В науке давно известно, что даже самые простые животные умеют
прогнозировать формировать ожидания о будущем. Например, почесать
ушибленное место это адаптивная реакция, но выгоднее избежать
ситуации, которая может привести к ранению. Эту выгоду высчитывают
все живые существа, но бывают ситуации, когда сформировать прогноз
невозможно. В таких ситуацияхединственное, что понимает организм,
приближение неких изменений. Есть ли биологические механизмы
упреждающей адаптации к подобным условиям? Могут ли животные
каким-то образом готовиться к неизвестности? И какую роль в этом
играет интенсивность движения?Интенсивная локомоция и готовность к
новизнеУченые предполагают, что существуют условия, которые
активируют у животных состояние готовности к новизне. Эти условия
интенсивная локомоция: в естественной средеживотное сможет
оказаться в неопределенных условияхтолько при активных перемещениях
во время быстрого бега или полета. Такие ситуации могут быть
связаны с охотой, сезонной миграцией, побегомот хищника или
преследованием.Уже существуют работы, которые доказывают важность
этих идей. Во-первых, все эффекты интенсивной локомоции хорошо
сочетаются с представлением о том, что у животного активируется
состояние, которое делает его более адаптивным к новойсреде.
Например, снижение тревожности один из таких эффектов, который
наблюдаетсяу человека, млекопитающих и беспозвоночных.Во-вторых, в
таких ситуациях активируется нейрогенез в гиппокампе области мозга,
которая связана с формированием новых карт местности. Новые
нейроны, которые появляются в головном мозге, позволяют лучше
запоминать истроить новые карты местности.Недавно доказали, что эти
новые нейроны также позволяют легче забывать старое, потому что в
новой среде это знание может оказаться бесполезным. Эти следствия
говорят о том, что влияние интенсивной локомоции на поведенческое
состояние животного можно будет обнаружить у далеких друг от друга
в эволюционном отношении объектов.Выводы, связанные с влиянием
локомоции, мы решили изучить на примере моллюсков и насекомых, а
именноулитках и сверчках это беспозвоночные представители двух
далеких друг от друга групп.Улитки в состоянии
неопределенностиУлитку мы поместили в непривычную для нее среду:
еевынимали из воды и клали на сухую поверхность. В этих условиях
улитка может жить, но ей нужно быстро найти путь к воде. Мы дали ей
некоторую информацию, но эта информация не имела прямого отношения
к местонахождению воды. Наша арена, в которой находилась улитка,
имела световую асимметрию:с одной стороны было светло, а с другой
темно.В таких условиях улитка показала необычное поведение. Первая
фаза характеризуется вращательными движениями в разные стороны,
когда животное собирает информацию об окружении, чтобы определить
направление движения и найти привычную для себя среду. Во второй
фазе происходит момент резкого переключения, когда животное
принимает решение и начинает двигаться с высокой
скоростью.Исследование показало, что в среде, где есть
неопределенность, животные делятся на две неодинаковые группы: 75%
выбирают свет, а 25% тень. Выбор света связан с тем, что водоем
может соответствовать открытому пространствуили вода может отражать
свет. Но свет неоднозначный указатель воды. В итогев популяции
формируется разделение на тех животных, которые выбирают одно, и на
тех, кто выбирает прямо противоположное. Это следствие очень важно,
потому что оно позволит популяции спастись в ситуации выбора. Если
одни окажутся неправы, то останется вторая группа. Но оказалось,
что это решение закрепляется не строго, поэтому одно и то же
животное при повторном помещении на сухую арену может изменить
выбор.В ситуации неопределенности, когда улитке нужно принимать
решение, а информация ничего не сообщает напрямую, интенсивная
локомоция уже иначе влияет на поведение. Оказалось, что после
интенсивной локомоции на мелководье улитки быстрее принимают
решение. Соотношение остается таким же:75% свет,25% тень. Но
вращательных движений становится меньше. Это иллюстрирует эффект
облегчения принятия решений, который хорошо известен людям после
интенсивной локомоции. Эти эффекты очень схожи с эффектами, которые
описаны у позвоночных.Сверчки в поиске парыРассмотрим ситуациюсо
сверчками. Уних самая интенсивная форма локомоции полет, который
требует большого количества энергии. В естественной жизни у тех
сверчков, с которыми мы работаем, полет и небольшая миграция
предшествуют половому размножению. Мы решили взять самок сверчка и
заставить их полетать в лабораторных условиях. Затем поместили их в
новую среду, где они никогда не были, и сравнили, смогут ли они
быстрее найти самца, чем самки, которых не заставляли летать. У
самцов сверчков есть призывный звуковой сигнал, который мы
записалии транслировали черезспрятанный за стеной ареныдинамик.В
итогесамки, которые летали, перед темкак оказаться в новойсреде,
во-первых, проявляли больший интерес к призывному сигналу самца, а
во-вторых, быстрее оказывались у точки, которая ближе всего
расположена к динамику. Самое интересное,самки после полета
догадывались, что можно перелезть через стенку, чтобы найти самца.
Это еще один пример того, как интенсивная локомоция может влиять на
адаптивность поведения беспозвоночного животного в новой
среде.Снижение тревожностиСуществуют и другие изменения, которые
можно ожидать после интенсивной локомоции. Все эти эффекты
наблюдаются у обоих беспозвоночных, с которыми мы работали.
Например, снижение тревожности, о котором уже вспоминали, этот
эффект помогает животному меньше пугаться, когда оно попадает в
новую среду. У животного, которое использовало свою интенсивную
локомоцию как некоторый предиктор того, что оно окажется в новой
среде, и у животного, которое попало в эту новую среду неожиданно
для него самого, будет разная реакция на новые условия. Все новое
пугает, но животные пугаются гораздо меньше, если они в эту новую
среду прибежали или прилетели, то есть попали после интенсивной
локомоции. Если животное неожиданно окажется в новой среде без
предшествующей моторной нагрузки, то оно напугается гораздо больше.
