Черты личности у животных
Лишь сравнительно недавно стало понятным, какую важную роль могут играть индивидуальные черты поведения животных в их шансах на выживание, а значит и в процессе эволюции. Исследователи научились количественно описывать эти различия и продемонстрировали их не только у млекопитающих, но и у птиц, рептилий, амфибий, рыб и даже беспозвоночных. Недавно обзор таких исследований был опубликован журналом Science.
Профессор Техасского университета Сэмюэл Гослинг (Samuel Gosling) вспоминает, что еще в 1990-е годы представления об индивидуальных различиях в темпераменте животных называли «глупыми, легкомысленными и свойственными только владельцам собак». Теперь же становится всё больше видов животных, для которых выявляется наличие двух «типов» особей. Одни оказываются активными и склонными к риску, другие же робкими. Много таких открытий принесли наблюдения за поведением птиц. Орнитологи заметили, что среди, например, больших синиц (Parus major) есть птицы, которые оживленно летают туда и сюда, исследуя каждый уголок леса, а есть и те, кто более пуглив и редко удаляется далеко от гнезда.
У одного из видов земноводных (Ambystoma barbouri), обитающего на Среднем Западе США, подобные отличия обнаружил Эндрю Си (Andrew Sih) из Калифорнийского университета в Дэвисе. Он отметил, что часть амбистом спешит скрыться, когда поблизости появляются рыбы, которые на них охотятся, другие же остаются невозмутимыми. Данный факт показался ученому странным, ведь естественный отбор должен был быстро устранить рисковых амбистом – их просто съели бы. Но потом Си понял, что любовь к риску дает амбистомам и преимущества. Они оказываются более эффективными охотниками и в небольших, быстро пересыхающих водоемах, где нет хищных рыб, они быстрее настигают добычу – водных беспозвоночных. Следовательно, там такие амбистомы быстрее растут и имеют больше шансов оставить потомство до того, как водоем высохнет. Осторожные амбистомы лучше приспособлены для жизни в более крупных водоемах, где есть опасность быть съеденным, но зато не надо торопиться с размножением.
Если два десятилетия назад работа Эндрю Си об амбистомах стала редким исключением, то теперь подобные публикации появляются часто. Исследователи выработали методы количественной оценки индивидуальных различий в поведении животных, располагая их вдоль осей «робкий – смелый» и «агрессивный – неагрессивный» и применяя строгие статистические методы в оценке результатов. Также появились работы, в которых изучается генетическая основа личных черт животных.Важной проблемой для современных ученых стало то, как различные типы личностей сосуществуют внутри одного вида. Масштабное исследование такого рода было предпринято на уже упоминавшихся больших синицах. Этолог Нильс Дингеманзе (Niels Dingemanse) из Университета Людвига – Максимилиана в Мюнхене и его коллеги наблюдали за синицами в Германии, Великобритании и Нидерландах, оценивая типы их поведения и регистрируя плотность популяции и количество птенцов в гнездах. Они обнаружили, что различные условия благоприятствуют противоположным типам поведения, поэтому в целом в масштабах вида сохраняется разнообразие типов. Изначально ученым казалось, что при высокой плотности популяции, когда велика конкуренция за пищу, партнеров для размножения и места для гнезд, в выигрыше окажутся более активные синицы. Но наблюдения, которые велись за 541 синицей в течение четырех лет, показали обратное. Когда между синицами происходит борьба за скудные ресурсы, агрессивные птицы чаще участвуют в драках, где могут получить травмы. Также они тратят больше усилий, чтобы выкормить всех своих птенцов, что тоже отражается на состоянии их здоровья. В результате большинство активных синиц гибнет в течение следующего сезона. А вот когда плотность населения становится ниже, активные птицы процветают и вытесняют спокойных.
Ученые изобретают все новые методы исследований индивидуальных черт поведения. Оксфордские этологи снабдили синиц микрочипами, которые позволяют отслеживать, где птица проводит время и с какими сородичами контактирует. В одном из исследований Люси Аплин (Lucy Aplin) из Оксфорда применила также специальную кормушку, которая позволяет синице добраться до мучных червей, только если та сдвинет заслонку в определенном направлении. Исследовательница обучала одну из синиц справляться с этой задачей, а затем следила, как данное умение распространяется среди остальных. В результате выяснилось, что индивидуальные черты синиц влияют и на процесс обучения. У спокойных и смирных птиц оказался довольно узкий «круг общения», и за его пределы новый навык распространялся крайне медленно. Активные синицы контактируют с куда большим числом собратьев, пусть и время общения с каждым оказывается меньше. В результате информация от них распространяется значительно быстрее.
В некоторых случаях различия в типах поведения могут запускать процессы видообразования. Элисон Белл из Иллинойского университета в течение десяти лет изучала поведение небольшой рыбы – трехиглой колюшки (Gasterosteus aculeatus). Среди этих рыб обнаружились те же поведенческие типы. Они были выявлены по реакции рыб на макет хищной рыбы, который Элисон Белл помещала в их аквариум, а также по скорости, с которой колюшки исследовали новый бассейн. Теперь же Белл вместе с Саймоном Пиришем (Simon Pearish) из Университета Норвича обнаружили, что у колюшек различия в поведении ведут к изоляции – важному условию разделения вида. Пириш и аспирант Майлс Бенски (Miles Bensky), ныряя с маской и трубкой, поймали более 400 колюшек в реке Наварро на севере Калифорнии. Для каждой рыбы отмечалось, плавала ли она в момент поимки в одиночку или в группе. В лаборатории поведенческие типы пойманных колюшек исследовались дополнительно. Затем каждая рыба снабжалась метками, указывающими на ее индивидуальные черты, и выпускалась обратно в реку. Изначально распределение смелых и робких выпущенных рыб было случайным, но уже через две недели оказалось, что смелые рыбы плавают в группах, а застенчивые в одиночестве. О своем наблюдении Белл и ее коллеги рассказали в январе этого года на конференции Американского общества естествоиспытателей. Большинство робких рыб не только были вытеснены из групп, но и исчезли, видимо, из-за того, что не были достаточно агрессивными, чтобы конкурировать за еду или медленно реагировали на появление хищников. Но у робких рыб было и свое преимущество, так как их сородичи, плавающие группой, с большей вероятностью привлекали внимание хищников. Следовательно, различие в типах поведения может приводить к разделению популяций одного вида, а это разделение может в дальнейшем усилиться и привести к репродуктивной изоляции – первому этапу видообразования.
К аналогичному выводу пришел Жюльен Кот (Julien Cote) из Тулузского университета, который девять лет назад обнаружил индивидуальные различия в поведении ящериц. В его эксперименте ящерицы содержались в естественной среде в 48 соединенных между собой загонах, размером десять на десять метров, огороженных сверху сеткой для защиты от птиц. Быстро обнаружилось, что и среди ящериц есть склонные к «социальной жизни», а есть убежденные одиночки, избегающие больших скоплений. Стремление одиночек уйти от сородичей порой приводило к тому, что они оказывались в других условиях обитания. В дикой природе эта тенденция могла бы со временем вызвать появление других поведенческих, а потом и физиологических отличий между ящерицами-домоседами и теми, кто любит уходить подальше.Индивидуальные отличия в поведении влияют и на распространение болезней. Это установили Эндрю Си, его коллега по Калифорнийскому университету в Дэвисе Орр Шпигель (Orr Spiegel) и Майкл Буль (Michael Bull) из Университета Флиндерса в Аделаиде. Ученые снабдили GPS-передатчиками более 70 короткохвостых сцинков (Tiliqua rugosa), обитающих в австралийской пустыне. Отслеживая перемещения этих ящериц и их контакты друг с другом, исследователи разделили их на активный и робкий поведенческие типы. А затем они изучили обитающих на данных ящерицах клещей. Выяснилось, что на активных короткохвостых сцинках, которые чаще участвуют в драках, паразитирует меньшее количество клещей, чем на робких. Возможно, это связано с тем, что робкие сцинки больше времени проводят в укрытиях, где тесно соприкасаются друг с другом, поэтому клещи среди них распространяются быстрее.
Сейчас ученые пытаются оценить, как может повлиять на различные виды ящериц потепление климата, если учитывать наличие разных поведенческих типов. Если какой-то индивидуальный тип будет иметь преимущество в изменившихся условиях, то их баланс в популяции может измениться. В Тулузском университете для таких исследований ученые регулируют температуру в различных отсеках, где содержатся ящерицы.Джонатан Прюитт (Jonathan Pruitt) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре занят изучением индивидуальных различий среди пауков. Он работает с пауками вида (Anelosimus studiosus), которые часто поселяются колониями численностью до двух десятков особей, которые плетут общую паутину и разделяют между собой добычу и заботу о потомстве. Есть среди представителей данного вида и «асоциальные типы», живущие в одиночестве и способные напасть на сородича, который оказался на их территории. Различия в реакции на опасность и в стремлении к контактам есть, как установил Прюитт, и между пауками, живущими в одной колонии.
В течение многих лет Прюитт наблюдал за колониями Anelosimus studiosus в штате Теннеси. Он смог выяснить, что поведенческие различия пауков определяют их роль в жизни коллектива. Более агрессивные и активные особи убивают добычу и сражаются с нападающими на колонию хищниками, более спокойные ремонтируют паутину и заботятся о личинках. Подобное разделение функций есть и у общественных насекомых, например, пчел или термитов, но у них роль каждого насекомого предопределена врожденной программой. У термитов особи, выполняющие функции солдат, строителей или фуражиров, даже отличаются строением тела. Пауки же внешне все одинаковые, однако каждый из них находит свойственную именно ему работу.
По данным Прюитта, соотношение пауков с различными типами поведения отличается в разных колониях. Там, где много насекомых, попадающих в сооруженную колонией паутину, появляется и много конкурентов – пауков других видов, которые претендуют на часть добычи. Поэтому в колониях, находящихся в места с изобильной пищей, не менее 60 % пауков обладают боевым характером и способны дать отпор нахлебникам. Там, где добыча не столь изобильна и не вызывает набеги конкурентов, пауки ведут размеренный, малоподвижный образ жизни. Небольшое количество пищи способствует тому, чтобы они как можно экономнее расходовали энергию. Поэтому среди них гораздо больше спокойных пауков.
Чтобы проверить свои наблюдения, Прюитт с коллегами собрали множество пауков и перераспределили их по искусственным колониям, размещенным на проволочных сетках в листве деревьев. В этих экспериментальных колониях ученые варьировали соотношение активных и спокойных пауков, а также размещали их на территориях с разным количеством пищи. Как оказалось, выживали лишь те колонии, где пропорция поведенческих типов соответствовала оптимальной для местных ресурсов. Колонии с неправильным соотношением постепенно вымирали. В изобильных местах недостаток агрессивных пауков не позволял оборонять добычу, а в местах, где корма мало, слишком активные пауки быстро умирали от голода.