С т А нем Д рузьями: Э тология Д емонстрирует Е динство М ир А

Приветствую всех участников семинара ДООБ-2005.

Но это уже совсем другая история...

Продолжение истории последует...

А теперь читайте работу.

Экспериментальная проверка наличия у собак цветового зрения

ВВЕДЕНИЕ

Шесть лет в нашем доме живет немецкая овчарка по кличке Зайка. Зайкой назвал ее заводчик (хозяин матери моей собаки), потому что у нее почти сразу встали уши, которые были очень большими. И сама она по натуре была намного дружелюбнее, чем другие щенки. Казалось, все черты этого создания были очень похожи на заячьи. Заводчик не называл ее иначе, чем Зайкой. И к 2,5 месяцам щенок привык к своему прозвищу и откликался на него. А мы не захотели переименовывать нашу собаку. Вот так и живет на свете немецкая овчарка с необычной кличкой – Зайка.

Все эти годы я наблюдаю за ней, и мне захотелось лучше понять свою собаку, узнать, почему она ведет себя именно так. Для правильного понимания поведения животного нужно применять научные методы исследования, поэтому, я изучила литературу по происхождению собак, по физиологии высшей нервной деятельности, по этологии и другим разделам. Плодом стала работа «Влияние различных анализаторов на формирование поведенческих реакций собаки». Мне хотелось бы почувствовать особенности восприятия мира другими живыми существами и научиться создавать максимально благоприятные условия для жизни домашних животных. Особый интерес у меня вызывает проблема наличия у собак цветового зрения. Разные авторы приводят противоречивые сведения, и я решила проверить, умеют ли собаки различать цвета, экспериментально. Данная работа посвящена этой проблеме. Я надеюсь, что результаты моей работы будет полезны для других владельцев собак и помогут им разобраться в особенностях поведения их питомцев.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПОРТРЕТ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

Кличка – Зайка.

Порода – немецкая овчарка.

Пол – сука.

Рождение – 24 декабря 1996 года, в помете было 9 щенков, родилась последней.

Окрас – чепрачный.

Рост в холке – 62 см.

Длина от кончика носа до основания хвоста – 102 см.

По типу ВНД – сангвиник, уравновешенно-подвижный тип.

Сообразительная, общительная, любит активные прогулки, упорна в достижении цели, самостоятельна. Очень хорошо поддается дрессировке. Никогда не рычит на хозяев. Замечания в свой адрес понимает с первого раза и исправляется. Хозяевам позволяет делать с ней все, что угодно. Хотя собака живет в городе, много времени она проводит на природе, это особенность нашего района – Южное Бутово (в непосредственной близости с кварталами массовой застройки расположены деревенские домики, а к югу и северу от района расположен Битцевский лесопарк).

Об основных чертах собак этой породы сообщает признанный авторитет в разведении немецких овчарок В. А. Гаврилин: «Немецкая овчарка слегка вытянута в длину, крепкая имеет хорошую мускулатуру. Кость узкая, сложение плотное, соотношение роста к длине и соотношения конечностей (угол) обеспечивают возможность длительного бега. Немецкая овчарка, соответствующая стандарту породы, вызывает у наблюдателя образ не только первозданной силы и гибкости, но и ума. Поведение и движение собаки свидетельствуют о том, что в здоровом теле живет здоровый дух. И таким образом создаются физические и интеллектуальные предпосылки длительного и надежного применения овчарки как служебной собаки».

Общепризнанно, что собаки этой породы очень умны и ответственны, нуждаются в регулярной физической нагрузке. Смелые, веселые, послушные, надежные, преданные, ласковые с хозяином и детьми. Терпимы к другим животным, настороженно относятся к чужим. Легко поддаются дрессировке. Превосходные сторожевые собаки. В этом качестве они могут проявить свойства, характерные для этой породы. У них отличные рефлексы и способность к молниеносному нападению. Овчарка всегда охотно выполнит команду, обладает недоверчивым нравом, выносливостью, смелостью, острым чутьем и слухом. Сильный уравновешенный тип ВНД. Предана хозяину, бдительна, прекрасная служебная собака, верна и умна. Немецкая овчарка – рысак, она имеет анато-мию, максимально приспособленную для движения этим аллюром. Немецкая овчарка – мощная, с хорошей хваткой и прекрасной психикой.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ

Сигналы из внешнего мира поступают в организм через особые органы – анализаторы, где информация улавливается, преобразуется в нервные импульсы и формирует особые нервные сигналы – ощущения. Если внешние сигналы можно объективно оценить, то ощущения в значительной степени субъективны, и часто мы можем лишь догадываться о той картине мира, которая формируется в ЦНС животных. В таблице 1 приведены сравнительные данные о зрении собак и людей.

На основании этих данных мы не можем достоверно описать особенности зрения собак, поэтому придется привлечь другие данные. Зрение у млекопитающих связано с образом жизни: ночные животные обладают монохромным, а дневные – полихромным зрением. Приматы (в том числе и люди), ведущие дневной образ жизни, различают цвета, а ночные хищники (волки и, возможно, собаки) – нет.

Еще в середине XIX века К. Максвелл показал, что цветовое зрение является трихроматическим, т. е. все цвета можно составить из желто-зеленого, красного и синего, смешанных в различных пропорциях. В середине XX века была установлена достоверная корреляция между способностью различать цвета и наличием в сетчатке специальных светочувствительных клеток – колбочек, которые бывают трех различных типов; под действием волн разной длины происходит расщепление пигмента в определенных колбочках, сигнал от каждой передается в зрительный центр ЦНС, где перерабатывается и формирует общую полихромную картину (данные об обратной корреляции, приводимые различными авторами, противоречивы). Другая функция колбочек – детальное зрение при хорошем освещении. Второй тип светочувствительных клеток – палочки. У них нет индивидуальных нервных волокон, они объединяются в группы с общим нервным окончанием, по которому в ЦНС отправляется единый сигнал. Такой тип зрения хорошо подходит для распознавания слабых сигналов, что бывает при плохом освещении (ночью), ценой за чувствительность является монохромность.

Цветовое зрение очень трудно поддается изучению. Даже люди с нарушениями цветовосприятия (дальтоники) могут не осознавать этой своей особенности без специальной проверки. В сетчатке собак есть и палочки, и колбочки, что позволяет предположить способность различать цвета, но не является достаточным доказательством полихромности. Наиболее достоверные данные можно получить в опытах по выработке условных рефлексов на определенные цвета. Но нужно быть предельно осторожными при интерпретации результатов: если животное обучено выполнять условнорефлекторные действия на предъявленный предмет определенного цвета, то это не означает, что оно реагирует именно на цвет. Возможно, эта реакция была вызвана интенсивностью света, отраженного от него, т. е. животное тонко различает оттенки серого.

Р. Бертон в книге «Чувства животных» приводит пример «естественного» эксперимента. Теленка кормили из желтого ведра, и впоследствии он лизал пустое желтое ведро и не реагировал на синие ведра, наполненные пищей. По мнению автора этот пример «ни в коем случае не доказывает, что телята отличают желтый цвет от голубого. От желтого ведра отражается больше света, чем от голубого, и поэтому телята могут воспринимать желтое ведро просто как серое, но более светлого оттенка». Бертон считает, что собаки видят строго монохромное изображение.

Другой исследователь, Г. Дюкер, провел большую серию экспериментов, в которых самые разные животные, чтобы получить пищу, должны были поднимать разноцветные крышки ящиков (в том числе и серые). Если животное действительно различает цвета, оно дифференцирует цветные и серые крышки равной яркости. По мнению этого ученого, у собак есть цветовое зрение, но оно слабо развито. Так как нет единого мнения о способности собак различать цвета, представляется интересным проверить это экспериментально.

ЭКСПЕРИМЕНТ

по проверке наличия у собак цветового зрения

Эксперимент помогает разобраться в поставленной проблеме, если соблюдать несколько правил.

- В опыте можно изменять только один параметр, который и будет являться предметом изучения, например меняем цвет, но не меняем форму предмета или меняет форму, но сохраняем цвет. Все остальные условия должны быть неизменными.

- Для достоверности необходимо провести серию экспериментов и статистически обработать результаты.

- Обязательным условием является наличие контроля, в котором все иследуемые параметры приведены к норме.

В данной работе был поставлен эксперимент по проверке наличия у собак цветового зрения. Была использована классическая методика И. П. Павлова по выработке условного рефлекса с положительным пищевым подкреплением.

Описание методики

Цель эксперимента:

подтвердить или опровергнуть наличие у собак цветового зрения.

Используемое оборудование:

Обоснование методики.

Собаке предлагали еду в тарелках разного цвета, чтобы установить наличие цветового зрения. Если бы удалось выработать условный рефлекс на определенный цвет, это подтвердило бы наличие способности различать цвета. Если рефлекс не удалось бы выработать – это свидетельствовало бы о наличии у собак монохромного зрения.

Предлагаемые тарелки были из одного материала, одинаковой формы и различались только цветом. Для чистоты эксперимента из предложенного ряда были исключены самая темная и самая светлая тарелки, а из оставшихся произвольно была выбрана светло-зеленая. В ходе эксперимента было проведено две серии наблюдений, в которых были созданы одинаковые условия. Для контроля в первой серии использовали одну из пяти тарелок розового цвета, которая была окрашена так же интенсивно как и светло-зеленая. В случае дифференцированного распознавания можно предположить как полихромное, так и монохромное зрение. Во второй серии для контроля были использованы стаканчики двух цветов (желтого и зеленого), таким образом, чтобы интенсивность окраски зеленого стаканчика была больше, а желтого – соответствовала интенсивности окраски светло-зеленой тарелочки. Таким образом, предполагается, что удастся дифференцировать полихромное (собака выберет зеленый стаканчик) или монохромное (собака выберет желтый стаканчик) зрение. Эта часть работы была выполнена перед участием в Чтениях Вернадского и отправлена на рецензию.

Рецензентом были отмечены методические погрешности, и в соответствии с высказанными замечаниями была проведена третья серия экспериментов по выработке положительного рефлекса на светло-зеленую и отрицательного рефлекса на розовую тарелки. Предполагалось, что статистически достоверное распознавание подтвердит полихромное зрение.

Описание хода эксперимента

I этап.

Первичная выработка условного рефлекса.

В течение 5 дней собаку подкармливали любимым кормом с тарелки одного цвета (до 10 раз в день). Для максимальной чистоты опыта из выбранных тарелок исключили самую светлую (бледно-желтую) и самую темную (темно-зеленую) тарелки. Затем из оставшихся случайным образом определили экспериментальную, и все эти дни собаке давалась еда только в тарелке светло-зеленого цвета. Остальные пустые тарелки стояли рядом, их взаимное расположение изменялось произвольным образом.

II этап.

Контрольное определение выработки условного рефлекса на цвет.

Перед кормлением собаке предъявили пустые тарелки без запаха пищи (тщательно вымытые). Еду положили в розовую тарелку.

III этап.

Угасание условного рефлекса.

В течение месяца собаке не предъявляли цветных тарелок.

IV этап.

Вторичная выработка условного рефлекса.

В течение 5 дней собаку подкармливали любимым кормом из светло-зеленой тарелки.

V этап.

Контрольное определение выработки условного рефлекса на цвет.

Перед кормлением собаке предъявили пластиковые стаканчики двух цветов: зе-леный более насыщенного оттенка, а желтый по интенсивности соответствую-щий окраске зеленой тарелки в I, II и IV этапах, без запаха пищи.

VI этап.

Угасание условного рефлекса.

В течение месяца собаке не предъявляли цветных тарелок.

VII этап.

Выработка положительного и отрицательного условных рефлексов на различные цвета.

В течение 6 дней собаку подкармливали любимым кормом из светло-зеленой тарелки, а розовая тарелка всегда была пустой. Тарелки меняли местами.

VIII этап.

Контрольное определение выработки условного рефлекса на цвет.

В серии контрольных опытов (два повтора по 10 и 8 соответственно) собаке предлагали выбрать одну тарелку из двух. В обеих лежала еда. Положение таре-лок менялось.

Объяснение результатов.

Из наблюдаемых фактов можно предположить, что собаки не способны различать цвета. В первой серии уже на третий день собака выбирала светло-зеленую тарелку, а на пятый день в контрольном опыте предпочла светло-зеленую тарелку без еды, и не подошла к розовой тарелке с едой. Это доказывает, что собаки могут различать окраску предметов.

Но для доказательства полихромности зрения этих данных недостаточно. Такой результат может быть получен, если выработался рефлекс на оттенок серого (монохромное зрение).

После периода забывания была проведена вторая серия эксперимента. Вторичная выработка условного рефлекса на светло-зеленую тарелку происходила быстрее, уже во второй половине второго дня эксперимента собака выбирала нужную тарелку, но это тоже может быть оценка яркости объекта.

Контрольный опыт со стаканчиками позволил различить истинное цветовое зрение и тонкое монохромное. Собака предпочла желтый стаканчик зеленому, так как его яркость совпадала с яркостью светло-зеленой тарелки, из которой кормили собаку.

Существо с цветовым зрением не совершило бы этой ошибки. Для человека, например, важнее сам зеленый цвет, а не его оттенок.

В третьей серии вырабатывался положительный рефлекс на светло-зеленую тарелку (с пищевым подкреплением) и отрицательный – на розовую (отсутствие пищи). Собака при контрольном предъявлении не сумела достоверно дифференцировать тарелки по цвету (6/4 и 5/3), но при этом проявилась другая закономерность – пространственное предпочтение (9/1 и 5/3).

Статистическая обработка данных приведена в таблице 2.

Выводы:

1. Эксперимент не подтвердил наличие у собаки цветового зрения.

2. Полученные результаты являются предварительными и требуют дальнейшей проверки.

3. Представляется целесообразным провести аналогичные опыты с другими собаками и сравнить полученные результаты.

4. Нужно продолжить работу с данной собакой для проверки выявленной в результате третьей серии опытов закономерности по предпочтению определенной пространственной локализации миски.

Литература

1. А. С. Батуев. Высшая нервная деятельность. Учебн. для вузов по спец. биология, психология, философия. – М.: Высшая школа, 1991.

2. Р. Бертсон. Чувства животных. / Пер. с англ. - М.: Мир, 1972

3. Биология в цифрах: Сборник таблиц. / Пер. с нем. – М.: Мир, 1992.

4. Гаврилин В. А. Немецкая овчарка. – М.: Компания Дельта М, 2002.

5. Богданова Т. Л. Биология. – М.: Просвещение, 1996.

6. В. И. Давыденко. Как правильно дрессировать собаку. – Мн.: Современный литератор, 1999.

7. Клуб служебного собаководства: Сборник. / Сост. В. Н. Зубко. – М.: Патриот, 1989.