📄Работа №70080
Тема: Организация исследовательского поведения карповых рыб в лабиринте
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Биология
Объем:
79 листов
Год:
2017
Просмотров:
155
4390
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 5
1. Литературный обзор 9
1.1. Исследовательское поведение и его
экспериментальное изучение 9
1.2. Асимметрия поведенческих реакций 17
1.3. Практическое значение показателей
исследовательского поведения 20
1.3.1. Изучение влияния гормональных препаратов 20
1.3.2. Искусственные агенты и поведение 23
1.4. Изучение исследовательского поведения рыб 26
2. Материалы и методы 30
2.1. Объекты исследования 30
2.2. Экспериментальная установка 30
2.3. Процедуры экспериментов 33
2.4. Анализ данных 35
2.4.1. Динамика активности по минутам 35
2.4.2. Чередование 36
2.4.3. Проверка наличия стереотипных
последовательностей посещения коридоров 38
2.4.3.1. Проверка наличия челночных движений 38
2.4.3.2. Проверка обходов по периметру 39
2.4.4. Проверка асимметрии 39
2.4.5. Статистическая обработка данных 40
3. Результаты 42
3.1. Danio margaritatus 42
3.2. Ballerus ballerus 50
3.3. Danio rerio 56
4. Обсуждение 66
Выводы 72
Список использованной литературы
1. Литературный обзор 9
1.1. Исследовательское поведение и его
экспериментальное изучение 9
1.2. Асимметрия поведенческих реакций 17
1.3. Практическое значение показателей
исследовательского поведения 20
1.3.1. Изучение влияния гормональных препаратов 20
1.3.2. Искусственные агенты и поведение 23
1.4. Изучение исследовательского поведения рыб 26
2. Материалы и методы 30
2.1. Объекты исследования 30
2.2. Экспериментальная установка 30
2.3. Процедуры экспериментов 33
2.4. Анализ данных 35
2.4.1. Динамика активности по минутам 35
2.4.2. Чередование 36
2.4.3. Проверка наличия стереотипных
последовательностей посещения коридоров 38
2.4.3.1. Проверка наличия челночных движений 38
2.4.3.2. Проверка обходов по периметру 39
2.4.4. Проверка асимметрии 39
2.4.5. Статистическая обработка данных 40
3. Результаты 42
3.1. Danio margaritatus 42
3.2. Ballerus ballerus 50
3.3. Danio rerio 56
4. Обсуждение 66
Выводы 72
Список использованной литературы
📖 Введение
Этология - наука о поведении животных. Данная дисциплина раскрывается в изучении четырех главных вопросов: 1) изучение физиологических механизмов поведения; 2) онтогенеза поведения; 3) эволюции поведения и 4) функций поведения, обеспечивающих выживание животных в их естественной среде.
В последние годы ученые из различных областей научного знания все больше уделяют внимание поведению животных. Физиологи и психологи исследуют поведение животных и человека, применяя при этом весьма разнообразные методы и подходы. Зоологам изучение поведения животных, в частности, их ориентации, необходимо как при изучении таксономических различий, так и для понимания механизмов адаптации к экологической нише. Особенности поведения играют ведущую роль при одомашнивании животных. (Трут,1978, 1981; Фабри, 1993).
Результаты исследований поведения животных используются для математического моделирования и создания сложных современных кибернетических устройств. Например, самые простые устройства, обладающие некими чертами поведения животных, - модель двух черепах английского ученого Грея Уолтера, знаменитая «мышь» Клода Шеннона. Изучение поведения животных в значительной степени служит той базой, на которой выросла бионика.
Существуют разные виды поведения - пищевое, половое, оборонительное и др. Однако, значительную роль играет исследовательское поведение, так как оно необходимо для адаптации к меняющимся условиям среды. Определений этому понятию существует много. Одно из наиболее распространенных формулируется следующим образом: это поведение, направленное на сбор информации об окружающей среде и ее свойствах. Когда животное помещают в незнакомую обстановку (например, в лабиринт), исследовательское поведение направлено на то, чтобы собрать сведения о его размерах и связях между коридорами лабиринта. Эта форма поведения за последние годы привлекает все больше внимания, так как в ней проявляется способность животного к изменению поведения и его «интеллектуальные» способности. В результате исследовательского поведения формируется так называемая «когнитивная карта» исследуемой среды. Она позволяет животному быстрее находить в уже знакомой среде источники пищи и т.д.
Одним из способов изучения исследовательского поведения является использование простых лабиринтов, например, крестообразных. В такого рода установке проводятся эксперименты в основном с грызунами. В результате этих экспериментов показано, что грызунам свойственно так называемое спонтанное чередование: животные стараются заходить в такой коридор, который не посещался дольше всех. При этом грызуны могут руководствоваться различными зрительными ориентирами, а при их отсутствии в однородном лабиринте запоминают последовательность своих перемещений (Lanke et al., 1993).
Большинство экспериментов по спонтанному чередованию в лабиринте проводились на крысах. Одним из исключений является работа, проведенная с крабами (Ramey, 2009). Рыбам уделялось недостаточное внимание. Эти животные, несмотря на простоту своей организации, являются важным звеном в эволюционном развитии всех позвоночных.
С рыбами в подобных лабиринтах изучали только общие свойства исследовательского поведения, а именно, общую двигательную активность, частоту посещения коридоров. Практически единственным исключением является недавно проведенное исследование спонтанного чередования у плотвы. Это редкий пример изучения чередования у рыб. Было показано, что у рыб этого вида последовательность посещений коридоров в лабиринте без ориентиров не отличается от случайной (Осипова и др., 2016). Однако, результаты, полученные с одним видом рыб недостаточны для характеристики рыб в целом.
Чтобы подробнее изучить эту проблему, мы провели эксперименты с расборой звездной Danio margaritatus,данио рерио D. rerioи синцом Ballerus ballerus (Cyprinidae).
Научная проблема состоит в следующем: способны ли рыбы, также, как грызуны, к спонтанному чередованию, указывающему на способность запоминать пройденный путь в однородном лабиринте без ориентиров, позволяющих отличить один коридор от другого.
Актуальность: большинство подобных экспериментов проведено на млекопитающих (грызунах); очень мало известно о способности к спонтанному чередованию у представителей более древних таксонов. В частности, неизвестно, насколько подобное чередование свойственно рыбам. Является ли способность запоминать свой путь свойством только высших позвоночных (млекопитающих), или же она имеется и у таких низших позвоночных, как рыбы. Поэтому наша работа поможет выяснить организацию исследовательского поведения представителей семейства Cyprinidae, а также больше узнать об эволюции поведения позвоночных животных.
Новизна: подобные исследования редко проводились на рыбах. В литературе этот вопрос очень плохо освещен. У рыб в лабиринтах, как правило, изучалась только выработка условных пищедобывательных реакций, а также влияние на двигательную активность различных веществ, вызывающих или подавляющих стресс. Нами впервые получены данные о конкретных алгоритмах поведения, проявляющихся у рыб в незнакомом лабиринте.
Цель работы: изучение организации исследовательского поведения карповых рыб в крестообразном лабиринте.
Задачи:
1) выяснить, существуют ли у расборы звездной Danio margaritatus, данио рерио D. rerio,синца обыкновенного Ballerus ballerus (Cyprinidae) стереотипные стратегии последовательных посещений коридоров и описать их;
2) определить, существует ли в поведении D. margaritatus, D. rerio, B. ballerusтенденция к спонтанному чередованию в однородном лабиринте, где нет ориентиров, позволяющих различать разные коридоры;
3) оценить различия в исследовательском поведении между перечисленными видами рыб с одной стороны и млекопитающими (грызунами) - с другой;
4) на примере D. rerioвыяснить, как влияет на спонтанное чередование и стереотипные стратегии длина коридоров лабиринта;
5) на примере D. margaritatusопределить, как влияет на алгоритмы исследовательского поведения зрительный ориентир красного цвета.
В последние годы ученые из различных областей научного знания все больше уделяют внимание поведению животных. Физиологи и психологи исследуют поведение животных и человека, применяя при этом весьма разнообразные методы и подходы. Зоологам изучение поведения животных, в частности, их ориентации, необходимо как при изучении таксономических различий, так и для понимания механизмов адаптации к экологической нише. Особенности поведения играют ведущую роль при одомашнивании животных. (Трут,1978, 1981; Фабри, 1993).
Результаты исследований поведения животных используются для математического моделирования и создания сложных современных кибернетических устройств. Например, самые простые устройства, обладающие некими чертами поведения животных, - модель двух черепах английского ученого Грея Уолтера, знаменитая «мышь» Клода Шеннона. Изучение поведения животных в значительной степени служит той базой, на которой выросла бионика.
Существуют разные виды поведения - пищевое, половое, оборонительное и др. Однако, значительную роль играет исследовательское поведение, так как оно необходимо для адаптации к меняющимся условиям среды. Определений этому понятию существует много. Одно из наиболее распространенных формулируется следующим образом: это поведение, направленное на сбор информации об окружающей среде и ее свойствах. Когда животное помещают в незнакомую обстановку (например, в лабиринт), исследовательское поведение направлено на то, чтобы собрать сведения о его размерах и связях между коридорами лабиринта. Эта форма поведения за последние годы привлекает все больше внимания, так как в ней проявляется способность животного к изменению поведения и его «интеллектуальные» способности. В результате исследовательского поведения формируется так называемая «когнитивная карта» исследуемой среды. Она позволяет животному быстрее находить в уже знакомой среде источники пищи и т.д.
Одним из способов изучения исследовательского поведения является использование простых лабиринтов, например, крестообразных. В такого рода установке проводятся эксперименты в основном с грызунами. В результате этих экспериментов показано, что грызунам свойственно так называемое спонтанное чередование: животные стараются заходить в такой коридор, который не посещался дольше всех. При этом грызуны могут руководствоваться различными зрительными ориентирами, а при их отсутствии в однородном лабиринте запоминают последовательность своих перемещений (Lanke et al., 1993).
Большинство экспериментов по спонтанному чередованию в лабиринте проводились на крысах. Одним из исключений является работа, проведенная с крабами (Ramey, 2009). Рыбам уделялось недостаточное внимание. Эти животные, несмотря на простоту своей организации, являются важным звеном в эволюционном развитии всех позвоночных.
С рыбами в подобных лабиринтах изучали только общие свойства исследовательского поведения, а именно, общую двигательную активность, частоту посещения коридоров. Практически единственным исключением является недавно проведенное исследование спонтанного чередования у плотвы. Это редкий пример изучения чередования у рыб. Было показано, что у рыб этого вида последовательность посещений коридоров в лабиринте без ориентиров не отличается от случайной (Осипова и др., 2016). Однако, результаты, полученные с одним видом рыб недостаточны для характеристики рыб в целом.
Чтобы подробнее изучить эту проблему, мы провели эксперименты с расборой звездной Danio margaritatus,данио рерио D. rerioи синцом Ballerus ballerus (Cyprinidae).
Научная проблема состоит в следующем: способны ли рыбы, также, как грызуны, к спонтанному чередованию, указывающему на способность запоминать пройденный путь в однородном лабиринте без ориентиров, позволяющих отличить один коридор от другого.
Актуальность: большинство подобных экспериментов проведено на млекопитающих (грызунах); очень мало известно о способности к спонтанному чередованию у представителей более древних таксонов. В частности, неизвестно, насколько подобное чередование свойственно рыбам. Является ли способность запоминать свой путь свойством только высших позвоночных (млекопитающих), или же она имеется и у таких низших позвоночных, как рыбы. Поэтому наша работа поможет выяснить организацию исследовательского поведения представителей семейства Cyprinidae, а также больше узнать об эволюции поведения позвоночных животных.
Новизна: подобные исследования редко проводились на рыбах. В литературе этот вопрос очень плохо освещен. У рыб в лабиринтах, как правило, изучалась только выработка условных пищедобывательных реакций, а также влияние на двигательную активность различных веществ, вызывающих или подавляющих стресс. Нами впервые получены данные о конкретных алгоритмах поведения, проявляющихся у рыб в незнакомом лабиринте.
Цель работы: изучение организации исследовательского поведения карповых рыб в крестообразном лабиринте.
Задачи:
1) выяснить, существуют ли у расборы звездной Danio margaritatus, данио рерио D. rerio,синца обыкновенного Ballerus ballerus (Cyprinidae) стереотипные стратегии последовательных посещений коридоров и описать их;
2) определить, существует ли в поведении D. margaritatus, D. rerio, B. ballerusтенденция к спонтанному чередованию в однородном лабиринте, где нет ориентиров, позволяющих различать разные коридоры;
3) оценить различия в исследовательском поведении между перечисленными видами рыб с одной стороны и млекопитающими (грызунами) - с другой;
4) на примере D. rerioвыяснить, как влияет на спонтанное чередование и стереотипные стратегии длина коридоров лабиринта;
5) на примере D. margaritatusопределить, как влияет на алгоритмы исследовательского поведения зрительный ориентир красного цвета.
✅ Заключение
1. У исследованных видов карповых рыб наблюдаются стереотипные последовательности посещения коридоров - челночные передвижения между двумя коридорами, а также обходы коридоров по часовой стрелке или в противоположном направлении. У синца обыкновенного серии челночных движений были выражены сильнее, чем серии обходов, а у данио - серии обходов, как в коротких, так и в длинных коридорах. Это может свидетельствовать о том, что, возможно, рыбам свойственно повторять уже совершенное действие, которое первоначально могло быть выполнено по случайным причинам.
2. По крайней мере у части особей D. rerio, D. margaritatusи B. ballerusсуществует тенденция к спонтанному чередованию в крестообразном лабиринте. Однако, средний уровень чередования у расборы и синца статистически значимо ниже случайного, а у данио - не отличается от случайного.
3. В отличие от грызунов, исследуемые нами рыбы не пользовались памятью о пройденном пути, обследуя коридоры лабиринта. Чтобы поворачивать в одну и ту же сторону ли возвращаться в предыдущий коридор, требуется память только о предыдущем действии, а не всем пройденном пути. На это указывает статистически значимая положительная корреляция уровня чередования с обходами и отрицательная - с челночными движениями. Высокий уровень чередования, все же наблюдавшийся у некоторых особей, можно объяснить высокой долей обходов у этих же особей.
4. На примере D. rerioвыяснено, что длина коридора не влияет на уровень спонтанного чередования. Как в коротких, так и в длинных коридорах уровни чередования статистически значимо не отличались ни от случайного уровня, ни между собой. Однако короткие коридоры рыбами посещались чаще, чем длинные. На это указывает статистически значимые различия в среднем числе посещенных каждой рыбой коридоров (коротких и длинных) за все время опыта (25 минут).
5. У D. margaritatusобнаружено избегание красного ориентира.
2. По крайней мере у части особей D. rerio, D. margaritatusи B. ballerusсуществует тенденция к спонтанному чередованию в крестообразном лабиринте. Однако, средний уровень чередования у расборы и синца статистически значимо ниже случайного, а у данио - не отличается от случайного.
3. В отличие от грызунов, исследуемые нами рыбы не пользовались памятью о пройденном пути, обследуя коридоры лабиринта. Чтобы поворачивать в одну и ту же сторону ли возвращаться в предыдущий коридор, требуется память только о предыдущем действии, а не всем пройденном пути. На это указывает статистически значимая положительная корреляция уровня чередования с обходами и отрицательная - с челночными движениями. Высокий уровень чередования, все же наблюдавшийся у некоторых особей, можно объяснить высокой долей обходов у этих же особей.
4. На примере D. rerioвыяснено, что длина коридора не влияет на уровень спонтанного чередования. Как в коротких, так и в длинных коридорах уровни чередования статистически значимо не отличались ни от случайного уровня, ни между собой. Однако короткие коридоры рыбами посещались чаще, чем длинные. На это указывает статистически значимые различия в среднем числе посещенных каждой рыбой коридоров (коротких и длинных) за все время опыта (25 минут).
5. У D. margaritatusобнаружено избегание красного ориентира.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.