Эхолокация у грызунов
Эхолокация у грызунов
Среди мелких млекопитающих, ведущих наземный образ жизни, наиболее простая форма акустической локации была обнаружена у белых лабораторных крыс. Розенцвейг, Рилей и Крич (Rosenzweig, Riley, Krich, 1955; Riley, Rosen-zweig, 1957) тренировали 10 слепых крыс в лабиринте, состоящем из двух коридоров. В каждом опыте один из них был закрыт в 20 см от его начала металлическим барьером и животным требовалось выбрать свободный коридор, чтобы достичь кормушки. Результаты опытов считались отрицательными, если животное заходило в прегражденный коридор на 4 шага и его вибриссы касались барьера. Условия опыта были подобраны так, чтобы полностью исключить у животных возможность пользоваться иными органами чувств, кроме слуха. Все крысы научились отличать незагороженный коридор от коридора, закрытого барьером, не дотрагиваясь до него. Семь из них в 20 поставленных опытах давали 18 верных решений. Некоторые видоизменения условий эксперимента, по мнению авторов, еще более убедительно доказали, что при выборе правильного решения задачи крысы пользовались эхолокацией.
Угол между барьером и стенкой коридора, обычно равный 90°, изменили на 45°, вследствие чего действия шести животных, использованных в этом опыте, изменились и стали незакономерными. Их поведение вернулось к норме, когда барьер вновь установили под углом 90°. Авторы полагают, что поведение животных менялось в связи с тем, что эхо их пеленгующих звуков отражалось не прямо к крысе, а в бок, в стенку коридора, что делало невозможным успешную акустическую ориентацию. Кроме того, три животных, у которых были перфорированы барабанные перепонки, вели себя так же незакономерно, как и в случае изменения угла барьера.
Первоначально авторы пришли к заключению, что крысы ориентировались в лабиринте, воспринимая эхо собственных ультразвуковых сигналов, не слышимых экспериментатором. Однако использование высокочастотного микрофона с высокой чувствительностью показало, что ультразвуки издаются крысами крайне редко и никак не могут определять их ориентационное поведение. Зато наблюдатели постоянно отмечали не ультразвуковые, а низкочастотные звуки, производимые крысами в лабиринте: фырканье, чихание, щелканье и скрежетание зубов, царапанье когтей. Поэтому окончательный вывод исследователей сводился к тому, что слепые крысы ориентируются в лабиринте, улавливая эхо перечисленных случайных звуков, дающих им представление о расположенных впереди препятствиях. Правда, в ряде опытов, давших положительные результаты, крысы не производили, казалось, вообще никакого шума. Однако авторы объясняют это лишь недостаточной остротой человеческого слуха. Результаты этих опытов хорошо согласуются с данными, полученными на слепых людях. Различные звуковые шумы, сопровождающие движение человека, — шум шагов, стук палки и т. д., отраженные от предметов, подсознательно воспринимаются обостренным слухом слепых. Эти отражения, или эхо, в известной степени способствуют своевременному обнаружению препятствий на пути слепого человека. При закрытых ушах или при сильном постороннем шуме эта способность у слепых пропадает.
Ограничиваются ли возможности грызунов лишь такого рода грубой акустической ориентацией, или по крайней мере некоторые из них обладают более совершенными методами акустической локации, в настоящее время остается неизвестным. Однако предпосылки для второго предположения имеются. Прежде всего многие виды грызунов активны в сумеречно-ночное время суток или обитают в оптически неблагоприятных условиях (Огнев, 1947; Наумов, 1948; Громов и др., 1963; Новиков и др., 1970). Следовательно, зрительная рецепция оказывается часто ограниченной или в некоторых случаях полностью выключенной для осуществления дистантной ориентации. Так, например, при посещении Саблинских пещер авторы постоянно отмечали следы мышевидных грызунов в глубине пещер, на расстоянии 1—1.5 км от входа, куда дневной свет никогда не проникает. Другой предпосылкой можно считать способность грызунов к издаванию ультразвуков.
В 1948 г. Шлейдт показал, что рыжая полевка испускает два типа звуков частотой заполнения 15.5 и свыше 21 кгц (Schleidt, 1948, 1951). Затем Каман и Остерман (Kahmann, Ostermann, 1951) обнаружили способность испускать высокочастотные звуки у многих мелких млекопитающих: землероек, сонь и особенно мышевидных грызунов. Эти авторы допускают возможность того, что, помимо выражения эмоций и взаимной связи отдельных особей, высокочастотные звуки этих мелких млекопитающих могут иметь значение ориентационных сигналов для целей акустической локации.
Впоследствии Андерсону (Anderson, 1954) удалось зарегистрировать ультразвуковые компоненты в визге крысы частотой 19 и 29 кгц, тогда как в спокойном состоянии крысы издавали высокочастотные звуки от 21.5 до 26.5 кгц. Севеллом (Sewell, 1970) было показано, что при агрессии животные издают звуки частотой порядка 50 кгц, в то время как частота заполнения звуков «подчинения» ниже и лежит в пределах 22—30 кгц. Наиболее высокочастотные акустические сигналы грызуны издают в первые дни после рождения. Так, новорожденные детеныши домовой, желтогорлой мыши и рыжей полевки издают звуки частотой 60—80 кгц, на которые быстро реагируют самки (Zip-pelius, Schleidt, 1965; Noirot, 1965). По существу этими работами и ограничиваются сведения об ультразвуковом диапазоне звуков, издаваемых грызунами. До сих пор не было предпринято попыток выявить наличие специальных акустических сигналов, которые могли бы быть использованы свободноживу-щими видами грызунов для целей эхолокации.
Третьей предпосылкой для предположения о наличии ультразвуковой эхолокации у грызунов следует считать способность слуховой системы многих из них воспринимать высокочастотные звуковые сигналы. Используя в качестве показателя реакции животного на звук рефлекс Прейера (движение ушных раковин) (Gould, Morgan, 1941; Dice, Barto, 1952; Schleidt, 1952), было показано, что домовая мышь воспринимает ультразвуки частотой почти до 100 кгц; серая крыса, орешниковая соня и мышь-малютка — до 60; садовая соня, морская свинка и рыжая полевка — до 50, а золотистый хомячок — до 23 кгц. Наряду с этим у других грызунов, даже близкородственных перечисленным видам, верхняя частотная граница лежит значительно ниже и не распространяется в ультразвуковую область: у черной крысы — до 20, обыкновенного хомяка — до 15—16 кгц. Это была лишь первая попытка оценить верхнюю границу слуха у диких грызунов. Дальнейшие исследования показали, что прейеровский рефлекс не совсем точный показатель чувствительности слуха у животных (Herman, Clark, 1963; Schleidt, 1965) и лучше для этой цели использовать методы условных рефлексов или электрические ответы улитки и слуховых центров.
При отведении микрофонных потенциалов улитки у морских свинок (Wever et al., 1963) и белых крыс (Iskii et al., 1965) ответы регистрировались вплоть до 100 кгц. Наилучшая чувствительность оказалась в диапазоне 10—15 кгц и оставалась хорошей до 55 кгц, после чего ЧПК поднималась круто вверх. При использовании аналогичной методики исследовался слух лесных и белых лабораторных мыщей, а также одного из видов подевок (Brown, 1970). Оказалось, что у всех исследованных животных имеются две области максимальной чувствительности слуха: одна — в звуковом, другая — в ультразвуковом диапазоне частот. У лабораторных мышей такими оптимальными частотами были 4, 10 и 40—45 кгц, у лесных мышей — 17 и 55, у полевок — 13 и 50 кгц. Ролз (Rails, 1967), используя в качестве показателя реакции на звук вызванные потенциалы заднего двухолмия, установила, что дикие домовые мыши отвечали на ультразвуки до 80 кгц, пороги были наименьшими на частотах 15—30 кгц. Это хорошо совпадает с результатами поведенческих опытов, выполненных на том же виде (Birch et al., 1968). У двух видов из рода Peromyscus (P. leucopus и Р. ЪоуШ), по данным Ролз, ЧПК оказались почти идентичными с ЧПК летучих мышей (Муо-tis lucifugus), снятыми по той же методике. Верхняя граница слуха у них составляла 90—100 кгц, с областью максимальной чувствительности на 40 кгц. В нашей лаборатории изучался диапазон воспринимаемых частот и зон наилучшей чувствительности слуха у трех видов сонь: орешниковых, лесных и сонь-полчков (Мовчан, 1973). В качестве показателя реакции на акустический стимул также использовались потенциалы задних холмов. Установлено, что диапазон слуха у исследуемых животных охватывает широкую область звуковых и ультразвуковых частот, однако верхний предел восприятия у разных видов различался от 70 до 110 кгц. С другой стороны, у всех исследованных видов наиболее низкие пороги отмечались в диапазоне частот 6—25 кгц. В этой области имеется зона небольшого повышения порогов в районе 10—14 кгц, которая делит ее на два наиболее чувствительных участка с оптимальными частотами 8 и 16 кгц. Кроме того, у лесных сонь и полчков было выявлено снижение порогов на частотах ниже 1 кгц.
Исходя из всей совокупности рассмотренных данных по частотной настройке слухового анализатора многих мелких грызунов, становится очевидным большое значение ультразвука в жизни этих животных.
И наконец, четвертой предпосылкой могут служить опыты, в которых животным предлагалось обнаруживать предметы только методом акустической локации, с исключением возможности использования других дистантных анализаторов. Каман и Остерман (Kahmann, Ostermann, 1951) описали опыты, проведенные с соней-полчком и золотистым хомячком. Соню-полчка обучали прыгать с площадки (место старта) на тонкую жердочку, отстоящую от животного на 40 см. Прыгнув на нее, зверек добирался до кормушки. Опыты проводились в темноте, и положение жердочки постоянно меняли. Тем не менее соня успешно обнаруживала ее в новом месте и без промаха совершала прыжок.
Источник
Любителям грызунов: что хочет сказать ваша крыса?
Ошибочно полагать, что языком тела, да и другими известными коммуникативными средствами в совершенстве владеют только всеми любимые кошки и собаки. Многочисленные поклонники грызунов (да и автор этих строк в их числе) сейчас скажут, что это далеко не так! Всем известные грызуны – крысы – слывут необычайно умными, любящими, ласковыми и социальными животными. И им тоже есть о чем поговорить со своим хозяином! Давайте посмотрим, какие средства присутствуют в арсенале крыс для общения друг с другом, а также с людьми!
Язык тела крысы. Думаете, только собаки умеют вилять хвостом? Нет – хвост крысы тоже может рассказать очень многое о настроении своей хозяйки. Крыса беззаботно машет хвостом из стороны в сторону – значит, она рада вас видеть! Почти собака, правда? А вот хвост как бы подергивается, а то и застывает в одной, подчас неестественной позе – это тревога. Более того, крыса готова к обороне!
Сильный испуг или стресс выражается у крыс в том, что хвост «гуляет» с большой амплитудой. Животное, скорее всего, сильно взволновано, находится явно «не в себе».
Крысы часто используют свои передние лапки как средство коммуникации. Они могут махать лапками, привлекая к себе внимание. Они могут «отнекиваться» передними конечностями, показывая, чтобы их оставили в покое. Лакомство тоже будет бережно схвачено передними лапками, а выражение мордочки при этом о многом вам расскажет!
Крыса может присесть, чуть ссутулившись или сгорбившись, мордочка высоко поднята, лапки готовы к «работе». Это оборонительная поза, крыса готова к агрессии. Не надо донимать питомца в этот момент. Пусть «перегорит», успокоится, отдохнет.
Частенько можно заметить, что мех животного как бы вздыбился, ощетинился. Это указывает нам на стресс, страх, а также на то, что вашему питомцу попросту холодно. Переселите его в более комфортные условия!
Крысы очень любопытны. Заметили заинтересованную мордашку, жадно втягивающую носиком воздух? Значит, что-то рядом сильно привлекло животное, и оно старается получить максимально подробную информацию. При этом крыса запросто может встать на задние лапки и вытянуться во весь рост, чтобы рассмотреть получше интересующий ее объект! Ваш питомец увлеченно двигает головой из стороны в сторону, втягивая при этом воздух – значит, он слишком чем-то поглощен, и при этом задействует все «системы» своего организма – зрение, обоняние и слух.
Вокализация. Мы привыкли считать, что крысы и мыши довольно шумные животные. Они, как правило, действительно активно общаются друг с другом, используя различные звуки. Большинство этих звуков, правда, человеческое ухо не различает – они находятся в более высоком диапазоне частот. Если у вас есть кошка или собака, то вы наверняка обращали внимание, что время от времени они вскидывают голову и пристально смотрят в сторону клетки с грызунами. Ничего удивительного – просто кошка или собака стали невольными слушателями разговора, не «предназначенного» для ваших ушей.
Диапазон звуков, которые мы все-таки слышим, довольно узок. Как правило, это самый обыкновенный писк, который обозначает раздражение, иногда игру или даже борьбу. У вас намного больше шансов услышать звуки, издаваемые крысами, если их у вас две или несколько.
У вас одна-единственная крыса? Тогда, услышав от нее писк или какой-либо другой звук, насторожитесь: это свидетельство большого испуга или боли.
Любители грызунов слышат и еще один специфический звук, именуемый специалистами «бруксизм». Бруксизмом («скрипением зубов») во сне страдают многие люди. С крысами дело обстоит чуть по-иному; можно слышать, как они скрипят зубами, будто перемалывая ими что-то очень твердое. Этакое скрипение или скрежетание. Все естественно – обыкновенное поведение всех грызунов. Некоторые крысы «скрежещут» довольно интеллигентно; четко различить эти звуки можно, лишь находясь в непосредственной близости от клетки. Кстати, для крыс бруксизм – хороший знак: значит, она сейчас расслаблена, и у нее в жизни все хорошо!
Скрипеть зубами – на самом деле очень важно для крыс. Ее передние резцы растут постоянно, и их необходимо стачивать. Присмотритесь к своему маленькому питомцу, не причиняют ли резцы ему какого-либо дискомфорта. Все ли в порядке с приемом пищи! Увидев нечто подозрительное, посоветуйтесь с ветеринаром. В особо запущенных случаях иногда показана операция.
Оригинал публикации: How Rats Communicate, And How To Interpret It. Источник и фото: www.pets4homes.co.uk
Если Вы ищите всё самое интересное о Ваших питомцах — подписывайтесь на наш канал!
Источник
Шум улицы ухудшил слух и повредил нервные клетки крыс, выяснили ученые
МОСКВА, 15 мая — РИА Новости. Постоянный фоновый гул, не имеющий определенной частоты и ритма, привел к необратимым нарушениям в работе центра слуха в мозге и негативно повлиял на поведение крыс, которые жили в условиях высокой зашумленности в течение двух месяцев, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
В последние годы экологи и биологи исследуют проблему влияния фонового шума на жизнедеятельность животных, птиц и даже растений. В частности, в августе 2011 года нидерландские ученые установили, что шум мегаполисов мешает самкам синиц выбирать лучшего партнера для спаривания. В марте 2012 года другая группа биологов показала, что гул негативно влияет на состояние калифорнийских сосновых лесов, так как шум от нефтяных вышек выгоняет из них главных распространителей семян — кустарниковых соек.
Акустический ад
Сяомин Чжоу (Xiaoming Zhou) из университета Восточного Китая в Шанхае и его коллега Майкл Мерзенич (Michael Merzenich) из университета штата Калифорния в Сан-Франциско (США) проследили за тем, как постоянный фоновый гул влияет на слух и поведение взрослых крыс.
Ученые приобрели несколько грызунов и посадили половину из них в клетки, оборудованные несколькими динамиками, а другую — в обычные вольеры.
На эти динамики ученые периодически подавали набор звуков, имитирующий типичный громкий городской гул. Крысы из клеток с громкоговорителями жили в условиях постоянной зашумленности круглые сутки. Уровень шума был достаточно низким, 50-60 децибел. Это соответствует громкости человеческой речи и примерно в десять раз тише гула шумной улицы.
Через два месяца ученые провели со своими подопечными серию экспериментов, при помощи которых они попытались выявить негативные эффекты, вызванные постоянным гулом.
В первом эксперименте крысы должны были понять, состоит ли звук из четырех или одиннадцати отдельных импульсов, и нажать соответствующую кнопку через три секунды после начала испытания. Если грызун делал правильный выбор за отведенное ему время, он получал кусочек еды в качестве награды. В это время Чжоу и Мерзенич фиксировали количество верных ответов, ошибок и ложных срабатываний в каждой группе крыс.
Нервы и слух
Обе группы грызунов справились с этой задачей, хотя крысы из клеток с высоким уровнем фонового шума чаще ошибались или не успевали принять решение.
Затем ученые усложнили опыт, сделав количество импульсов произвольным — крысам приходилось различать звуки, отличающиеся друг от друга только на один или два импульса. Данный эксперимент показал, что крысы из вольеров с динамиками крайне плохо проявили себя в этом эксперименте, ошибаясь примерно в два раза чаще, чем грызуны из контрольной группы.
Биологи попытались найти причины такой разницы в поведении — они вставили три сотни электродов в центр слуха крыс из той и другой группы и наблюдали за активностью нейронов во время прослушивания звуков.
Оказалось, что у крыс из клеток с высоким уровнем шума было повреждено множество нервных клеток, отвечающих за распознавание отдельных звуков. Нейроны в центре слуха таких животных реагировали на наборы из повторяющихся звуков медленнее и слабее, чем нервы здоровых грызунов, что также объясняет низкие результаты во втором эксперименте.
«Наши результаты убедительно показывают, что нам необходимо очень подробно рассмотреть и определить возможные последствия для здоровья, вызванные шумовым загрязнением, которые нельзя определить при помощи аудиограммы (график состояния слуха человека)», — заключают авторы статьи.
Источник