CC BY
92
Некоторые элементы интеллектуального поведения грызунов
Авторы:
Юрова Мария, 11 класс Лаврентьева Ольга, 8 класс НОУ «Этология» МОУ ДОД Дворец творчества детей и молодежи г. Воронежа
Научный руководитель:
Околенова Г.М., педагог дополнительного образования
Введение
Выявление элементов интеллектуального поведения грызунов в двигательной сфере позволяет сформулировать представления об уровне развития психики отряда грызунов и спроецировать эволюционный вектор развития психики на других животных, что позволяет понять этологические основы поведения.
Цель работы: исследовать сложные формы поведения грызунов с установлением причинно-следственных отношений между действиями животного и предметами, а также межпредметных отношений.
Задачи исследования:
1 - проследить последовательность формирования действий животного, составляющих основу его манипуляционного поведения;
2 - установить причинно-следственные отношения между действиями животного и предметами;
3 - установить причинно-следственные межпредметные отношения предметами.
Авторы подготовили материалы и оборудование для проведения эксперимента, создали условия для проявления поведенческих реакций животного, провели цепь экспериментальных опытов, обобщили результаты, сделали фотосъемку.
Литературный обзор
Предпосылкой и основой развития интеллекта животных, ведущим к человеческому сознанию является манипулирование, причем с биологически нейтральными объектами. В ходе такого манипулирования происходит обобщение опыта деятельности животного, формируются обобщенные знания о предметах и компонентах окружающей среды. Именно этот обобщенный двигательно-сенсорный опыт составляет главную основу интеллекта животных, который обеспечивает им выживание в борьбе за существование. Поскольку интеллектуальное поведение животных характеризуется отражением не просто предметных компонентов среды, а отношениями между ними, здесь осуществляется как перенос операций по принципу сходства вещей, с которыми была связана определенная операция, так и по принципу сходства отношений и связей вещей, которым она отвечает.
л
Юрова Мария, Лавреньтьева Ольга
Способность высших позвоночных к разнообразному манипулированию, к широкому чувственному обобщению, к решению сложных задач и переносу сложных навыков в новые ситуации, к полноценной ориентации и адекватному реагированию в новой обстановке на основе прежнего опыта является важнейшим элементами интеллекта животных.
Навык - центральная, важнейшая форма факультативного научения. Выработка навыков по методу Скиннера получила название «оперантное» или «инструментальное», обуславли-вание. Животное должно при решении таких задач проявлять двигательную инициативу, самостоятельно изобрести «способ действия, оперирования». Животному здесь не «навязывают» экспериментатором определенные движения, как это имеет место при выработке «классических» условных рефлексов по методу Павлова. При обучении крысы в «проблемном ящике» временная связь образуется после ряда случайных движений, подкрепляемых появлением пищи в кормушке.
Манипулирование позволяет выделять предметные компоненты среды как качественные, самостоятельные единицы и подвергнуть их такому обследованию, которое у высших представителей животного мира служат основой интеллекта.
Объекты, методика и объемы исследования
Объектом исследования является крыса серая (пасюк). Класс: млекопитающие (Mammalia). Семейство: мышиные (MuriDae). Отряд: грызуны (RoDentia). Род: крысы (Rattus). Вид: крыса серая (пасюк) (Rattus norvegicus).
Наблюдение проводилось за тремя семейными группами, состоящими из обоих родителей и их детенышей первого и второго помета. Из этих семейных групп мы отобрали 2-х старых крыс в возрасте (3-4 года), 2-х крыс среднего возраста (1,5-2 года) и 2-х молодых крыс в возрасте от З месяцев (120 дней). Общее количество крыс составляло 18 особей.
За основу будет взята традиционная зоопсихологическая методика «Проблемная клетка» (по Е.Н. Махмутовой). Она особенно удобна для изучения поведения животных с развитыми хватательными конечностями- крыс. Согласно этой методике эксперимент разбивается на 4 этапа.
Сначала животное должно научиться отодвигать деревянный брусок А влево, освобождая вход в клетку. На следующем этапе добавляется брусок В, который ставится между дверцей и бруском А, усложняя задачу для животного. На 3 этапе устанавливается рычаг (брусок С), препятствующий отодвиганию бруска В. Животное должно научится нажимать на брусок С, освобождая брусок (В и А)и получать доступ в клетку. На 4
этапе ставится самая сложная задача. Под брусок С помещается брусок D. Животное должно совершить последовательность действий: отодвинуть брусок D, освободив тем самым брусок С, затем опустить вниз брусок С, освободив при этом брусок В, после чего отодвинуть брусок В, получив доступ к бруску А, отодвинуть его влево и попасть в клетку.
Изучение сложных форм поведения грызунов в лабораторных условиях
Предварительно, перед основным экспериментом, мы проделали серию опытов с отобранными нами крысами разного возраста. Результаты показали целесообразность проведения эксперимента на крысах среднего возраста, так как молодые крысы проявляли элементы игровой деятельности и непоследовательной двигательной активности. Старые крысы находились в малоподвижном состоянии по причине физиологического старения. Поэтому основной эксперимент проводился на крысах среднего возраста.
Вначале мы освободили вход в клетку для того, чтобы оно смогло немного подкормиться и запомнить место нахождения пищи, затем, вход закрыли первым бруском А. Сначала животное научилось отодвигать деревянный брусок А влево, освобождая входное отверстие. Когда крыса освоила эту операцию, добавили еще один брусок В, который усложнил задачу для животного. Мы установили его между дверцей и бруском А. Крыса, перед тем, как сдвинуть бруски, некоторое время находилась в сосредоточенном состоянии. В этот момент ее ничего не интересовало из окружающей обстановки. Затем крыса медленно подходила к брускам и резким движением передних конечностей отодвигала брусок В влево, тем самым освобождая брусок А, который, вслед за отодвинутым бруском В, при помощи передних конечностей и носа также отодвигала в сторону, освобождая вход в клетку с кормом. Условия эксперимента повторялись несколько раз, что помогло закрепить условно-рефлекторные действия животного. После того, как животное усвоило связь между своими действиями с брусками А и В, задачу мы снова усложнили. На этом этапе мы ввели условный фактор - третий брусок С, который выполнял роль рычага, препятствующего отодвиганию брусков А и В. На данном этапе мы наблюдали интереснейшее поведение животного. Крыса пыталась вскарабкаться на брусок С и опустить его вниз тяжестью своего тела. Это могло привести к успеху, но не сумев это сделать, животное резко хватало зубами брусок и отбрасывала его в сторону на большое расстояние, а затем, используя накопленный опыт, проникала в клетку к корму. На последнем этапе эксперимента мы добавили брусок D, который поместили под бруском С, чтобы препятствовать его опусканию
Юрова Мария, Лавреньтьева Ольга
под нажимом животного. В итоге последовательность действий выглядела так: крыса отодвигала брусок D, тем самым освобождая С, его она опускала вниз, что в свою очередь освобождало брусок В, затем отодвигала и его, что давало возможность отодвинуть последний из брусков А.
В результате исследования нами были прослежены элементы интеллектуального поведения крыс среднего возраста в двигательной сфере и образования у них сложных многофазовых навыков.
Основные выводы
Крысы способны научиться определять, на что нужно обратить внимание и понять, что нужно сделать для достижения цели. В действиях с брусками, игравшими роль запоров, крысы продемонстрировали богатый набор манипуляций, причем в большинстве случаев животные действовали передними конечностями и зубами.
Прослежена последовательность формирования навыков действий животного. Установлено, что наиболее быстро сформирован навык на 1 и 2 этапе, значительно дольше развивался навык на 3 этапе. Самый продолжительный и сложный был навык, выработанный на 4 этапе. У крыс сформировались новые качественные особенности в двигательной сфере.Это доказало, что крысы обладают сложными формами поведения, основанными на отражении причинно-следственных отношений между собственными действиями и предметами, а также межпредметными отношениями.
Библиографический список
1. Гаазе-РопопортМ.Г. От амебы до робота: модели поведения / М.Г. Гаазе-Ропопорт, Д.А. Поспелов - М.: Наука, 1987. -285 с.
2. Котенкова Е.В. О крысах и мышах / Е.В. Котенкова, Н.Н. Мешкова, М.И. Шутова - М.: Наука, 1980. - 171 с.
3. Мак Фарленд Д. Поведение животных / Д. Мак Фарленд. -М.: Мир, 1988. - 517 с.
4. Фабри К.Э. Основы зоопсихологии / К.Э. Фабри. - М.: Психология, 2001. - 463 с.
5. Фишель В. Думают ли животные / В. Фишель. - М.: Мир, 1973. - 158 с.
6. Фролов, Ю.П. От инстинкта до разума / Ю.П. Фролов. - М.: Госкультпросветиздат, 1947. - 120 с.
7. Хадорн Э. Общая зоология / Э. Хадорн, Р. Венер. - М.: Мир, 1989. -519 с. И^^^^НВ^НН^^Н^^^Н!
I этап
II этап
III этап
IV этап
11 е 1- ?:еа ч и
Юрова Мария, Лавреньтьева Ольга
Комментарий специалиста
И.Ю. Попов, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции РАН
Представленная работа - пример хорошо поставленного экспериментального исследования. Соблюдены все формальные требования, предъявляемые к работам, предлагаемым на конкурс: объем, структура. Четко сформулированы цели и задачи. Выводы вполне отвечают на поставленные вопросы. Имеется иллюстративный материал. Работа написана лаконичным, грамотным языком. Список литературы достаточно велик и свидетельствует о хорошем знакомстве автора с проблематикой исследования.
Отмечая указанные достоинства работы, нельзя не сделать ряд существенных замечаний. В разделе обзор литературы не приводится ни одной ссылки на источники, которыми пользовался автор, что абсолютно не допустимо для научного исследования. При описании методики и материалов указано только число подопытных животных, но не приведено ни общее число часов наблюдений, ни повтор-ность экспериментов. Собственно это и приводит к тому, что Результативная часть выглядит чисто описательной и в этой части даже излишне лаконична. Очевидно, в ней следовало продемонстрировать в виде какого-то графического или табличного материала: какое животное, и за какое время осваивает те или иные навыки. Тогда уже можно было бы сказать, как возраст, пол, физиологическое состояние зверька влияет на его интеллектуальные способности.
Представляется, что перечисленные недостатки могут быть сравнительно легко устранены, хотя это и потребует некоторого времени и усилий. Но работа, безусловно, заслуживает внимания, поскольку грамотно поставленные эксперименты не так часто встречаются и в работах более опытных исследователей.
