Представьте себя молодой птицей, которая только что выбралась из яйца. Вы упорно трудились, чтобы выбраться из скорлупы, и теперь вы окунаетесь в яркий новый мир вокруг вас. Это ошеломляющий опыт, но инстинктивно вы понимаете, что рядом должен быть кто-то, кто позаботится о вас. Наконец, ваши затуманенные глаза разглядели какое-то движение - это, должно быть, защитник!
К счастью, выперворазвитаяптица, которая может ходить сразу после вылупления (в отличие отворобьиных птиц, которые более беспомощны и не может покинуть гнездо). Вы подходите вразвалку ближе к движению и замечаете, что отчетливый запах становится все сильнее. Внезапно это движущееся существо издает странно знакомый звук. Вы, наконец, сделать свой путь. Протектор на ощупь теплый и мягкий. Итак, после вашего первого тяжелого рабочего дня в качестве детеныша вы сделали свою работу и нашли своего родителя, так что вы сворачиваетесь калачиком и ложитесь спать.
Эта молодая скороспелая птица только что отпечаталась на своей матери. В широком смыслеживотное импринтинг касается того, как некоторые виды животных обучаются в течение короткого и чувствительного периода сразу после рождения. В более узком определении это явление характерно только для определенных видов птиц. Вылупляясь, эти птицы изначально не знают, кто их родители. Скорее, они используют подсказки из окружающей среды, чтобы идентифицировать себя и привязаться к своему защитнику. (Не путать с геномным импринтингом, это отдельная тема.)
Удивительно, но эти скороспелые птицы могут прикрепляться к «родителям» вне своего вида, например, к другому виду птиц или даже к человеку. Мы поговорим о Конраде Лоренце, австрийском зоологе, который заставил гусят отпечатываться на себе. Но мы также рассмотрим развитие теорий импринтинга животных с тех пор, как Лоренц сделал свою работу.
Хорошо, безусловно, забавно видеть старый фильм о гусятах, которые следуют за старым австрийским ученым, как если бы он был их матерью, но почему эти кадры важны? Что ж, одна из причин заключается в том, что он входит в более широкое исследование связи матери и младенца и различных способов, которыми животные, включая людей, взаимодействуют со своими детенышами. Кроме того, связь между матерью и младенцем является важным элементом в исследовании «природа против воспитания» - как генетика и опыт, соответственно, влияют на потомство.
Но сначала давайте более подробно рассмотрим ранние исследования импринтинга животных.
Конрад Лоренц: Крестный отец теории импринтинга животных
Конрад Лоренц родился в 1903 году в Вене. С раннего возраста Лоренц был очарован животными, собирая зверинец из различных животных, которые он нашел, и ухаживая за больными животными в местном зоопарке. Изучая медицину, он продолжал наблюдать за животными и особенно заинтересовался их поведением. Получив медицинскую степень, Лоренц в 1933 году получил докторскую степень по зоологии и быстро приступил к публикации нескольких авторитетных статей о поведении животных.
Оскар Хейнрот, коллега-ученый и друг Лоренца, на самом деле был первым, кто выявил и зафиксировал явление (которое позже будет известно как) ошибочного импринтинга. Хайнрот заметил, что, в отличие от некоторых других видов, серые гуси могут прикрепляться к людям, а не к собственной матери прямо из яйца. Лоренц был тем, кто поэкспериментировал с этой идеей и назвал явление «импринтинг» (он использовал немецкое слово prägung). Лоренц более глубоко изучил этот процесс, чтобы выяснить точные условия, необходимые птицам для прикрепления к человеку, и различные эффекты, которые может иметь родитель-человек.
В одном эксперименте Лоренц разделил гнездо гусиных яиц на экспериментальную и контрольную группы. Он взял экспериментальную группу на воспитание отдельно от матери, но оставил с ней контрольную группу. Подопытные гуси встретили Лоренца, а не свою мать-гусыню, только когда вылупились и привязались к нему как к своей матери. Чтобы проверить свою гипотезу о связи детеныш-мать, он пометил две группы и поместил их вместе под ящиком. Конечно же, когда он принес гусыню и поднял ящик, контрольная группа побрела обратно к своей матери, а экспериментальная группа подошла к нему. Он назвал это явление, когда некоторые птицы узнают, кто их родители,дочерний импринтинг
Посредством дальнейших экспериментов, на этот раз с галками, Лоренц попытался узнать о том, что он называл сексуальным импринтингом, - процесс поиска животным подходящей пары. Действительно, он обнаружил, что когда птицы вступают в половую связь с другим видом, они будут пытаться спариваться с представителями этой группы. Интересно, однако, что птица сексуально отпечатывается на виде, а не на особи. Например, Лоренц обнаружил, что когда птица вступает в половую связь с человеком, она будет пытаться спариваться с человеком, но не с тем, кто ее вырастил. Кроме того, разные типы импринтинга происходят в разное время по мере взросления птиц: одна из галок Лоренца научилась есть вместе с людьми и летать с воронами, но спариваться с представителями своего вида.
Лоренц подчеркнул, что импринтинг отличается от других форм обучения по двум причинам. Во-первых, это произошло во время того, что он назвалкритическим периодом - определенной фазы, в течение которой должно было происходить обучение (хотя это варьировалось в зависимости от вида). Во-вторых, Лоренц утверждал, что импринтинг является постоянным и необратимым. Далее мы рассмотрим, как дальнейшие исследования поставили под сомнение некоторые выводы Лоренца.
Другие разработки в области импринтинга животных
Дальнейшие эксперименты в 1950-х возродили интерес к феномену импринтинга. Ученый немецкого происхождения Экхард Гесс построил лабораторию в Мэриленде со своим партнером А. О. Рэмси, школьным учителем биологии. Лабораторные условия позволили исследователям полностью контролировать окружающую среду для изучения импринтинга у утят кряквы. Они обнаружили, что наиболее чувствительный период импринтинга у утят был на самом деле через 13-16 часов после вылупления. Кроме того, утята, которым приходилось преодолевать препятствия или преодолевать большие расстояния, чтобы следовать за модельной уткой, сильнее привязывались к ней. Утята отпечатывались не только на утках из папье-маше, но и на цветных сферах. Неудивительно, что Гесс также обнаружил в более поздних экспериментах, что утята больше привязывались к моделям, которые двигались и издавали шум, чем модели, которые были более неподвижными или тихими..
Хотя Гесс принял теорию Лоренца о том, что импринтинг происходит в критический период и является необратимым, другие исследователи поставили эти выводы под сомнение. В 1960-х годах другие эксперименты показали, что социальная изоляция меняет окно «импринтабельности» у утенка. Например, в условиях социальной изоляции утенок все еще может запечатлеться через 20 часов после вылупления. Это означает, что опыт изменяет возможность запечатления, предполагая, что окно не полностью детерминировано генетически. В результате исследователь Владислав Слукин предложил использовать терминсенситивный период, а не критический период. Более того, другие эксперименты предполагали, что импринтинг можно обратить вспять, постепенно возвращая птицу к ее собственному виду.
Исследования показали, что сексуальный импринтинг также возможен уптиц с бесплодными животными(более беспомощных при рождении). Эксперименты, проведенные в 1960-х и 1970-х годах, показали, что птица может проявлять сексуальное предпочтение к своему виду, не имея никакого опыта общения с другим представителем своего вида. Исследователь Патрик Бейтсон хотел согласовать идеи о том, что сексуальные предпочтения частично определяются генетически, но также могут зависеть от опыта посредством импринтинга. Его эксперименты показали, что птицы предпочитают половых партнеров, принадлежащих к их собственному виду, но не предпочитают представителей противоположного пола, с которыми они сталкивались в раннем возрасте. Итак, он предположил, что цель состояла в том, чтобы сбалансировать инбридинг и аутбридинг. Птицы генетически предрасположены к спариванию с представителями своего вида, но они также должны полагаться на опыт, чтобы убедиться, что они не спариваются со своими ближайшими родственниками. Сексуальный импринтинг также был сгруппирован с другими методами обучения животных социализации под более общим терминомвидовой импринтинг
Лоренц и нацисты
Хотя Конрад Лоренц позже отрекся от симпатий к нацистам или их правонарушений во время войны, сейчас считается, что он играл активную роль в евгенической практике нацистов. Как психолог в подразделении СС, он считал людей польско-немецкими «гибридами» и, следовательно, непригодными для размножения. По некоторым данным, его вера в чистоту расы повлияла на его интерпретацию научных данных и сформировала некоторые из его теорий.
Импринтинг животных у млекопитающих
Строго говоря, импринтинг - это явление, присущее только определенным видам птиц, как и имел в виду Лоренц, когда ввел этот термин. Но, как мы видели, последующие исследования показали, что импринтинг более гибок, чем изначально предполагал Лоренц. Это ставит под сомнение жесткое определение явления. Кроме того, исследователи позаимствовали этот термин для изучения того, как ранний опыт может повлиять на поведение других видов животных.
Одно из самых увлекательных исследований касалось скрещивания овец и коз. В 1990-х годах исследователь Кит Кендрик и его коллеги поменяли местами овец и коз при рождении. Животным был разрешен социальный контакт с их собственными видами, пока они воспитывались их приемными видами. Выяснилось, что приемные животные предпочитали спариваться с особями своей приемной матери.
Интересно, однако, что самцы животных больше пострадали от этого социального импринтинга, чем самки. Самцы с большей вероятностью предпочитали общаться и спариваться со своими приемными видами, и исследователи обнаружили, что импринтинг сложнее отменить. После первого года выращивания другим видом усыновленных животных воссоединили с их собственным видом и исключили из контакта с другими видами. Раз в год исследователи позволяли усыновленным животным контактировать с их приемными видами, чтобы оценить их предпочтения. Самки могли изменить свои сексуальные предпочтения обратно к представителям своего вида за один-два года, в то время как сексуальные предпочтения самцов не изменились и через три года.
Другие знаковые исследования изучали влияние связи матери и младенца у млекопитающих. Известно, что исследователь Гарри Харлоу обнаружил, что макаки-резусы предпочитают суррогатных моделей матерей, одетых в махровую ткань, а не суррогатных моделей матерей, сделанных из проволоки, но дающих пищу. Считается, что гигантские панды не предпочтут спариваться друг с другом, если с ними будут обращаться люди с раннего возраста. В результате некоторые смотрители зоопарка одеваются в костюмы панд.
Опасности человеческого импринтинга
Ошибочное запечатление на людях, очевидно, может иметь неблагоприятные последствия для отдельных животных и их способности выживать в дикой природе. Птицы, которые запечатлеваются на людях, изо всех сил пытаются научиться навыкам выживания или ассимилироваться обратно к своему собственному виду. По возможности защитники природы избегают прямого контакта человека с детенышами, рожденными в неволе, и часто используют суррогатных родителей того же вида. Некоторым птицам, находящимся под угрозой исчезновения, для выживания требуется помощь человека, но преданные защитники природы могут перевозить этих птиц на парашютах с электроприводом или сверхлегких самолетах, чтобы научить их миграционным маршрутам.
Примечание автора: как работает импринтинг животных
Народная мудрость подсказывает нам, что детство - впечатлительная пора. У иезуитов есть поговорка: «Дайте мне ребенка, пока ему не исполнится 7 лет, и я дам вам мужчину». И, конечно же, у нас есть поговорка о животных: «Нельзя научить старую собаку новым трюкам. Эти высказывания подразумевают, что в юности есть что-то особенное: молодой человек или животное поддаются формированию и обучению. Точно так же это означает, что всему, чему научат в этот впечатлительный период, будет трудно или невозможно научить позже. В мире животных увлекательное явление импринтинга животных поддерживает эту теорию.