Изучение суточной активности и стереотипа поведения

Оборудование: диктофон либо блокнот и карандаш, секундомер, красный фонарь.

Отловленных при помощи ловчих канавок животных содержат в вольерах размером 400х600 мм в условиях, приближенных к естественным. Поскольку териологи не пришли к единой точке зрения относительно влияния интенсивности освещения и других абиотических факторов на ритм активности насекомоядных (Croucroft,1954; Sorenson,1962), и существуют данные, свидетельствующие об изменении суточной активности в условиях неестественного светового режима (Лучникова, 2002), животных содержат в условиях естественного освещения, влажности и температуры. Для ночных наблюдений следует использовать монохроматический свет (красный), который не воспринимается землеройками и грызунами и не беспокоит их.

В основе исследования лежит метод непрерывного хронометрирования с записью отдельных актов и форм поведения по специально разработанному коду (Ердаков, 1972), для землероек код был трансформирован В. Е. Сергеевым (1972). Во время наблюдений регистрируют 8 основных форм поведения, каждая из которых включает ряд отдельных поведенческих актов:

1. Самоочищение (груминг): чистка, вылизывание шерсти и аногенитальной области, выкусывание паразитов, почесывание.

2. Благоустройство: постройка убежища и уход за ним, активное состояние зверька в убежище, подготовка ко сну.

3. Реакции на пространственное ограничение («рефлекс свободы»): разнообразные попытки зверька покинуть вольер.

4. Оборонительно-ориентировочно-поисковое поведение: активное обследование территории, поиск добычи, охота, затаивание в момент опасности, ориентировочные реакции (принюхивается, прислушивается, оглядывается, стоя на задних лапах).

5. Передвижение: все пространственные перемещения зверька.

6. Пищевой комплекс: поедание беспозвоночных, растительных кормов, некрофагия и копрофагия, употребление воды, дефекация и уринация.

7. Сон: длительный продолжительный (в убежище и вне его) и кратковременный, прерывающийся иными поведенческими актами.

8. Покой активности: неподвижное состояние зверька в период бодрствования (стоит, сидит, лежит).

Полный код приведен в приложении 5.

Журнал наблюдений удобно вести виде таблицы (табл. 2.)

Таблица 2.

Пример оформления журнала наблюдений.

Час	Мин	Сек	Код	Примечания
22	00	00	73	свернувшись
22	01	15	24	слабо

 

Положительным моментом этого метода является получение информации не только биоритмологического, но и этологического характера. Подсчитав количество времени, затраченного на активную деятельность зверька за каждый час суток, можно составить кривую суточной активности (рис. 7).

Рис. 7. Хронограммы обыкновенной и равнозубой бурозубок (скользящая средняя)

Учитывая вероятность перехода от одной формы поведения к другой, мы имеем возможность выявить стереотип поведения животного (рис. 8). Составив полный перечень поведенческих актов, мы получаем полную этограмму.

Отрицательным моментом непрерывного хронометрирования является его трудоемкость и низкая скорость накопления информации, так как наблюдение идет только за одним зверьком. Поэтому, если необходимо получить только биоритмологические данные, достаточно использовать простую методику регистрации суточной активности, предложенную Л. Н. Ердаковым (1978), когда наблюдение производится сразу за несколькими животными, помещенными в индивидуальные вольеры. При наличии специального стеллажа один наблюдатель может вести наблюдение за 20

Рис.8. Стереотип поведения землероек

 

животными одновременно. Каждую минуту наблюдатель осматривает клетки и фиксирует одно из трех состояний животного:

«0» - спит

«1» - неподвижен

«2» - активен.

Журнал наблюдений удобно вести виде таблицы (табл. 3).

Таблица 3.

Пример оформления журнала наблюдений.

Час	Мин	Экз. №1	Экз. №2	Экз. №3	Экз. №4
22	45	1	0	2	1
22	46	2	1	2	1

 

6.1.2. Изучение внутри- и межвидовых отношений

 

Оборудование: вольеры для индивидуального содержания с прозрачной передней стенкой (минимальные размеры: длина 600 мм, ширина 400 мм, высота 300 мм), секундомер.

Поведение мелких млекопитающих при меж- и внутривидовых контактах изучают с использованием методики попарных ссаживаний на нейтральной территории и по системе «хозяин-пришелец» (Буреш и др., 1991). Для этого отловленных животных помещают в вольеры, где в достаточном количестве находится еда, вода и убежища. Для снятия стресса после поимки животных передерживают в индивидуальных вольерах не менее 12 часов.

При ссаживании на нейтральной территории зверьков выпускают в экспериментальную вольеру одновременно, при ссаживании по системе «хозяин-пришелец» к зверьку, прожившему в вольере не менее суток («хозяину») подсаживают другого («пришельца»). Ориентировочное время тестирования – 30 минут.

При описании внутри- и межвидовых контактов землероек используют показатели, которые количественно отражают уровень агрессивности, контактность и преобладание в ссаживании того или иного участника. На основании традиционных методик (Щипанов и др., 1998; Олейниченко и др, 2002; Лучникова, 2002) мы рекомендуем следующие показатели:

1) Количество контактов за время ссаживания. Помимо количества контактов (встреч) регистрируется инициатор контакта.

2) Агрессивная вокализация – показатель для землероек, издающих резкий щебет как акт ритуализованной агрессии. При наблюдениях подсчитывают количество актов и по возможности устанавливают зверька, издающего вокализацию.

3) Драки и укусы представляют собой акты прямой агрессии. При наблюдении устанавливают инициатора агрессивного акта, характер (единичный укус, короткая схватка, схватка клубком), исход встречи (кто из партнеров убегает, либо разбегаются оба, происходит ли удержание противника).

4) Скучивания относятся к нейтрально-дружелюбным взаимодействиям, при скучиваниях зверьки собираются вместе, тесно прижимаются или налезают друг на друга.

Пример заполнения журнала наблюдений:

Ссаживание на нейтральной территории, начало опыта; 22.00

№1 №2 (метка на левом боку)

→ W (обнюхивание назо-назальное)

 x (короткая схватка)

 ↔ (разбегание)

Расшифровка: контакт по инициативе зверька №1, зверек №2 агрессивно стрекочет, завязывается короткая драка, в результате которой разбегаются оба партнера (драка вничью).

При проведении диадных (попарных) ссаживаний (особенно внутривидовых) необходимо четко различать зверьков, для чего производится временное мечение одного их участников. В полевых условиях легче всего метить зверьков раствором бриллиантового зеленого. Такая метка безвредна для зверька, быстро высыхает и держится на шерсти в течение нескольких дней. Для высыхания мазка мечение необходимо провести не менее чем за 15 минут до начала опыта. На спичку наматывают ватку или используют ватные палочки, обильно пропитывают раствором и наносят мазок на хорошо заметный участок тела (бока, спина, хвост, шея). Во избежание попадания раствора в глаза и уши животного нельзя наносить метки на голову.

 

Зоопсихологические методы

 

Психологический анализ поведения животного осуществляется путем детального изучения движений подопытного животного в ходе решения определенных задач. Эти задачи ставятся так, чтобы по движениям животного можно было с наибольшей точностью судить об изучаемом психическом качестве. Одновременно должны учитываться физиологическое состояние животного, внешние условия, при которых проводится опыт, и вообще все существенные факторы, способные оказать влияние на результат эксперимента (Фабри, 1980).

Тест открытого поля

 

Тест открытого поля позволяет оценить двигательную активность, исследовательское поведение, эмоциональность и тревожность зверьков как на индивидуальном, так и на видовом уровне.

Оборудование. Стандартный тест открытого поля (рис. 9), либо ящик с квадратным дном (минимальные размеры: длина 500 мм, ширина 500 мм, высота 300 мм), которое расчерчено на квадраты (100 х 100 мм), каждый квадрат должен иметь углубление до 2 см – «норку» (в другом варианте контейнер имеет круглое дно, без углублений, расчерченное на секторы), секундомер, осветительный прибор.

Описание. Процедура включает подготовительный период и собственно тестирование.

Подготовительный период. Не менее чем за 60 минут до тестирования животных необходимо поместить в тихое, слабо освещенное помещение. В этот период исключаются перегруппировка животных, кормление, взятие в руки и

Рис.9. Животное в тесте открытого поля с круглой ареной

другие активные манипуляции. Такие процедуры, как нанесение метки, перемещение из домашней клетки в другую, формирование новых групп (перегруппировка) и т.д., нужно провести c животными не менее чем за 24 часа до начала тестирования.

Помещение животного внутрь арены. Выпускать зверька можно в центр арены или у ее стенки. Мы не обнаружили информации о влиянии места выпуска на последующее поведение зверька в 4-5-минутный тестовый период. Помещение животного непосредственно на пол арены создает условия для регистрации реакции животного на эмоциогенный фактор «неожиданность» (крысы, например, демонстрируют реакцию замирания (freezing)). Строго говоря, тест «Открытое поле» и был предложен C.S. Hall (1936) для регистрации поведения животных в ответ на новые, потенциально опасные стимулы (Буреш, и др., 1991).

Регистрируемые параметры (формы поведения). Обычно в тесте «Открытое поле» регистрируют горизонтальную и вертикальную двигательную активность, груминг, обнюхивание отверстий, дефекацию. Кроме того, удобно наблюдать за отклонениями в моторной сфере, такими как шаткость походки, тремор и т.п.

Горизонтальная двигательная активность (ГДА) животных в открытом поле включает побежки по разным траекториям, вплоть до кружения вокруг одного места. Основным критерием для идентификации данной формы поведения является участие в перемещении животного всех четырех лап.

Пол арены расчерчен на три ряда секторов одинаковой площади, поэтому за единицу перемещения при визуальной регистрации поведения удобно принять один пересеченный сектор. Животное считается переместившимся в смежный сектор, если все его четыре лапы пересекли разделяющую линию.

Регистрируют ГДА на периферии и в центре арены. Обсчет результатов целесообразно вести как по общей ГДА, так и по ГДА в различных зонах арены.

Вертикальная двигательная активность (ВДА) животных в открытом поле представлена двумя видами стоек: задние лапы животного остаются на полу арены, а передние упираются в стенку поля (Climbing) или остаются на весу (Rearing). Обсчет результатов можно вести как по общей ВДА, так и разделяя на Climbing и Rearing.

Груминг животных в ОП можно условно разделить на две категории: короткий и длительный. Короткий груминг характеризуется 1-2 быстрыми круговыми движениями лап вокруг носа и небольшой области около него, а длительный - умыванием области глаз, заведением лап за уши и переходом на умывание всей головы, лап, боков, туловища, аногенитальной области, хвоста. Целесообразно раздельно обсчитывать число актов короткого и длительного груминга за тестовый период.

Обследование отверстий (находящихся в полу арены) – «норковый рефлекс» – представляет собой обнюхивание краев отверстий или засовывание головы внутрь отверстий «по глаза». Чаще всего «обследованием отверстий» называют вторую форму поведения.

Уровень дефекации считается индексом «эмоциональности» животного. Для определения уровня дефекации (и, соответственно, эмоциональности) многие исследователи подсчитывают число болюсов, оставленных животным во время пребывания в экспериментальной установке. Однако следует учесть, что вид корма, степень наполненности кишечника могут существенно влиять на активность желудочно-кишечного тракта животного. Поэтому рекомендуется подсчитывать не число болюсов, а число актов дефекации.

Длительность эксперимента. Данный параметр определяется, исходя из целей конкретного эксперимента, и варьирует от 2 до 10 минут. Необходимо лишь учитывать, что поведение животных в первые 2-4 минуты тестирования связано с такими эмоциогенными факторами, как внезапность, необычность и новизна. В дальнейшем оно переходит в поведение патрулирования, которое внешне не отличается от первоначального.

После тестирования каждого животного установку протирают влажной губкой.

6.2.2. Тест «Экстраполяционное избавление»

Тест «Экстраполяционное избавление» (ТЭИ) используется для изучения когнитивных функций в условиях острой стрессорной ситуации (Бондаренко, 2006).

Оборудование: два прозрачных цилиндра, из которых цилиндр меньшего диаметра легко входит в цилиндр большего диаметра (рис. 10), секундомер.

 

Для выполнения теста животное необходимо аккуратно поместить в воду (около 22 °С), опустив его внутрь большого прозрачного цилиндра хвостом вниз и быстро накрыв малым.

Основные формы поведения в тесте:

1) начальное замирание (рис.10,а);

2) аверсивные реакции – прыжки внутри цилиндра (рис.10,b);

3) подныривание под край цилиндра (рис.10,с);

4) иммобильность.

Регистрируемые параметры:

1) латентный период начала аверсивных реакций после посадки в установку;

2) число прыжков за тестовый период;

3) латентный период подныривания. Время тестирования: вплоть до подныривания (но не более 2-х минут). Если животное не находит выход в течение 2 минут, то его считают не справившимся с задачей и удаляют из установки.

 

Метод обучения в лабиринтах

 

Метод лабиринта является одним из самых давних и широко распространенных методов изучения сложных форм поведения животных. Лабиринты могут иметь разную форму и, в зависимости от ее сложности, могут использоваться как при исследовании условно рефлекторной деятельности, так и для оценки когнитивных процессов животных. Перед подопытным животным, помещенным в лабиринт, ставится задача нахождения пути к определенной цели, чаще всего пищевой приманке. В некоторых случаях целью может служить убежище или другие благоприятные условия. Иногда при отклонениях животного от правильного пути оно получает наказание.

В простейшем виде лабиринт имеет вид Т-образного коридора или трубки. В этом случае при повороте в одну сторону животное получает награду, при повороте в другую его оставляют без награды или даже наказывают. Более сложные лабиринты слагаются из разных комбинаций Т-образных или подобных им элементов и тупиков, заход в которые расценивается как ошибки животного. Результаты прохождения животным лабиринта определяются, как правило, по скорости достижения цели и по количеству допущенных ошибок.

Метод лабиринта позволяет изучать как непосредственно способность животных к обучению, так и пространственную ориентацию, в частности роль кожно-мышечной и других форм чувствительности, памяти, способности к переносу двигательных навыков в новые условия и к формированию чувственных ощущений.

Для изучения когнитивных способностей животных чаще всего используют радиальный и водный лабиринты (Олтон, цит. по: Зорина и др., 1999).

Обучение в радиальном лабиринте.

Метод радиального лабиринта позволяет оценивать:

1)формирование пространственной памяти животных;

2) соотношение таких категорий пространственной памяти, как рабочая и референтная.

Работы с радиальным лабиринтом позволили выявить у животных наличие определенных стратегий поиска пищи.

Оборудование: Стандартный 8- или 12-рукавный лабиринт (рис. 11), который при необходимости можно смонтировать из подручных материалов (центральная камера изготавливается из 5-литровой пластиковой канистры, а каждый рукав – из двух пластиковых бутылок с широким горлышком, приманка (любой гранулированный корм для грызунов), секундомер.

Описание. Обычно радиальный лабиринт состоит из центральной камеры и 8 или 12 пронумерованных лучей, открытых или закрытых (называемых в этом случае отсеками или коридорами).

Перед началом опыта необходимо дать зверьку возможность ознакомиться с установкой, поместив его туда на несколько минут. Затем в конец каждого коридора помещают пищу. Голодное животное сажают в центральный отсек, и оно начинает заходить в лучи в поисках пищи. При повторном заходе в тот же отсек животное пищи больше не получает, и такой выбор классифицируется экспериментатором как ошибочный. В каждом опыте животное получает количество попыток, равное количеству рукавов. Наблюдатель фиксирует время начала и окончания опыта, латентный период (время, проведенное в центральной камере до захода в первый рукав), номера отсеков, в которые заходит животное.

По ходу опыта у животных формируется мысленное представление о пространственной структуре лабиринта. Животные помнят о том, какие отсеки они уже посетили, а в ходе повторных тренировок «мысленная карта» данной среды постепенно совершенствуется. Уже после 7-10 сеансов обучения многие животные безошибочно или почти безошибочно заходят только в те отсеки, где есть пища, и воздерживаются от посещения тех отсеков, где они только что были.

Обучение в водном лабиринте Морриса (водный тест).

Предложенный в начале 80-х гг. прошлого века Р. Моррисом метод для исследования способности животных к формированию пространственных представлений приобрел большую популярность, и его стали называть «водным тестом Морриса».

Оборудование: стандартный водный лабиринт Морриса, при отсутствии может быть заменен контейнером (минимальные размеры: длина 400 мм, ширина 400 мм и высота 300 мм), пусковая площадка – утяжеленный контейнер (минимальные размеры: длина 100 мм, ширина 100 мм и высота 100 мм), сухое молоко, секундомер.

Принцип метода заключается в следующем. Животное выпускают в бассейн с замутненной водой, из которого нет выхода, но имеется невидимая для него подводная платформа, отыскав которую, животное может выбраться из воды. В следующем опыте через некоторое время животное выпускают плавать уже из другой точки периметра бассейна. Постепенно время, которое проходит от пуска зверька до отыскания платформы, укорачивается, а путь упрощается. Это свидетельствует о формировании у него представления о пространственном расположении платформы на основе внешних, по отношению к бассейну, ориентиров. Подобная мысленная карта может быть более или менее точной, а определить, в какой степени животное помнит положение платформы, можно, переместив ее в новое положение. В этом случае время, которое животное проведет, плавая над старым местоположением платформы, будет показателем прочности следа памяти.

При проведении этологических и зоопсихологических исследований мы рекомендуем использовать фото- и видеосъемку, позволяющую еще раз вернуться к «непонятным» или слишком кратковременным поведенческим актам и уточнить их функциональное назначение.

 

В заключение следует заметить, что авторы не претендуют на абсолютную универсальность предложенных ими методик. В разных географических, климатических и прочих условиях они могут потребовать очередной коррекции, успехов в чем мы и желаем молодым исследователям. 

 

 

Литература

1. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. Пер. с англ. / Я. Буреш, О. Бурешова, Д. П. Хьюстон. – М.: Высш. школа.- 1991.- 399 с.

2. Гуртовой Н. Н. Практическая зоотомия позвоночных. Птицы и млекопитающие / Н. Н. Гуртовой, Ф. Я. Дзержинский. – М.: Высш. шк., 1992. – С. 179-183.

3. Догель В. А. Проблемы исследования паразитофауны рыб. (Мето­дика и проблематика ихтиопаразитологических исследований) / Тр. Ленингр. общ. естествоиспыт. – Л, 1933. – Т. 62 (3). – С. 247—288.

4. Ердаков Л. Н. Количественная характеристика суточного стереотипа поведения водяной крысы и обыкновенного хомяка // Изв. Сиб. Отд. АН СССР, серия биол., 1972. – вып.2. – С. 75-80.

5. Ердаков Л. Н. Простая методика регистрации суточной активности. Известия СО АН СССР. – Наука, СО, 1978. – С. 135-138.

6. Зорина 3. А. Основы этологии и генетики поведения. / 3. А. Зорина, И. И. Полетаева, Ж. И. Резникова – М.: Изд-во МГУ, 1999. – 234 с.

7. Ивашкин В. М. Методы сбора и изучения гельминтов наземных млекопитающих / В. М.Ивашкин, В. Н. Контримавичус, Н. С.Назарова. – М.: Наука, 1971. – 124 с.

8. Ильяшенко В. Б. Способ очистки скелетов землероек // Биология насекомоядных млекопитающих. Материалы Междунар. конференции. / В. Б. Ильяшенко, С. С. Онищенко – Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. – С. 103-105.

9. Карасева Е. В. Методы изучения грызунов в полевых условиях: Учеты численности и мечение. / Е. В. Карасева, А. Ю. Телицына. – М.: Наука, 1996. – 227 с.

10. Карасева Е. В. Методы изучения грызунов в полевых условиях. / Е. В. Карасева, А. Ю. Телицына, О. А. Жигальский. – М.: Изд-во ЛКИ, 2008. – 416 с.

11. Кузнецов Б. А. Определитель позвоночных животных фауны СССР. Ч. 3. Млекопитающие. – М.: Просвещение, 1975. – 208 с.

12.   Лучникова Е.М. Этолого-биоритмологические факторы организации сообществ землероек // Сибирский экологический журнал, 2002, №6 –С.22 – 26.

13. Наумов Н. П. Изучение подвижности и численности мелких млекопитающих с помощью ловчих канавок // Вопросы краевой, общей и экспериментальной паразитологии и медицинской зоологии. – М., 1955. – Т. 9. – С. 179-202.

14. Олейниченко В. Ю. Поведение и некоторые особенности использования пространства кавказской бурозубкой (Sorex satutini) / В. Ю. Олейниченко, В. А. Долгов, А. А. Банникова, А. В. Купцов.//Зоол. ж., 2002, Т. 81, № 6. – С. 734 – 744.

15. Сергеев В. Е. Сравнительная оценка поведения и активности обыкновенной куторы и обыкновенной бурозубки // Поведение животных. Экологические и эволюционные аспекты. 1 Всесоюз. совещ. по экологическим и эволюционным аспектам поведения животных.– М.: Наука, 1972. –С. 228-230.

16. Скрябин К. И. Метод полных гельминтологических вскрытий позвоночных, включая человека. – М., 1928. – 45 с.

17. Слоним А. Д. Поведение и среда. – Л.: Наука, 1976. – С.11.

18. Теплова Н. С. Методы изучения питания землероек (Insectivora, Soricidae) / Н. С. Теплова, Е. М. Лучникова // Териофауна России и сопредельных территорий (VII съезд Териологического общества). Материалы Международного совещания 6-7 февраля 2003 г., Москва. – Москва, 2003. – С. 346-347.

19. Фабри К. Э. Орудийные действия животных. – М.: Знание, 1980. – 233 с.

20. Шварц С. С. Метод морфофизиологических индикаторов / С. С. Шварц, В. С. Смирнов, Л. Н. Добринский – Свердловск, 1968. – 111 с.

 Щипанов Н. А. Общая характеристика поведения землероек-бурозубок Sorex araneus, S. caecutiens, S. minutus, S. isodon (Insectivora, Soricidae)/ Н. А. Щипанов, А. А. Калинин, В. Ю. Олейниченко, Т. Б. Демидова //Зоол. ж, 1998. т.77, №4. - С. 444-458

21. Щипанов Н. В. Универсальная живоловка для мелких млекопитающих // Зоол. ж., 1987. – Т. 66, № 5. – С. 759-761.

22. Hall C. S. Emotional behavior in the rat. III. The relationship between emotionality and ambulatory activity // J. comp. physiol. Psychol., 1936. – vol. 22. – Р. 345-352.

23. Crowcroft P. The daily cycle of activity in British shrews // Proc. Zool., 1954. – Vol.123. – Р. 715-729.

24. Sorenson M. W. Some aspects of Water Shrew behavior // American Midland Naturalist, 1962. – vol. 6, № 2. – Р. 445-462.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

Приложение 1.