Выпускная работа
Выполнил Ткаченко Виктор Александрович
Средняя школа - лицей № 265
Санкт - Петербург
1999
I. Вступление
Весь животный мир планеты находится в постоянном движении: от мельчайшего планктонного организма до гигантов-китов в морях и океанах, от крошечных мошек до огромных альбатросов в воздухе, от таких мелких млекопитающих, как лемминги, до слонов - все движется, все перемещается в окружающем пространстве, отыскивая себе лучшие местообитания, богатые пищей или удобные для размножения. Одни животные совершают свои перемещения нерегулярно, другие – строго циклично: раз в сутки, в месяц, в сезон, в год или даже раз в несколько лет. Для одних обитателей планеты такое путешествие единственное в жизни, тогда как другие предпринимают его многократно. Точно гигантский насос, вернее множество насосов, перекачивает животное население планеты, перемешивая его и направляя по тем или иным руслам.
Однако хаотичным все это выглядит только на первый взгляд. Перемещениями животных управляют сложные законы, тесно связанные с изменениями в окружающей среде. По сути дела сами перемещения – это важнейшие адаптации, расширяющие экологические возможности вида.
Перемещения животных строго ограничены в пространстве и времени. Они подчинены определенным ритмам. Казалось бы, противоречие: с одной стороны, постоянное движение, с другой – привязка к определенным точкам пространства, определенным маршрутам, территориям, обеспечивающих существование каждого отдельного вида, отдельной популяции, отдельного организма в бесконечно разнообразных условиях окружающей среды. Поэтому перемещения животных так многообразны и сложны, так трудно поддаются сопоставлениям и классификации. Классификация миграций затруднительна не только в силу недостаточной их изученности, но и из-за многообразия их проявлений в разных группах животных.
Каждое животное может столкнуться с проблемами нехватки пищи, перенаселенности, избытка хищников или разрушения местообитания, и часто наилучшим для него выходом из создавшегося положения оказывается смена местожительства. Преуспевание животных во многом определяется их подвижностью, и не удивительно, что, за малым исключением, естественный отбор благоприятствовал эволюции подвижных видов.
II. Типы перемещения животных
Существуют три типа перемещения животных: незначительные перемещения, кочевки и миграции.
Незначительные перемещения характерны главным образом для низших животных, которые ведут преимущественно оседлый образ жизни, ограниченно передвигаясь в пределах небольшой территории. Примером может являться обыкновенное блюдечко, которое в период отлива покидает свое место на скале в поисках пищи, а с приближением прилива оно снова возвращается на свое место. У каждого блюдечка есть свое собственное место на скале, имеющее определенную форму.
Кочевки – тип перемещения животных, вызванный необходимостью добывать пищу. Кочевой образ жизни характерен для обитателей засушливых и полузасушливых областей. Если растительность слишком скудна для того, чтобы популяция животных могла постоянно кормиться в данном районе, обитатели этих мест вынуждены совершать дальние переходы от одного кормового участка к другому. Так, лоси зимой собираются вместе и переселяются в места зимнего обитания и там, на этой ограниченной территории, остаются до весны. В теплое время года они ведут по-настоящему кочевой образ жизни, перемещаясь по обширным пространствам страны.
Миграции – регулярные и направленные перемещения "туда и обратно". При этом в поведении и образе жизни животных возникают характерные особенности. У ряда видов животные совершают миграции несколько раз в жизни, у других – единожды (подробнее миграции будут рассмотрены ниже).
Между периодическими миграциями, кочевками и другими перемещениями нет четких различий. Но все они являются частью общего комплекса приспособительных свойств, обеспечивающих распространение и выживание животных. Миграции и кочевки зверей различны. У каждого вида они имеют свои особенности. У одних животных кочевки возникают только в период распада семьи, когда происходит выселение этих животных из мест рождения, причем обычно на небольшие расстояния; у других кочевки повторяются ежегодно в определенные сезоны года в связи с изменением экологических условий, у третьих же в годы резкого увеличения численности вида возникает массовое выселение зверей без возврата в места рождения и, наконец, у четвертых происходят периодические миграции в течении суток, что сопряжено с их образом жизни и биологическим привыканием. Все это значительно усложняет изучение миграций, представляющих большой интерес для биологической науки.
III. Происхождение миграций
В общих чертах науке много известно, особенно о путях переселения животных. Однако причины их возникновения и ориентация животных при переселении на далекие расстояния еще достаточно не изучены и являются в данное время предметом исследований ученых многих стран.
Миграции свойственны многим млекопитающим, но о них в народе меньше знают, чем о перелетах птиц и миграции рыб. Звери ведут более скрытый образ жизни. Наблюдения за ними возможны только при специальных исследованиях.
На протяжении столетий основой для большинства теорий, объясняющих миграции, служили самые причудливые догадки, часто совершенно неверные. Странные, регулярно повторяющиеся передвижения животных интересовали людей еще в те времена, когда древние охотники впервые стали следовать за стадами, мигрировавшими по обширным саваннам тропической Африки. На скалах и стенах пещер, например Ласко, Альтамиры и Тассилин-Анджер, шедевры древней живописи сохранили изображения лошадей, зубров и первобытных быков, которые тысячелетиями служили нашим предкам источником пищи и других средств к существованию.
Даже после перехода к земледелию людей занимал вопрос, почему некоторые рыбы, птицы и звери встречаются лишь в определенные сезоны и таинственным образом исчезают в другое время года, с тем, чтобы со столь же необъяснимой регулярностью вновь появиться через несколько месяцев.
В XVI-XVIII веках ряд отдельных личностей считал, что некоторые животные, дабы избежать неблагоприятных условий наступающих холодов, залегали на дне водоемов, а весной всплывали. Такой причудливой гипотезы придерживались архиепископ Упсальский из Швеции Олаф Магнус, доктор Сэмюэл Джонс (1709-1784), создатель современной системы растений и животных Карл Линней (1707-1778), натуралист Ладзаро Спалланцани (1729-1799) и многие другие. Аристотель (384-322 гг. до н. э.) выдвину фантастическую гипотезу "трансмутаций", объясняющую сезонное исчезновение одних видов животных и одновременное появление других. Он даже заявлял, что животных видели непосредственно в момент превращения. Этот миф дожил и до наших дней в некоторых отдаленных сельских районах Англии. Но позже, к концу XVIII века, теории становились более реальными, близкими к истинным миграциям. Громадное большинство биологов, особенно в прошлом столетии, при «объяснениях» сезонных переходов, ссылались на «врожденный инстинкт», «родовую привычку», обычно даже не вкладывая в эти понятия никакого конкретного содержания. Лишь позднее, с развитием учения И. П. Павлова об условных и безусловных рефлексах, понятие инстинкта стали пытаться формулировать более определенно, в физиологическом смысле. И, наконец, к концу XIX века миграционная теория была признана доказанной.
Основной причиной миграций является потребность в пище и условиях, обеспечивающих размножение, а также конкуренция за удобные местообитания. Когда, например, стадо буйволов или антилоп гну удваивает свою численность, его члены в поисках пищи вынуждены скитаться по гораздо более обширным территориям, чем прежде. Поскольку кормом им служит свежая трава, обильный рост которой связан с определенным сезоном, сезонными становятся и передвижения этих животных. До колонизации Северной Америки бизоны совершали такие путешествия дважды в год, проходя путь от Канады до Мексики.
Гораздо реже к миграциям приводит стремление уберечься от климатических "крайностей". Даже на островах Северного Ледовитого океана ни овцебыки, ни волки, охотящиеся на быков, не пытаются зимой переместиться в более теплые места. Песцы на это время года даже переселяются еще дальше к северу, чтобы держаться рядом с белыми медведями и кормиться остатками добытых ими тюленей. Лемминги и шотландские зайцы-беляки также остаются зимовать на севере, а кроме них, и другие животные и птицы. Даже медведь барибал и тот не уходит на юг, разве что в самые суровые зимы, когда он переселяется в места, где можно спокойно залечь в спячку, не подвергаясь столь тяжелым испытаниям (при перерасходе энергетических ресурсов он рискует не проснуться после зимней спячки).
Миграции возникли у животных в процессе их исторического развития, они являются интересным биологическим приспособлением. Возникновение миграций, безусловно, связано с эволюцией видов, которым они свойственны. Они сложились из совокупностей перемещений животных на протяжении бесчисленных поколений. Животные, следовавшие в неверном направлении, погибали. Те же, что выбрали нужный путь, выживали и возвращались с потомством. Поначалу необходимости путешествовать на большие расстояния не было, достаточно было просто найти незанятую территорию; но, с каждым годом повторяясь, странствия приобретали характер устойчивой привычки, которая в итоге перерастала в инстинкт, свойственный всей популяции.
Миграционная экология возникла и развивается как синтез экологии и физиологии. В ведении этой области изучения миграции находится широкий круг различных аспектов миграционного поведения. Очень интересным представляется изучение вопросов изменчивости миграционного поведения, различие сроков и путей миграции, индивидуальная изменчивость миграционного распределения во времени и по территории у различных видов.