Інстинкт повернення у ссавців

Людина здавна використовує чудову здатність голуба знаходити свій будинок. А як захоплює нас вміння деяких перелітних птахів після повернення із зимівлі розшукати саме те гніздо, яке вони покинули восени! Така здатність повертатися додому, знаходити місце свого постійного перебування або, принаймні, знайому територію властива далеко не одним тільки птахам.

Ще Фабр у своїх «Спогадах ентомолога» розповідав про кішку, яка повернулася в будинок свого господаря з відстані в 6 кілометрів.

Вже давно фахівці з психології тварин намагаються з’ясувати, які механізми дозволяють перелітним птахам орієнтуватися з такою високою точністю. Про отримані результати неодноразово повідомлялося, але проблема ще далека від остаточного вирішення. З ссавцями аналогічні дослідження почали проводитися зовсім недавно.

Протягом свого життя ссавці в пошуках їжі не виходять за межі певної обмеженої області, що складає їх «життєвий простір». Але і в межах цієї області вони найбільш часто відвідують лише деяку її частину, величина якої в залежності від виду тварини — коливається від одного квадратного метра до декількох квадратних кілометрів. Це їх «територія». Мешканець (або мешканці, якщо мова йде про сім’ю або маленьке співтовариство, зграю, стадо тощо) вважає «територію» своєю власністю, заявляє про це своїми позначками і люто захищає її від усякого вторгнення. Житло, що грає для тварини ту ж роль, що й домівка для людини, влаштовується завжди в межах «території».

Досліди, що мають метою з’ясування таємниць повернення тварини, проводяться наступним чином: тварин, спійманих в житлі або на «території», маркують, а потім випускають на різних відстанях від місця затримання. Вторинне піймання маркованої тварини біля свого житла служить доказом того, що вона повернулася додому. У міру можливості ці досліди проводяться з великою кількістю особин — інакше результати не можуть мати статистичної цінності.

Методи маркування можуть бути самими різними, в залежності від виду тварини, з якою має справу експериментатор, а також в залежності від його власної фантазії. Кажанів маркують тим же способом, що і птахів: на крило кажана одягають металеву смужку з відповідними позначками. Дрібних гризунів позначають за допомогою надрізів на вухах; ці надрізи розрізняються формою, кількістю і положенням. Вони безболісні, швидко зарубцьовуються і залишаються помітними протягом декількох місяців або навіть цілого року. Працюючи з польовими мишами, американські дослідники використовують наступний метод: пальці на задніх лапках ампутуються у відповідності з числовим кодом, а додатковий значок на вусі дозволяє розрізнити тварин, випадково позначених однією і тією ж ампутацією. Великим ссавцям наносять кольорові мітки на спину: три або чотири фарби дають досить велику кількість сполучень. Цей метод дозволяє ідентифікувати тварину здалеку, в бінокль.

Розвиток мініатюризації в електроніці призвів до використання мініатюрних радіопередавачів: їх укріплюють на тваринах і по радіосигналах стежать за переміщеннями тварини і її поведінкою між випуском і вторинним затриманням.

Експериментатор повинен подбати ще про один захід: під час перевезення від житла до місця, обраного для випуску на свободу, тварина не повинна отримувати жодних зорових, слухових чи нюхових вказівок, які могли б полегшити їй орієнтування при поверненні. Саме з допомогою цих вказівок собаки, кішки і коні зазвичай знаходять дорогу додому. Собака, в умовах суворо контрольованого досвіду, знайшла дорогу з відстані 32 кілометри, в той час як коні, виведені на таку ж (і навіть меншу) відстань з зав’язаними очима, виявилися нездатними знайти свою стайню.

Експериментатор по можливості повинен бути впевнений, що місце випуску тварини на свободу знаходиться за межами не тільки «території», але і «життєвого простору» тварини. А для цього необхідно визначити середню площу «життєвого простору» для даного виду і випускати тварину далеко за його межами.

Багато дослідники провели ряд експериментів з летючими мишами. Так, польські вчені Ковальський і Войтусяк у двох серіях дослідів зловили в печері біля Кракова 128 кажанів, яких потім випускали з різних відстаней — від 2 до 5 кілометрів, при максимумі в 24 кілометри. Додому повернулося 34% усіх мишей. Потім аналогічні досліди були проведені американцями Мюллером і Эмленом з летючими мишами виду Myotis lucifugus. З відстані в 100 кілометрів додому поверталося 6% мишей, з відстані 8 кілометрів — до 72%. Кажани поверталися в ту ж ніч, як були випущені на свободу. Ще в одній серії експериментів з цим же видом кажанів було відзначено 40% випадків повернення при відстанях до 120 кілометрів.

Проте всі ці досліди проводилися з перелітними рукокрилими, які вже могли бути знайомі з місцевістю. Тому вчені Сміт і Гудпастер звернулися до виду Eptesicus fuscus, що постійно живе в районі Цинциннаті, штат Огайо. З 155 осіб, переміщених на відстань 720 кілометрів від місця затримання, в свою рідну печеру повернулося тільки 7, тобто 4,6%. В іншому досліді з 18 особин, випущених на відстані 560 кілометрів від печери, повернулися в неї дві.

Частий об’єкт дослідження інстинкту повернення — дрібні гризуни. Так, Френсіс Петтер провів ряд дослідів з тушканчиками. Один тушканчик повертався в свою нору з відстані 0,5, 1,5 і 2 кілометри, кожен раз в ту ж ніч.

Увагу Карла В. Кеньона привернув аляский вухатий тюлень. Ці ластоногі розмножуються влітку, на суші. «Паша» — самець-полігам заволодіває територією, на якій збирає свій «гарем», що складається в середньому з десятка самок. Кілька «гаремів» утворюють загальний «дитячий садок». Самки народжують на суші. «Дитячий садок» вони залишають лише після того, як діти вже можуть супроводжувати їх у морі. З самого дитинства тюлені виявляють прихильність до місця, де побачили світ.

86 з 100 маркованих новонароджених, переміщених на відстань 100-200 метрів, повертаються туди, де народилися. Дорослий самець прагне кожне літо повернутися у свій рідний «дитячий садок». Ще більш типова ця поведінка для самок у віці 2-6 років, які знову і знову прагнуть до того місця, де вони народилися. Цікавий наслідок: розподіл «гаремів» в «дитячому саду» залишається з року в рік постійним.

З цих кількох прикладів видно, що при проведенні експериментів з ссавцями іноді постає більше нових проблем, ніж дається відповідей. Але, хоча проблема знаходиться ще в початковій стадії вирішення, вже можна виявити деякі загальні риси явища.

Насамперед, результати всіх дослідів вказують на те, що повернення додому — поведінка, дійсно властива тварині. Безперечно, у деяких випадках тварина знаходить свій дім чисто випадково. Випущена на свободу, вона блукає без певного напрямку, випадково опиняється у межах своєї «території» і повертається в оселю. Але ймовірність того, щоб тварина саме таким чином знайшла свій будинок, дуже мала, — тим менша, чим далі від місця затримання вона випущена.

Результати дослідів категорично говорять про те, що відсоток повернення стоїть набагато вище чистої випадковості. На цьому всі автори сходяться одностайно. Треба помітити до того ж, що розраховані відсотки завжди мінімальні. Дійсно, адже далеко не всі марковані тварини знову потрапляють в руки експериментаторів. Летючі миші можуть забратися в неприступні місця, у гризунів часто бувають допоміжні нори, і досить одному з виходів вислизнути від уваги експериментатора, щоб повернення не було відзначено. Крім того, лабораторні досліди показують, що гризуни володіють надзвичайно гострою зоровою пам’яттю. Замість гнізда, що перебуває під наглядом, вони можуть потрапити в нору, яку займали раніше і обстановку яку пізнали в процесі пошуків свого теперішнього гнізда.

Нарешті, не можна недооцінювати підвищення рівня смертності піддослідних тварин. Тварина добре знає свою «територію», її притулок, небезпечні місця, її харчові ресурси. Та все це: можливість захиститися від хижаків, наявність їжі, загальна стійкість існування — допомагає тварині і сприяє його довгожительству. Виселення з обжитого місця значно підвищує ступінь небезпеки і збільшує можливості загибелі тварини.

Якщо повернення додому не можна приписати нагоді, то як же його можна пояснити? Є дві гіпотези. Перша полягає в наступному: тварина веде свідомі і «розумні» пошуки житла, вибираючи в навколишньому середовищі орієнтири — слухові, зорові, нюхові або якійсь поки ще невідомої природи. У процесі пошуків ці орієнтири доповнюються новими, і суб’єкт в міру просування вдосконалює своє орієнтування. Петтер зауважує, що найкраще повертаються додому види пустельних гризунів, що володіють підвищеними слуховими здібностями. Можливо, вони використовують в якості орієнтирів крики нічних хижаків, птахів або тварин, що видаються в певні години на кордонах «життєвих просторів».

Друга гіпотеза, тварина володіє почуттям орієнтування, завдяки якому можна точно визначити напрямок до свого житла і майже впевнено досягти його. Досліди Мюллера і Емлена говорять на користь цього припущення. Дійсно, у 14 кажанів, які повернулися додому в ту ж ніч, коли вони були випущені, швидкість польоту була вище звичайної. Миші поверталися в свою печеру по прямій, без усяких пошуків дороги. До таких же результатів дійшли й інші дослідники.

Що ж допомагає кажанам орієнтуватися так швидко і з такою точністю? Орієнтування за допомогою ехолокації обмежується кількома метрами і в даному випадку нічого не пояснює. Уявлялося, що до певної міри правдоподібна гіпотеза астрономічного орієнтування на основі зорових сприйнять. Мюллер і Емлен проробили такий експеримент. 25 кажанам щільно закрили очі темними капюшонами. Потім ці миші разом з контрольною групою були випущені у 8 кілометрах від їх печери. 18 мишей, в тому числі 10 з капюшонами на очах, повернулися в печеру. Всі тварини летіли з однаковою швидкістю. Отже, орієнтування ґрунтується не на зорових, а на якихось інших сприйняттях. А якщо згадати повідомлені Смітом і Гудпастером випадки повернення з рекордних відстаней (720 і 560 кілометрів), то виявиться неможливим підтримувати теорію про звукові або нюхові сигнали, що подаються з печери колонією. Може бути, тварина володіє вродженим почуттям орієнтування невідомої природи?

Оригінальний дослід Лінденлауба не роз’яснює цієї загадки. Швидше навпаки. Гризуни різних видів — домашні миші, польові, лісові — поміщаються в центрі лабіринту з радіальною симетрією, звідки вони можуть вийти через 24 виходи, кожен з яких забезпечений записуючим пристроєм. Вся система влаштована так, що ділить простір на 12 однакових секторів. Якщо тварина вибирає напрямок до свого житла, результат вважається позитивним. У всіх інших випадках він вважається негативним. Результати експериментів показали, що гризуни, випущені на свободу, вибирають переважно напрямок до свого житла, якщо лабіринт розташований не далі ніж в 3 кілометрах від нього. Будинкові миші, mus musculus, погано орієнтуються взимку, причому тим більшою мірою, чим більше відстань від їхньої оселі.

Жодного задовільного пояснення цим фактам ще немає. Чи можна вважати, що тварина орієнтується за допомогою нормальних відомих чуттєвих сприймань, які виявляються здатними загострюватися до незвичайного ступеня? У багатьох випадках це пояснення цілком задовільно. Але можливо, що здатність знаходити дорогу додому є виразом почуття орієнтування, походження якого ще належить з’ясувати. Відкриття «внутрішнього годинника» у тварин і здатність деяких видів орієнтуватися в магнітному полі Землі змушують нас не відмовлятися заздалегідь від цього припущення. У межах такого різноманітного класу, як ссавці, не дивно було б знайти кілька рішень однієї і тієї ж проблеми. Це, звісно, не полегшує роботи дослідників, і тільки численні подальші дослідження зможуть дати відповідь на всі подібні питання.

Автор: С. Стефан, переклад з французької.