnały świetlne, a w powietrzu mogą rozchodzić się ślady zapachowe ciem. W ciągu dnia niektóre ptaki śpiewające nawołują z gałęzi, a pa­wie chodzą wyniośle i tańczą na dnie lasu. Cywety obwąchują cudze ślady zapacho­we, a później zastępują je swoimi. Wycie małp wśród koron drzew ostrzega intru­zów przed wtargnięciem na ich terytorium. Pomimo swej różnorodności większość tych sposobów porozumiewania się pole­ga na zasygnalizowaniu własnej obecno­ści lub ostrzeżeniu przed zbliżającym się zagrożeniem. Samce zaznaczają swoją obecność, oznaczając terytoria, sygnali­zują gotowość do rozrodu i walki z rywa­lami. Zwierzęta żyjące w stadach obwiesz­czają swą przynależność do grupy głosem lub postawą ciała. Zwierzęta jadowite ostrzegają przed swym jadem poprzez jas­krawe, łatwo zauważalne barwy.

Podobne prace

Do góry