Ilmastoitujen refleksien kehittäminen guppy -akvaariokalaissa. Olosuhteet ehdollisten refleksien kehittymiselle kaloissa Kalat eivät kykene muodostamaan ehdollisia refleksejä

III. Esimerkkejä moottorin reflekseistä.

1. Venytyksen ja jarrutuksen lihasrefleksit.

Harkitse lihasten venytysrefleksia. Se on suunniteltu säätelemään raajojen asentoa, varmistamaan kehon paikallaan pysyminen, tukemaan kehoa seisten, makaa tai istuen. Tämä refleksi ylläpitää tasaista lihaksen pituutta. Lihasten venytys aiheuttaa lihaksien aktivoitumisen ja supistumisen, toisin sanoen lihaksen lyhenemisen, joka vastustaa sen venyttämistä. Esimerkiksi kun henkilö istuu, vatsalihakset venyttävät ja vahvistavat, mikä estää selän taipumista. Sitä vastoin liiallinen lihasten supistuminen heikentää sen venytysreseptoreiden stimulaatiota, lihasääni heikkenee

Harkitse hermoimpulssin kulkua heijastuskaarta pitkin. On heti huomattava, että lihasten venytysrefleksi kuuluu yksinkertaisimpiin reflekseihin. Se kulkee suoraan aistinvaraisesta neuronista motoriseen neuroniin (kuva 1). Signaali (ärsytys) kulkee lihasta reseptoriin. Impulssi kulkee aistinvaraisen neuronin dendriittejä pitkin selkäytimeen ja sieltä se kulkee lyhyimmän reitin somaattisen hermoston motoriseen neuroniin, ja sitten moottori neuronin aksonia pitkin, impulssi tulee efektoriin (lihakseen). Siten suoritetaan lihasten venytysrefleksi.

Kuva 1. 1 - lihas; 2 - lihasreseptorit; 3 - aistinvarainen neuroni; 4 - motorinen neuroni; 5 - efektori.

Toinen esimerkki moottorin refleksistä on estorefleksi. Se syntyy vastauksena venytysrefleksin toimintaan. Estävä refleksikaari sisältää kaksi keskiosynapsia: herättävä ja estävä. Voimme sanoa, että tässä tapauksessa tarkkailemme parin antagonistilihasten työtä, esimerkiksi nivelen taivutinta ja venytintä. Yhden lihaksen motoriset neuronit estyvät parin toisen komponentin aktivoitumisen aikana. Harkitse polven taipumista. Tässä tapauksessa havaitsemme venytyslihaksen karan venytystä, mikä lisää motoristen neuronien viritystä ja taivutusmoottorien neuronien estoa. Lisäksi taivutuslihaskaran venytyksen vähentäminen heikentää homonyymisten motoneuronien viritystä ja ulostyöntyvien motoneuronien vastavuoroista estoa (estäminen). Homonyymisillä motorisilla neuroneilla tarkoitamme kaikkia niitä neuroneja, jotka lähettävät aksoneja samaan lihakseen tai virittävät lihaksen, josta vastaava reitti kehältä hermokeskukseen on peräisin. Vastavuoroinen esto on hermoston prosessi, joka perustuu siihen tosiasiaan, että yksi ja sama aferenssireitti innostaa joitain soluryhmiä ja muiden soluryhmien esto syöttöneuronien kautta. Viime kädessä venytysmoottorineuronit ovat innoissaan ja taivutusmoottorineuronit supistuvat. Näin ollen lihasten pituuden säätely tapahtuu.

Harkitse hermoimpulssin kulkua heijastuskaarta pitkin. Hermoimpulssi on peräisin ojentajalihaksesta ja kulkee aistinvaraisen neuronin aksoneja pitkin selkäytimeen. Koska tämä heijastuskaari kuuluu dysynaptiseen tyyppiin, impulssi haarautuu, yksi osa tulee ojentajana olevaan motoneuroniin lihaksen pituuden ylläpitämiseksi ja toinen - taivutusmotoneuroniin, ekstensori on estetty. Sitten jokainen hermoimpulssin osa menee vastaavaan efektoriin. Tai selkäytimessä siirtyminen polven flexor -motoneuroniin on mahdollista estävien synapsien kautta, jotka mahdollistavat lihaksen pituuden muuttamisen ja sitten moottorin aksoneja pitkin poistuvat päätylevyihin (efektori, luustolihas). On olemassa kaksi muuta vaihtoehtoa, kun taivutusreseptori havaitsee virityksen, refleksi seuraa samaa polkua.

ORis.2 1. Venytyslihas. 2. Lihasten taivutin. 3. Lihasreseptori. 4. Aistin hermosolut. 5. Estävät interneuronit. 6. Motorinen neuroni. 7. Effector

Tutustutaan nyt monimutkaisempiin reflekseihin.

2. Taivutus ja ristipidennysheijastus.

Yleensä heijastuskaaret sisältävät kaksi tai useampia peräkkäin kytkettyjä neuroneja, eli ne ovat polysynaptisia.

Esimerkki on ihmisen puolustusrefleksi. Kun sitä käytetään raajassa, se vedetään taivuttamalla, esimerkiksi polvinivelessä. Tämän refleksikaaren reseptorit löytyvät ihosta. Ne tarjoavat liikkeen, jonka tarkoituksena on poistaa raaja ärsytyksen lähteestä.

Kun raaja ärtyy, tapahtuu taipumisrefleksi, raaja vedetään taaksepäin ja vastakkainen suoristetaan. Tämä tapahtuu impulssin kulkiessa heijastuskaarta pitkin. Työskentelemme oikealla jalalla. Oikean jalan reseptorista aistinvaraisen neuronin aksoneja pitkin impulssi tulee selkäytimeen, sitten se lähetetään neljään eri interneuronipiiriin. Kaksi ketjua menee oikean jalan taivutus- ja venytysmoottorineuroneihin. Taivutuslihas supistuu ja ojentaja rentoutuu estävien interneuronien vaikutuksesta. Vedämme jalkamme pois. Vasemmassa jalassa taivutuslihas rentoutuu ja venytyslihas supistuu kiihottavan interneuronin vaikutuksesta.

RiceBlack - estävät interneuronit; punainen jännittävä. 2. Motoriset neuronit. 3. rento rento taivutin ja venytyslihakset. 4. Taivuttajan ja venytyksen supistuneiden lihasten efektorit.

3. Jänteen refleksi.

Jänteen refleksejä käytetään ylläpitämään jatkuvaa lihasjännitystä. Jokaisella lihasella on kaksi säätelyjärjestelmää: pituuden säätely, lihaskarvojen avulla reseptoreina ja jännityksen säätely, jänneelimet toimivat reseptoreina tässä asetuksessa. Ero jännityksen säätöjärjestelmän ja pituuden säätöjärjestelmän välillä, johon lihas ja sen antagonisti ovat osallisena, on koko raajan lihasäänen käyttö jänteen refleksin avulla.

Lihaksen kehittämä voima riippuu sen alustavasta venytyksestä, supistumisnopeudesta ja väsymyksestä. Poikkeama lihasjännityksestä halutusta arvosta kirjataan jänneelimillä ja korjataan jänteen refleksillä.

Tämän refleksin reseptori (jänne) sijaitsee raajan jänteessä taivuttajan tai venytyslihaksen päässä. Sieltä signaali kulkee aistinvaraisen neuronin aksoneja pitkin selkäytimeen. Siellä signaali voi kulkea estävän interneuronin läpi laajentimen motoriseen neuroniin, joka lähettää signaalin venytyslihakseen lihaksen pitämiseksi jännityksessä. Signaali voi myös mennä kiihottavaan interneuroniin, joka lähettää signaalin moottorin aksonin kautta taivutusefektoriin lihaksen jännityksen muuttamiseksi ja tietyn toimenpiteen suorittamiseksi. Siinä tapauksessa, että herätys havaitsee taivutusreseptorin (jänteen), signaali kulkee aistinvaraisen neuronin aksonin läpi interneuroniin ja sieltä moottori -motoneuroniin, joka lähettää signaalin taivutuslihakseen moottorin aksoneja pitkin neuroni. Taivutusrefleksikaarella polku on mahdollinen vain estävän interneuronin kautta.

Kuva Tendinous -reseptori. 2. Aistin hermosolu. 3. Estävä interneuroni. 4. Jännittävä interneuroni. 5. Motorinen neuroni. 6. Reseptori.

KÄYTTÄYTYKSEN TUTKIMUS JA KALAN SOVELTAMINEN ULKOISIIN EHDOIHIN

Kalojen käyttäytymisen tutkiminen on yksi ihtiologian tärkeimmistä tehtävistä ja valtava kenttä mielenkiintoisimpien ja jännittävimpien kokeiden ja tutkimuksen suorittamiseen. Erityisesti arvokkaiden anadromaalisten ja puolianadromaalisten kalojen säilyttäminen vesivoimarakentamisen yhteydessä on mahdotonta ilman onnistunutta tutkimusta näiden kalojen käyttäytymisestä kutualueilla, patojen ja kalastusrakenteiden alueella. Yhtä tärkeää on estää kalojen imeytyminen saantilaitoksiin. Näitä tarkoituksia varten on jo käytetty tai testattu laitteita, kuten kuplaverhot, sähköiset kaideesteet, mekaaniset ristikot jne., Mutta toistaiseksi käytetyt laitteet eivät ole riittävän tehokkaita ja taloudellisia.

Kalastuksen onnistuneen kehittämisen ja pyydysten parantamisen kannalta tiedot kalan käyttäytymisestä kalastusvyöhykkeellä, riippuvuus hydrometeorologisesta tilanteesta ja hydrologisista tekijöistä sekä päivittäisistä ja määräajoista pystysuorista ja vaakasuorista muutoksista ovat erittäin tärkeitä. Samaan aikaan järkevä kalastuksen järjestäminen ei ole mahdollista ilman, että tutkitaan eri -ikäisten ryhmien jakautumista ja käyttäytymistä. Vaellusten ajoitus ja voima, kalojen lähestymiset kutu-, ruokinta- ja talvehtimispaikoille määräytyvät suurelta osin ympäristöolosuhteiden ja yksilöiden fysiologisen tilan muutosten perusteella.

Aistielinten merkitys abioottisten ja bioottisten signaalien havaitsemisessa

Kalojen käyttäytymisen tutkimus suoritetaan säännöllisten kenttähavaintojen, laboratorio -olosuhteissa tehtyjen kokeiden ja tutkittavien kohteiden korkeamman hermoston aktiivisuuden ulkoisen ympäristön vuorovaikutusta koskevien tietojen analysoinnin perusteella. Ympäristön kanssa vuorovaikutuksessa kalat näyttävät kolme suuntautumistapaa:

Suuntahaku - ulkomaailmasta tulevan signaalin toisto;

Sijainti - signaalien lähettäminen ja niiden heijastuksien havaitseminen;

Signalointi on signaalin lähettämistä toisten ihmisten toimesta ja muiden havaitsemista.

Kalan käyttäytymiseen vaikuttavien abioottisten ja bioottisten signaalien havaitseminen tapahtuu aistien kautta, joista ensinnäkin erotetaan näkö, kuulo, sivulinja ja haju. Kalojen refleksitoiminta on erityisen tärkeää.

Kalan visio

Ilmaan verrattuna vesi on kalojen elinympäristönä huonompi visuaaliselle havainnolle. Vesikerrosten valaistus veteen tunkeutuvilla auringon säteillä on suoraan verrannollinen liuenneiden ja suspendoituneiden hiukkasten määrään, jotka määrittävät veden sameuden ja määrittävät kalojen näköelinten toiminnan rajat. Merivedessä valaistus saavuttaa 200-300 m syvyyden ja makean veden vesistöissä vain 3-10 m. Mitä syvemmälle valo tunkeutuu veteen, sitä syvemmälle kasvit tunkeutuvat. Veden kirkkaus on erittäin vaihtelevaa. Se on enemmän avomerellä ja vähenee sisävesillä. Mitä enemmän eläviä organismeja vedessä, sitä vähemmän läpinäkyvä vesi. Merien erittäin kirkkaat vedet, erityisesti kauniin syvän sininen, ovat elämän köyhiä. Läpinäkyvimmät meret ovat Sargasso ja Välimeri.

Kalalla on värinäkö. Valaistulla alueella asuville henkilöille se on erittäin tärkeää ja määrää heidän käyttäytymisensä. Planktonin syöttölaitteiden, myös nuorten kalojen, ruokinta suoritetaan hyvin kehittyneiden näköelinten ansiosta. Kaloille ominainen näöntarkkuus mahdollistaa veden valaistuksesta ja läpinäkyvyydestä riippuen useiden kymmenien metrien etäisyydellä olevien esineiden erottamisen. Kaikki edellä mainitut ovat erittäin tärkeitä kalojen ruoka- ja puolustusreaktioiden kannalta. On osoitettu, että parvien muodostuminen ja rappeutuminen liittyvät myös vesiympäristön valaistumiseen.

Kalan liikettä virtaa vastaan ​​ohjaavat näköelimet, harvemmin hajuelimet. Tämä on perusta yrityksille ohjata kaloja kalastuskäytävissä mallien jälkeen. KANSSA valaistuksen, rytmien ja ruokinnan aktiivisuuden ansiosta.

Pystysuuntaisen kaavoituksen ilmiö ja eläinten ja kasvien vallitseva väri johtuu eri aallonpituisten säteiden epätasaisesta tunkeutumisesta vesipatsaaseen. Eläimet värjäävät usein sen spektrin osan värillä, joka tunkeutuu tiettyyn syvyyteen, minkä seurauksena ne saavat suojaavan värin, ja ne ovat huomaamattomia. Ylähorisontissa eläimet ovat enimmäkseen ruskehtavan vihertäviä ja syvempiä punaisia. Suurilla syvyyksillä, ilman valoa, eläimet maalataan enimmäkseen mustaksi tai kokonaan ilman väriä (depigmentoitu).

Kuulo.

Veden akustiset ominaisuudet ovat paljon vahvempia kuin ilman. Äänen värähtelyt menevät nopeammin ja tunkeutuvat pidemmälle. Havaittiin, että äänisignaalien rooli kasvaa hämärän alkaessa, kun visuaalinen havainto heikkenee. Äänen havaitsemisen keskus on kalojen sisäkorva. Ultraäänivärähtelyn havaitseminen ei ole tyypillistä kaloille, mutta ne reagoivat matalataajuisiin ääniin. Vastaus ultraääniin havaitaan vain, kun voimakas lähde asetetaan lyhyelle etäisyydelle, ja se voidaan pikemminkin johtua ihon tuskallisesta tunteesta.

Kun äänisignaalit reagoivat, kalat reagoivat suuntautuvalla (heijastavalla) tavalla ensinnäkin ruoan ärsykkeisiin tai vaarasignaaliin. Kaupungin rajoissa kalat tottuvat nopeasti meluun, jopa jatkuviin erittäin koviin ääniin. Ehkä juuri siksi ei ollut mahdollista äänisignaalien avulla järjestää lohen suuntautuvaa liikettä jokiin tai pelotella niitä pois jätevedestä. Jopa lentokenttien lähellä kalat eivät muuta käyttäytymistään ja purevat syöttiä. On huomattava, että ajoittainen ääni vaikuttaa kaloihin voimakkaammin kuin jatkuva ääni.

Sivulinja

Ensinnäkin on huomattava sivulinjan toiminnallinen yhteys kuuloelimiin. Havaittiin, että äänivärähtelyn alaosa (taajuudet 1–25 Hz) koetaan sivulinjana. Sivulinjan merkitys on kaukana täysin ymmärretystä. Sivulinjan päätehtävä on hydrodynaamisten kenttien ja vesisuihkujen havaitseminen. Suurista lähteistä peräisin olevat hydrodynaamiset kentät, jotka aiheuttavat kaloissa puolustusreaktion, havaitaan yleensä huomattavan etäisyyden päässä. Kuitenkin alueilla, joilla padon alapuolella oleviin jokiin muodostuu nopeita virtauksia, monet kalat tottuvat nopeasti muuttuneisiin olosuhteisiin.

Pienten kappaleiden liikkeen aiheuttamat hydrodynaamiset kentät aiheuttavat yleensä kalojen ruokareaktioita. Sivulinjan avulla kalat on suunnattu tarkasti kohdennettuun heittoon suhteellisen lyhyellä, useiden kymmenien senttimetrien etäisyydellä.

Sivulinjan avulla krepulaariset, yölliset ja kasvaneet saalistajat navigoivat ja saavuttavat saaliinsa. Nuorten kalojen ja planktonin syöttölaitteiden sivulinja palvelee saalistajien havaitsemista ja yleistä suuntautumista ympäristöön.

Haiseva kala

Veden ominaisuus hyvänä liuottimena on otettava huomioon. On todettu, että kalat reagoivat vähäisiin määriin veteen liuenneita aineita. Hajujen avulla kalastajat houkuttelevat kaloja. Samaan aikaan muut aineet, kuten saalistuskalojen ja merinisäkkäiden ihon tinktuura, toimivat pelotteena.

Veteen liuenneiden aineiden havaitseminen liittyy ilmeisesti makuelimiin. Anadromiset kalat löytävät tiensä merestä hajua käyttämällä jokiin. Ei ole epäilystäkään siitä, että kalat kykenevät muistamaan. Tämä selittää kotiutus(englanninkielisestä kodista - dom≫) - kalojen kyky päästä juuri niihin jokiin, kanaviin tai kahvoihin, joista ne nousivat muniksi kehittyneinä poikasina.

Korkeampi hermostuneisuus ja kalojen käyttäytyminen

Kalan kyky saada ehdollisia refleksejä yhdessä ehdoitta refleksien kanssa mahdollistaa niiden käyttäytymisen hallinnan. Ehdolliset refleksit kehittyvät kaloissa hitaammin kuin korkeammilla selkärankaisilla ja häviävät nopeasti, jos niitä ei vahvisteta samoilla tekijöillä, jotka vaikuttivat niiden muodostumiseen, mutta jotka voivat syntyä spontaanisti tietyn ajan kuluttua.

Veden lämpötilalla on erityinen rooli refleksien luomisessa ja sammumisessa. On näyttöä (Yudkin, 1970), että sammen ehdolliset refleksit kehittyvät syksyllä paljon huonommin kuin kesällä. Kultakaloissa veden lämpötilan lasku alle +13 ° C ja nousu yli +30 ° C aiheuttivat kaikkien aiemmin saatujen refleksien katoamisen. Kaikki tämä tulee varsin ymmärrettäväksi, jos otamme huomioon, että kalojen, alhaisen veren lämpötilan omaavien eläinten, elintärkeä toiminta riippuu veden lämpötilasta.

Ehdollisia refleksejä voi esiintyä kaloissa jäljitelmän muodossa. Kouluttamattomat kalat matkivat muita, joihin ehdolliset refleksit muodostuivat asianmukaisen koulutuksen tai elämänkokemuksen jälkeen. Muutos kalojen käyttäytymisessä aktiivisten ja jopa paikallaan pysyvien pyydysten pyyntivyöhykkeellä on tässä suhteessa suuntaa antava. Usein yksi yksilö, joka on löytänyt porsaanreiän poistuakseen pyydyksestä, riittää suurimmalle osalle laumasta poistumaan siitä (esimerkiksi anjovis kiinteissä ja nuotaverkoissa).

Pilengas pystyy voittamaan nettojärjestyksen, kahlaamaan ylälinjan yli, hyppäämään ulos ja jopa ryömimään, rypistyen kaltevaa kangasta pitkin, kun näytteitä otetaan takaisin.

Tarkkailulentäjät, jotka pitkiä aikoja osoittivat kalastusaluksia kalaparveille, panivat merkille asteittaisen muutoksen sardellin käyttäytymisessä: liikesuunnan muutos ja kurenuotasta poistuminen, "kyyristyminen", leviäminen jne. .

Kalojen käyttäytyminen ja reaktioiden nopeus eivät ole identtisiä erilaisissa fysiologisissa tiloissa. Rasvaiset kalat muodostavat nopeasti klustereita, jotka ovat varovaisempia kuin fysiologisesti heikentyneiden yksilöiden muodostamat. Usein kalat reagoivat paitsi äkillisiin olosuhteiden muutoksiin myös ympäristötekijöiden muutoksiin. Veden lämpötilan noustessa hieman, kertymät voivat yksinkertaisesti hajota huolimatta siitä, että lämpötila pysyy kalastuksen kannalta optimaalisella alueella.

Kalojen muodostuminen kouluissa on erittäin tärkeää. Kalakoulun puolustusarvo on yhtä suuri kuin lintujen. Lisäksi lauma, joka kattaa suuremman vesimuodostuman, löytää ruokintapaikkoja nopeammin kuin yksittäiset yksilöt.

Havainnot ovat osoittaneet pystysuuntaisten vaellusten esiintymistä joillakin kalalajeilla. Niinpä Newfoundlandin rannalla meribassi, jonka auringonlasku on 60–90 minuuttia, nousee 500–600 metrin syvyydestä 300–400 metrin syvyyteen. Yöllä ahven pysyy 200 metrin päässä pinnasta ja aamulla uppoaa ja on alareunassa päivän aikana. Turska ja kolja käyttäytyvät samalla tavalla. Mustalla merellä pystysuorat vaellukset ovat luonteenomaisimpia sardellille ja piikkimakrillille, jotka laskeutuvat alemmalle horisontille päivällä ja nousevat pintaan yöllä. Tämä käyttäytyminen liittyy planktonin liikkeeseen. Monille kaloille oleminen eri syvyyksissä ja eri etäisyyksillä rannikosta on ominaista elinkaaren eri jaksoilla.

Kaikki edellä mainittu liittyy suoraan kalojen käyttäytymiseen. Tutkijan on otettava tämä huomioon voidakseen vaikuttaa tehokkaammin kalojen käyttäytymiseen kalastusalueilla, joilla on tarpeen yksilöidä johtavat tekijät kussakin yksittäistapauksessa. Nykyään käyttäytymisominaisuuksien tuntemus on erityisen tärkeää kalastuksen onnistuneen kehittämisen kannalta. Tämä johtuu ennen kaikkea kalastuksen intensiteetin lisääntymisestä, kalakantojen vähenemisestä ja työn taloudellisten kustannusten noususta.

Ympäristötekijöistä ja kalojen fysiologisesta tilasta riippuvaisten käyttäytymisominaisuuksien tutkiminen antaa tutkijoille ja kalastajille mahdollisuuden säännellä kalastusta taktisesti lisäämällä sen tehokkuutta. Kaupallisen kohteen biologian tuntemus mahdollistaa kalastuksen järjestämisen suurimpien pitoisuuksien aikana, suurimman levinneisyyden syvyyksissä ja veden lämpötiloissa, jolloin kertymät ovat vakaimpia. Yksi tällaisten tutkimusten välineistä on monimuuttujainen korrelatiivinen analyysi meritieteellisten ja biologisten kriteerien merkittävimmistä suhteista kalojen elinkaaren ilmiöitä ja prosesseja kuvaavien matemaattisten mallien luomiseksi. Hyvin kauan sitten ja hyvin useilla vesistöalueilla ennusteet syksyn muuttoliikkeiden ajoituksesta, talvehtivien kertymien muodostumisesta ja hajoamisesta sekä kaupallisten kaupallisten kalojen kalastuksen aloittamisesta ovat osoittautuneet todisteiksi. Tämä auttaa vähentämään alusten tuottamattomia seisokkeja ja lisää kalastuksen intensiteettiä.

Esimerkkeinä tällaisista malleista voidaan mainita AzNIIRKh: n laskemat regressioyhtälöt, jotka ennustavat Azovin sardellin syksyn muuttumisen ajoituksen Kertšinsalmen kautta Mustalle merelle.

Kierroksen alku:

Y = 70,41 +0,127 X 1, -0,229 X 2,

Y = 27,68 - 0,18 X 2 - 0,009 (H).

Joukkomuuton alku:

Y = 36,01 +0,648 X 3-0,159 X 2,

jossa Y ja Y 1 ovat syksyn muuttoliikkeen ja joukkoliikkeen odotetun alkamisen päivämäärät (lähtölaskenta 1. syyskuuta alkaen); X 1 ja Xs - päivämäärät, jolloin veden lämpötila lopullisesti muuttui +16 ja +14 ° С (vastaavasti) Azovinmeren eteläosassa (1. syyskuuta alkaen); X 2 on kalan lukumäärä (%) populaatiossa, jonka rasvakertoimen arvo on 0,9 tai enemmän 1. syyskuuta, H on ruokinnan kesto (astetta / päivää) kutun jälkeen 1. syyskuuta.

Esitettyjen mallien mukaan muuttoliikkeiden ajoituksen ennakointivirhe on enintään 2-3 päivää.

Mustalla merellä, kuten luultavasti muillakin lämpimillä merillä, on hämmästyttävä tapa harrastaa "tyranniaa". Kalastaja, joka on tottunut varovaisiin ja oikukkaisiin makean veden kaloihin, on yksinkertaisesti hämmästynyt, kun hän lähtee merikalastukseen. Tackle, toisin sanoen, "tyranni" itsessään on pitkä siima, jonka toiseen päähän on kiinnitetty neljä tai viisi koukkua lyhyisiin hihnoihin. Mitään muuta ei tarvita - ei sauvoja, ei syöttiä. Kalastaja menee syvälle paikalle, laskee koukut veteen ja kääri siiman toisen pään sormensa ympärille. Istuu veneessä ja nykäisee linjaa aika ajoin, kunnes tuntuu siltä, ​​että se on raskas. Sitten vetää. Ja mitä luulet, vetää kalan ulos, mutta joskus ei yksi, vaan kaksi tai kolme kerralla. Totta, kala ei pääsääntöisesti ota tyhjiä koukkuja suuhunsa, vaan tarttuu niihin vatsallaan, kiduksillaan ja jopa hännällään. Ja silti näyttää siltä, ​​että sinun täytyy olla täysin tyhmä, jotta voit langeta tällaiseen suoraan sanottuna vaaralliseen torjuntaan, eikä se lupaa mitään hyötyä.

Ehkä kalat ovat todella tyhmiä olentoja. Yritetään selvittää se. Mielen tärkein kriteeri on kyky oppia. Kalat ovat ahkera opiskelija. He kehittävät helposti erilaisia ​​taitoja. Jokainen voi olla itse vakuuttunut tästä. Monet pitävät trooppisia kaloja kotona. Kahden tai kolmen päivän aikana on helppo opettaa akvaarion asukkaat uimaan lasille, jos ensin koputat sitä kevyesti sormellasi ja heität sitten siihen maukasta ruokaa. Viidentoista tai kahdenkymmenen tällaisen menettelyn jälkeen kalat, kuultuaan kutsun, luopuvat kaikesta kalaliiketoiminnastaan ​​ja ryntävät määrättyyn paikkaan toivoen saavansa osan matoista huolellisuutta varten.

Mehiläisten, muurahaisten ja kalojen hankkimat taidot eivät ole samat kuin hyvin alkukantaisten eläinten. Monimutkaisuutensa ja säilyvyytensä vuoksi ne eroavat harvoin riippuvuusreaktioista ja summausreflekseistä. Näiden eläinten hermoston korkea täydellisyys antoi heille mahdollisuuden kehittää uudentyyppisiä adaptiivisia reaktioita. Niitä kutsutaan ehdollisiksi reflekseiksi.

Tämän tyyppiset refleksit löysivät ja tutkivat I.P. Pavlov koirilla. Nimeä ei annettu sattumalta. Näiden refleksien muodostuminen, ylläpito tai poistuminen tapahtuu vain erityisiä olosuhteita noudattaen.

Ehdollisten refleksien syntymiseksi on välttämätöntä, että kahden spesifisen ärsykkeen vaikutus osuu yhteen useita kertoja ajassa. Yhdellä niistä - on välttämätöntä, että hän toimii ensin - ei pitäisi olla mitään erityistä merkitystä eläimelle, ei pelotella häntä eikä aiheuttaa hänelle ruokareaktiota. Muille on täysin välinpitämätöntä, millaista ärsykettä se tulee olemaan. Se voi olla mikä tahansa ääni, minkä tahansa esineen näkeminen tai muu visuaalinen ärsyke, mikä tahansa haju, kuumuus tai kylmä, ihon koskettaminen jne.

Toisen ärsykkeen täytyy päinvastoin aiheuttaa jonkinlainen synnynnäinen reaktio, jonkinlainen ehdoton refleksi. Se voi olla ruoka tai puolustusreaktio. Useiden tällaisten ärsykkeiden yhdistelmien jälkeen ensimmäinen niistä, aikaisemmin täysin välinpitämätön ärsyke eläimelle, alkaa aiheuttaa saman reaktion kuin ehdoton. Tällä tavalla kehitin ehdollisen ruokarefleksin akvaarioni asukkaille. Ensimmäinen ärsyke, joka koski lasia, oli aluksi täysin välinpitämätön kaloille. Mutta sen jälkeen, kun se tapahtui viidentoista - kaksikymmentä kertaa ruoka -ärsykkeen vaikutuksesta - tavallinen kalaruoka - napautus sai kyvyn aiheuttaa ruokareaktion ja pakotti kalat kiirehtimään ruokintapaikkaan. Tällaista ärsykettä kutsutaan ehdolliseksi.

Jopa muurahaisilla ja kaloilla ehdolliset refleksit säilyvät hyvin pitkään ja korkeammilla eläimillä lähes koko elämänsä. Ja jos ainakin satunnaisesti harjoitellaan ehdollista refleksia, se voi palvella kalaa rajoittamattoman ajan. Kuitenkin, kun olosuhteet, jotka johtivat ehdollisen refleksin muodostumiseen, muuttuvat, jos ehdoton ei enää seuraa ehdollisen ärsykkeen toimintaa, refleksi tuhoutuu.

Kaloihin ehdolliset refleksit muodostuvat helposti ilman apuamme. Kalamme nousevat heti kaikista nurkista heti, kun löydän itseni akvaarion läheltä, vaikka kukaan ei nimenomaisesti opettanut heitä tekemään tätä. He tietävät varmasti, etten lähesty heitä tyhjin käsin. Se on toinen asia, jos lapset ovat tungosta akvaarion ympärillä. Lapset haluavat koputtaa enemmän lasiin, pelotella akvaarion asukkaita, ja kalat piiloutuvat etukäteen. Tämä on myös ehdollinen refleksi, vain puolustusrefleksi, ei ruoansulatusrefleksi.

Ehdollisia refleksejä on monenlaisia. Heidän nimensä korostavat reaktion yhtä erityispiirrettä, joka on kehitetty siten, että kaikki ymmärtävät heti, mitä sanotaan. Useimmiten nimi annetaan sen reaktion mukaan, jonka eläin suorittaa. Ruoan ehdollinen refleksi, kun kala ui ruokintapaikkaan ja jos sillä on kiire piiloutua vedenalaisten kasvien paksuuteen, sanotaan, että se on kehittänyt puolustavan ehdollisen refleksin.

Kun tutkitaan kalojen henkisiä kykyjä, ne turvautuvat usein sekä ruokaan että puolustukseen liittyvien refleksien kehittämiseen. Yleensä he keksivät kohteille tehtävän, joka on hieman vaikeampi kuin kyky nopeasti ilmestyä ruokintapaikalle tai paeta hätäisesti. Maamme tiedemiehet rakastavat saada kalan syömään helmen suuhunsa. Jos pieni punainen pallo, joka on sidottu ohueseen lankaan, lasketaan veteen, se varmasti kiinnostaa kaloja. Yleensä punainen väri houkuttelee heitä. Kala tarttuu varmasti palloon suullaan maistelemaan sitä ja vetää narusta ja yrittää viedä sen mukanaan, jotta se jossain sivussa voi rauhallisesti selvittää, onko se syötävää vai ei. Ehdollinen refleksi on kehitetty valaisemaan tai soittamaan. Kun kala ui helmen luo, valo palaa, ja heti kun helmi on kalan suussa, he heittävät maton siihen. Yksi tai kaksi toimenpidettä riittää, jotta kalat voivat jatkuvasti tarttua helmiin, mutta jos jatkat refleksin kehittämistä, se huomaa lopulta, että mato annetaan valon ollessa päällä. Nyt, heti kun valo syttyy, kalat ryntäävät kiireesti helmen luokse, eivätkä loput ajasta kiinnitä siihen huomiota. Hän on oppinut muistamaan valon, helmen ja maton välisen yhteyden, mikä tarkoittaa, että hän on kehittänyt ruokarefleksin valolle.

Kalat kykenevät ratkaisemaan monimutkaisempia ongelmia. Kolme helmeä lasketaan akvaarioon kerrallaan, ja niitä vasten olevan lasin ulkopuolella he kiinnittävät yksinkertaisen kuvan, esimerkiksi mustan kolmion, saman neliön ja ympyrän. Kurkku tietysti kiinnostuu heti helmistä, ja kokeilija seuraa tarkasti hänen tekojaan. Jos he aikovat kehittää ehdollisen refleksin ympyrään, niin heti kun kala ui tähän kuvaan ja tarttuu sen edessä roikkuvaan helmeen, he heittävät maton siihen. Kuvat vaihdetaan jatkuvasti kokeilun aikana, ja pian minnow ymmärtää, että mato voidaan saada vain vetämällä ympyrää vasten roikkuva helmi. Nyt hän ei ole kiinnostunut muista kuvista ja muista helmistä. Hän kehitti ravitsemuksellisen ehdollisen refleksin ympyrän kuvaan. Tämä kokemus vakuutti tutkijat siitä, että kalat kykenevät erottamaan kuvat toisistaan ​​ja muistamaan ne hyvin.

Säännöllisen puolustusrefleksin kehittämiseksi akvaario on jaettu kahteen osaan väliseinällä. Väliseinään jätetään reikä, jotta kalat voivat liikkua sen osasta toiseen. Joskus väliseinän reikään ripustetaan ovi, jonka kala voi helposti avata työntämällä nenäänsä.

Refleksi kehitetään tavanomaisen kaavan mukaisesti. Ehdollinen ärsyke kytketään päälle, esimerkiksi kello, ja sitten he kytkevät hetkeksi sähkövirran päälle ja jatkavat kalan kannustamista sähkövirralla, kunnes se arvaa avaavan osion oven ja menevän toiseen osaan akvaario. Tämän toimenpiteen useiden toistojen jälkeen kala ymmärtää, että hyvin epämiellyttävät ja tuskalliset vaikutukset odottavat sitä pian kellon soimisen jälkeen, ja odottaen niiden alkamista, ui hätäisesti osion taakse. Ehdolliset puolustusrefleksit kehittyvät usein nopeammin ja kestävät paljon pidempään kuin ruoka.

Tässä luvussa tapasimme eläimiä, joissa ehdolliset refleksit ovat hyvin kehittyneitä. Henkisessä kehityksessään eläimet ovat suunnilleen samanlaisia. Totta, jotkut heistä, nimittäin sosiaaliset hyönteiset, ovat eläinvaltakuntansa korkeimpia edustajia, korkein linkki niveljalkaisten kehityksessä. Niveljalkaisten joukossa ei ole älykkäämpiä kuin mehiläiset, ampiaiset, muurahaiset ja termiitit. Kala on toinen asia. He ovat aivan ensimmäisessä vaiheessa haaransa - selkärankaiset - kehityksessä. He ovat heistä alkeellisimpia, alikehittyneimpiä olentoja.

Sekä muurahaiset että kalat kykenevät oppimaan, he osaavat huomata ympäröivän maailman lait. Heidän koulutuksensa, tutustuminen erilaisiin luonnonilmiöihin etenee muodostamalla yksinkertaisia ​​ehdollisia refleksejä. Heille tämä on ainoa tapa tuntea maailma.

Kaikki kertynyt tieto tallennetaan heidän aivoihinsa visuaalisten, ääni-, haju- ja makujen muodossa, eli ikään kuin kaksoiskappaleina (tai kopioina) niistä vaikutelmista, jotka ovat kehittyneet vastaavien ärsykkeiden havaitsemisen hetkellä. Valo akvaarion yläpuolella sytytti - ja elvytti eläimen aivoissa helmen kuvan, kuvan omista moottorireaktioistaan, madon kuvan. Tämän kuvasarjan mukaisesti kala ui helmen luo, tarttuu siihen ja odottaa asianmukaista palkintoa.

Yksinkertaisen tiedon, jonka eläimet ovat hankkineet yksinkertaisten ehdollisten refleksien muodostumisen kautta, on se, että ne voivat huomata vain ne ympäröivän maailman lait, jotka ovat heille suoraan tärkeitä. Karkki muistaa varmasti, että valon välähdyksen jälkeen tietyissä olosuhteissa saattaa ilmestyä maukasta ruokaa, ja kellon äänen jälkeen tunnet kipua, jos et heti siirry toiseen huoneeseen. Kotieläimilleni se on täysin välinpitämätöntä, mitä käytän, kun lähestyn heidän akvaarioaan, koska siihen ei liity mitään erityisiä etuja tai ongelmia, eivätkä he kiinnitä huomiota vaatteisiini. Mutta koirani herää heti, kun menen ripustimen luo ja otan hänen takkinsa. Hän huomasi kauan sitten, että menen kadulle takkini kanssa, ja joka kerta hän toivoo, että hänet viedään kävelylle.

Ehdolliset refleksit muodostuvat helposti ja säilyvät pitkään, vaikka niitä ei koulutettaisikaan, mutta ne voidaan yhtä helposti tuhota, tuhota. Ja tämä ei ole vika, vaan ehdollinen refleksien suuri etu. Koska on mahdollista tehdä muutoksia kehittyneisiin reflekseihin ja jopa tuhota ne, eläimen saamaa tietoa kehitetään ja parannetaan jatkuvasti. Kokeilijat lopettivat matojen heittämisen akvaarioon valon välähdyksen jälkeen, näet, muutaman päivän kuluttua ristikkäinen lakkasi tarttumasta helmiin. Reaktiosta tuli hyödytön, sitä ei enää palkittu, ja ehdollinen refleksi, kuten tutkijat sanovat, häipyi. He lakkasivat antamasta käärmeelle matoa, kun hän hinaa ympyrää vasten olevaa helmeä, ja ehdollinen refleksi häviää pian. He alkoivat antaa ruokaa, kun hän tarttui neliöön roikkuvaan helmeen, ja kala kehittää uuden ehdollisen refleksin.

Varhaislapsuudesta vanhuuteen eläin voi kehittää yhä enemmän ehdollisia refleksejä, ja tarpeettomat ovat sammuneet. Tämän ansiosta tieto kerätään koko ajan, jalostetaan ja hiotaan. Ne ovat erittäin tarpeellisia eläimille, auttavat löytämään ruokaa, pakenemaan vihollisilta - yleensä selviytymään.

Kalaa tutkittaessa kiinnitetään paljon huomiota "refleksin" käsitteen kehittämiseen, ja ensimmäistä kertaa määritellään "ehdollisen refleksin" käsite. On tärkeää, että opiskelijat ovat vakuuttuneita siitä, että kaloihin kehittyy monenlaisia ​​refleksejä ja että ne voidaan kehittää itse.

Helpoimmin saatavilla ovat kokeilut, joilla kehitetään ehdollistuneita ruokarefleksejä ääneen, valoon ja muihin ärsykkeisiin. Suhteellisen nopeasti (viikon tai kahden kuluttua) voit opettaa kalat uimaan tiettyyn ruokintapaikkaan vastauksena signaaleihin, kuten napauttamalla akvaarion lasia metalliesineellä (avain, paperiliitin, kolikko), käynnistämällä hehkulamppu taskulampusta.

Oppitunnilla opettaja voi tutustuttaessaan kalojen hermostoon ja käyttäytymiseen oppilaita, joilla on kotona akvaario, kertomaan, mitkä ehdolliset refleksit ovat kehittyneet itse kaloissa, missä olosuhteissa ne olisivat voineet kehittyä. Lisäksi useita oppilaita voidaan pyytää kehittämään ehdollinen refleksi kuulostamaan ja kertomaan, miten tämä työ tulisi suorittaa.

Laitteet ja tilat... Akvaario, jossa on useita saman tai eri lajin kaloja; Lyhty; hehkulamput heijastimilla; sinisiä ja punaisia ​​väriaineita.

Koe... 1. Ennen kuin suoritetaan kokeilu, joka koskee ehdollisen refleksin kehittämistä kalan ääniin, on jätettävä ilman ruokaa useita päiviä. Sitten, ennen jokaista ruokintaa, sinun pitäisi koputtaa akvaarion seinään kolikolla tai muulla metalliesineellä ja tarkkailla kalojen käyttäytymistä ja antaa heille vähän ruokaa. Koe suoritetaan päivittäin. Kun kala on syönyt ruoan, heille annetaan pieni osa napauttamalla akvaarion seinää.

Kalat on syötettävä samassa paikassa. Ehdollisen ärsykkeen vaikutuksen ja sen vahvistumisen välistä aikaa jokaisen ruokinnan aikana on lisättävä vähitellen. Ehdollista refleksia pidetään kehittyneenä, kun kalat signaalin jälkeen kokoontuvat ruokintapaikalle ilman ruokaa siellä.

Opiskelijoiden tulee tietää, että kehittynyt vaste ehdolliseen ärsykkeeseen säilyy vain, jos sitä vahvistetaan ruoalla tai muulla ehdottomalla ärsykkeellä.

2. Suunnilleen samalla tavalla kuin vastauksena ääneen kehittyy ehdollinen refleksi valolle. Ulkona akvaarion seinät on vahvistettu taskulampulla. Voit estää valon leviämisen kaikkiin suuntiin tekemällä pienen heijastimen - kartion paksusta paperista liimatusta kalvosta. Lamppu on kytketty akkuun johdoilla.

Ennen kokeilua kalaa ei syötetä 1-2 päivään. Oppilaita kannustetaan sytyttämään valot, tarkkailemaan, miten kalat käyttäytyvät, ja antamaan heille ruokaa. Kokemus toistetaan useita kertoja päivässä. Samalla huomataan, miten kalojen käyttäytyminen muuttuu, kuinka monen päivän kuluttua ne uivat ruokintapaikalle heti valosignaalin jälkeen.

Seuraavaa kokemusta voidaan ehdottaa. Yksi pieni karppi sijoitetaan kahteen akvaarioon tai purkkiin, joissa on vettä ja vesikasveja. Akvaarion seinän napauttamisen jälkeen yksi kala syötetään pohjaan putoavalla ruoalla (enchitrea -matoja, tubifexia, verimatoja, pieniä tai leikattuja lieroja), toisella pinnalla kelluva ruoka (kuiva daphnia, gammarus, kuivat verimadot) . Jokaiseen akvaarion seinän napautukseen liittyy ruokinta.

Kokeilun aikana määritetään, kuinka monen päivän kuluttua (tai vielä parempi, kuinka monta ruokinta- ja signaalitoimintaa), kun ristikkäiset asetetaan yhteiseen akvaarioon, yksi heistä putoaa napautuksen aikana, ja toinen nousee ylös.

3. Mielenkiintoinen koe on osoittanut kalojen kyvyn reagoida väreihin. Akvaarion ulkoseinään on kiinnitetty kaksi heijastinta sisältävää lamppua. Toinen lampuista on maalattu punaiseksi ja toinen siniseksi. Ensinnäkin kaloille kehitetään ehdollinen refleksi punaiselle valolle. Sitten sininen ja punainen valo sytytetään vuorotellen, ja kun sininen valo palaa, ruokaa ei anneta. Aluksi kalat reagoivat yhteen ja toiseen lamppuun ja sitten vain punaiseen. Jarrutus syntyy kytketystä sinisestä lampusta.

Kokeiden suorittamisen aikana oppilaat voivat tarkkailla, kehittyvätkö ehdolliset refleksit yhtä nopeasti eri kalalajeilla, esimerkiksi guppeilla tai miekkapyrstöillä.

päätelmät... 1. Kaloissa muodostuvat ehdolliset refleksit erilaisiin ääniin, valoon, väreihin ja ruokintapaikkaan. 2. Ehdolliset refleksit kehittyvät saalistuskaloissa hieman nopeammin kuin rauhalliset. 3. Koulutetut ehdolliset refleksit auttavat heitä selviytymään paremmin muuttuneessa ympäristössä.

Raportteja kalojen ehdollisten refleksien kehittämistä koskevien kokeiden tuloksista kuullaan oppitunnissa, joka koskee kalojen hermostoa ja käyttäytymistä, jos oppilaille annettiin alustavia tehtäviä niveljalkaisten tutkimuksen lopussa. Jos kuitenkin koululaiset osoittivat kiinnostuksensa kuvattujen kokeiden suorittamiseen tutustumalla hermostoon ja kalojen käyttäytymiseen, niin kalojen ehdollisten refleksien kehittämistyön tulokset voidaan saada oppitunnille, jossa hermosto ja Sammakon käyttäytyminen sammakkoeläinten edustajana otetaan huomioon.

Kysymyksiä... Miten ehdolliset refleksit eroavat ehdottomista? Miksi ehdolliset refleksit muodostuvat ehdottoman refleksin samanaikaisen toiminnan seurauksena? Mikä on ehdollisten refleksien kehityksen merkitys? Mikä on ehdollisten refleksien sukupuuton merkitys, jos niitä ei vahvisteta ehdottomilla ärsykkeillä?