Основные механизмы излучения звуков в животном мире

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент кадровой политики образования

ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургская  государственная академия ветеринарной медицины

Кафедра биофизики

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: ” Основные механизмы  излучения звуков в животном мире ”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Студентка 1 к.,2 гр.

Хлебникова А.П.

 

 

 

 

 

Содержание:

1)Введение…………………………………………………………………………………………………………………………………..2

2) Биологическое сигнальное поле…………………………………………………………………………………………….3

3) Способы и механизмы коммуникаций животных…………………………………………………………………5

4)Механизм звукообразования………………………………………………………………………………………………….6

5)Акустическая коммуникация…………………………………………………………………………………………………..7

6)Ультразвук и инфразук…………………………………………………………………………………………………………….15

7)Вывод……………………………………………………………………………………………………………………………………….17

8)Список используемой литературы………………………………………………………………………………………….18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

 

Подобно человеку животные обитают  в весьма сложном мире, наполненном  множеством информации и контактов  с разнообразными объектами живой  и неживой природы.

           Абсолютно каждая популяция, будь  то насекомые, рыбы, птицы или  млекопитающие, это не случайное  скопление особей, а совершенно  определенным образом упорядоченная,  организованная система. Поддержание  порядка и организации возникает  в результате столкновения интересов  отдельных животных, каждое из  которых определяет свое место  и положение в общей системе,  ориентируясь на своих собратьев.  Для этого животные должны  иметь возможность сообщать себе  подобным о своих потребностях  и о возможностях их достижения. Следовательно, у каждого вида  должны существовать определенные  способы передачи информации. Это  различные способы сигнализации, которые, по аналогии с нашими  собственными, могут быть условно  названы "языком".

           Язык животных представляет собой  достаточно сложное понятие и  не ограничивается только звуковым  каналом связи. Важную роль  в обмене информацией играет  язык поз и телодвижений. Оскаленная  пасть, вздыбленная шерсть, выпущенные  когти, угрожающее рычание или  шипение достаточно убедительно  свидетельствуют об агрессивных  намерениях зверя. Ритуальный, брачный  танец птиц - это сложная система  поз и телодвижений, передающая  партнеру информацию совсем иного  рода. В таком языке животных  огромную роль играют, например, хвост и уши. Их многочисленные  характерные положения свидетельствуют  о тонких нюансах настроений  и намерений хозяина, значение  которых не всегда понятно  наблюдателю, хотя очевидно для  сородичей животного.

           Важнейшим элементом языка зверей  является язык запахов. Чтобы  убедиться в этом, достаточно  понаблюдать за вышедшей на  прогулку собакой: с каким сосредоточенным  вниманием и тщательностью обнюхивает  она все столбы и деревья,  на которых имеются метки других  собак, и оставляет поверх них  свои. У многих животных существуют  специальные железы, выделяющие  специфическое для данного вида  сильно пахнущее вещество, следы  которого животное оставляет  на местах своего пребывания  и тем самым метит границы  своей территории. Муравьи, дружно  бегущие бесконечной цепочкой  по узенькой муравьиной тропке, ориентируются по запаху, оставляемому  на земле впереди идущими особями.

           Наконец, звуковой язык имеет  для животны совершенно особое значение. Для того, чтобы получить информацию при помощи языка поз и телодвижений, животные должны видеть друг друга. Язык запахов предполагает, что животное находится поблизости от того места, где находится или побывал другой зверь. Преимущество языка звуков состоит в том, что он позволяет зверям общаться, не видя друг друга, например, в полной темноте и на далеком расстоянии. Так, трубный глас оленя, призывающего подругу и вызывающего на бой соперника, разносится на многие километры. Важнейшей особенностью языка животных является его эмоциональный характер. Азбука этого языка включает возгласы типа: "Внимание!", "Осторожно, опасность!", "Спасайся, кто может!", "Убирайся прочь!" и т.п. Другая особенность языка животных - это зависимость сигналов от ситуации. У многих животных в лексиконе имеется всего лишь десяток - другой звуковых сигналов. Например, у американского желтобрюхого сурка их всего 8. Но при помощи этих сигналов сурки оказываются способны сообщить друг другу информацию значительно большего объема, чем сведения о восьми возможных ситуациях, поскольку каждый сигнал в разных ситуациях будет говорить соответственно о разном. Смысловое значение большинства сигналов животных носит вероятностный характер в зависимости от ситуации

.

           Таким образом, язык большинства  животных - это совокупность конкретных  сигналов - звуковых, обонятельных, зрительных  и т.д., которые действуют в  данной ситуации и непроизвольно  отражают состояние животного  в данный конкретный момент.

 

           Основная масса сигналов животных, передаваемых по каналам основных  видов коммуникации, не имеет  непосредственного адресата. Этим  естественные языки животных  принципиально отличаются от  языка человека, который функционирует  под контролем сознания и воли.

 

           Сигналы языка животных строго  специфичны для каждого вида  и генетически обусловлены. Они  в общих чертах одинаковы у  всех особей данного вида, а  их набор практически не подлежит  расширению. Сигналы, используемые  животными большинства видов,  достаточно разнообразны и многочисленны.

Биологическое сигнальное поле

 

Поддержание сложной системы  внутривидовых группировок, от семей  и гаремов, популяционных парцелл  и колоний, до популяций и надпопуляционных комплексов, а также управление их динамикой обеспечивается с помощью комплексной системы связей, осуществляемых по оптическому, акустическому, химическому, механическому и электрическому (электромагнитному) каналам. Вносимые жизнедеятельностью организмов изменения в окружающую среду в связи с этим приобретают информативное значение и служат не только основой пространственной ориентации, но становятся путями направленной передачи информации в пределах популяции и межвидовых связей в пределах биогеоценоза.

Таким образом, трансформированная организмами среда становится частью надорганизменных систем популяций и биоценозов, образуя своеобразное сигнальное "биологическое поле" (Наумов, 1977). Многосторонний интерес к изучению поведения организмов, их сигнализации, общения и связей позволяет глубже понять механизм структурирования видового населения и наметить пути и способы управления его динамикой. Все же степень изученности природы сигналов и способов кодирования в них информации остается пока невысокой.

           Изучение химической сигнализации  показало ее высокую специфичность.  Для позвоночных и беспозвоночных  животных установлено существование  "видовых запахов", запахов,  присущих "семейным", "колониальным" и другим группировкам, индивидуальных  и половых запахов. Индивидуальный  запах может зависеть не только  от химизма выделений потовых  или сальных желез, но и от состава микрофлоры поверхности кожи, разлагающей выделенные жирные кислоты.

           Широкое использование различных  выделений, включая мочу и кал,  для маркирования территории  и оставления пахучих следов  укрепляет связи особей в группе  и координирует их поведение,  изолируя группу от ее соседей.  Химические маркеры (феромоны или телергоны) могут иметь и более широкое значение, синхронизируя биологические явления в популяции и влияя на состояние особей.

           Видоспецифичность, популяционная и впутрипопуляционная (групповая) специфика характерна и для других средств связи. Песни и позывы птиц, млекопитающих, амфибий, рыб, насекомых и других животных содержат информацию не только видового назначения, но обслуживают и межвидовые связи.

 С этим связано включение  в видовой репертуар голосов  (сигналов) других видов, а иногда - звуков неживого окружения. В  акустической сигнализации животных  существуют местные особенности  разного масштаба. Отличаются пение  и даже некоторые позывы групп  птиц, живущих на расстоянии в  1-2 км .Значительнее и постояннее особенности "диалектов-наречий" местных и географических популяций. То же зарегистрировано у млекопитающих, амфибий и насекомых.

           Оптические связи и визуальная  сигнализация подчиняются тем  же общим закономерностям. Важное  сигнальное значение имеют не  только форма тела или его  частей, цвет и рисунок раскраски,  но и ритуальные движения, жесты  и мимика. Выработка стереотипа  поведения в группе сопровождается  установлением характерных для  нее типов движений, что становится  изолирующим группу механизмом. Визуальное общение приобретает  особенно важное значение у стадных и стайных животных (обезьян, копытных, ластоногих, китообразных, многих птиц и насекомых).

           Большую роль в разграничении индивидуальных, семейных и групповых участков играют визуальные метки: земляные накопки и порои (грызуны), мочевые точки (псовые), сдирание коры деревьев (медведи), скусывание веток, кучи помета (у некоторых копытных и хищников), а также вид убежищ (гнезд, нор, логовищ, лежек), следы и тропы.

Как правило, оптические метки  совмещаются с химическими, что увеличивает значение такой сигнальной сети для ориентации в пространстве и как средства разграничения индивидуальных и групповых территорий.

           Механическая рецепция и соответствующая  сигнализация широко используются  в водной среде, играя важную  роль в образовании стай (рыб)  и согласовании в них поведения  особей, различении пищи и врагов  в пространственной ориентации. Для сухопутных животных ее  роль относительно невелика. В  ней также существует популяционная  специфика. 

Электромагнитная сигнализация, рецепция и способность электрических  рыб и стай неэлектрических рыб  создавать искусственное электрическое  поле служат средством регуляции  пространственного распределения  особей, координации их поведения  в стае и ориентации в пространстве.

           Существование в химическом, акустическом, оптическом и других "языках" (системах сигнализации и общения) животных групповых, локальных и популяционных "диалектов" (наречий) и видовой специфики соответствует иерархии пространственной структуры вида, еще раз подтверждая ее реальность.

           Циркулирующая в популяции и  сообществе информация передается  по более или менее определенным  каналам. Их формирование связано  со следовыми явлениями, возникающими  при распространении сигналов. При  этом среда (популяции или биоценоза)  играет роль не только канала  передачи веществ, энергии и  информации, но и места накопления  следов происходивших событий  - своеобразной "памяти" этих надорганизменных систем.

           Трансформированная этими процессами  среда заслуживает названия "биологического (сигнального) поля", которое в  популяциях и иных группировках  организмов одного вида, так же  как и в биоценозах, выполняет  функции не только каналов  сигнальных и вещественно-энергетических  связей, но и механизма управления  с элементами отбора и обработки  информации и памяти.

           Биологическое (сигнальное) поле  возникает в результате трансформации  исходной среды и ее приспособления  к потребностям обитателей. Оно  имеет комплексный характер, так  как поля разной физико-химической  природы совмещаются, налегая  друг на друга. При этом может  возникать пространственная система  пунктов, где концентрируется  обмен информацией.

 Таковы упоминавшиеся  "мочевые точки" хищных млекопитающих  (особенно псовых), места токовищ  и колониальные поселения и  лежбища. В них визуальные марки  (метки) могут комбинироваться  с химическими и дополняться  акустической сигнализацией, превращая  "поселение" или колонию  в организованное единство. Такая  система связей регулирует территориальное  размещение, поддерживает постоянное  общение соседей и предупреждает  о появлении врагов или другой  опасности.

 

Способы и механизмы коммуникаций животных

 

Всем животным приходится добывать пищу, защищаться, охранять границы  территории, искать брачных партнеров, заботиться о потомстве. Для нормальной жизни каждой особи необходима точная информация обо всем, что ее окружает. Получение этой информации происходит посредством систем и средств  коммуникации. Животные принимают коммуникативные  сигналы и другую информацию о  внешнем мире с помощью физических чувств - зрения, слуха и осязания, а также химических чувств - обоняния и вкуса.

           У большинства таксономических  групп животных присутствуют  и одновременно функционируют  все органы чувств. Однако в  зависимости от их анатомического  строения и образа жизни функциональная  роль разных систем оказывается  неодинаковой. Сенсорные системы  хорошо дополняют друг друга  и обеспечивают полную информацию  живого организма о факторах  внешней среды. В то же время,  в случае полного или частичного  выхода из строя одной или  даже нескольких из них, оставшиеся  системы усиливают и расширяют  свои функции, чем компенсируют  недостаток информации. Так, например, ослепшие и оглохшие животные  оказываются способны ориентироваться  в окружающей среде с помощью  обоняния и осязания. Хорошо известно, что глухонемые люди легко  научаются понимать речь собеседника  по движению его губ, а слепые - читать при помощи пальцев.