Структуры , построенные животными , которые часто называют архитектурой животных , [1] в изобилии в природе. Примеры включают термитники , оса и пчелиные ульи , норы комплексы грызунов , бобровые плотины , сложный гнёзд птиц , а также полотна из пауков .
Часто эти конструкции включают сложные функции, такие как регулирование температуры , ловушки , приманки , вентиляция , специальные камеры и многие другие функции. Они могут быть созданы отдельными людьми или сложными сообществами социальных животных с различными формами, выполняющими особые роли. Эти конструкции могут возникать из сложного строительного поведения животных , например, в случае ночных гнезд для шимпанзе , [2] из встроенных нейронных реакций , которые заняли видное место в строительстве пения птиц, или вызванным гормон высвобождением , как и в случае внутреннихсвиноматки , [3] или как возникающие свойства в результате простых инстинктивных реакций и взаимодействий, проявляемые термитами , или их комбинациями. [4] Процесс создания таких структур может включать в себя обучение и общение , [4] , а в некоторых случаях даже эстетика . [5] При строительстве конструкций животные могут также использовать инструменты . [6]
Животные, которые строят
Строительное поведение характерно для многих млекопитающих , птиц , насекомых и паукообразных, кроме человека . Он также встречается у некоторых видов рыб , рептилий , амфибий , моллюсков , хордовых водорослей , ракообразных , кольчатых червей и некоторых других членистоногих . Он практически отсутствует во всех других типах животных. [6]
Функции
Животные создают структуры в основном по трем причинам: [6]
- создавать охраняемые среды обитания, то есть дома.
- для ловли добычи и для кормления, т. е. ловушек.
- для общения между представителями вида (внутривидовое общение), т. е. отображения.
Животные в первую очередь создают среду обитания для защиты от экстремальных температур и хищников. Построенные конструкции вызывают физические проблемы, которые необходимо решить, такие как регулирование влажности или вентиляция, что увеличивает сложность конструкции. Со временем в процессе эволюции животные используют убежища для других целей, таких как размножение, хранение пищи и т. Д. [6]
Защита от хищников
Хищников привлекают сооружения, построенные из животных, либо жертва или ее потомство, либо хранимые тайники с едой. Сооружения, построенные животными, могут обеспечивать защиту от хищников, избегая обнаружения, с помощью таких средств, как маскировка и маскировка, или путем предотвращения вторжения, когда хищники обнаруживают укрытие или добычу, или их комбинацию. [6] : 11 В крайнем случае, сооружения могут предоставить средства для побега.
Животные используют методы шифровки или маскировки , сокрытия и мимикрии , чтобы избежать обнаружения . [6] : 11 Crypsis работает, смешивая структуру с фоном. Некоторые авторы считают, что использование лишайниковых хлопьев в качестве внешнего покрытия гнезд птицами, как в случае с райской мухоловкой ( Terpsiphone paradisei ), является случаем крипсиса из-за "совмещения ветвей" и разрушительным камуфляж британского этолога М. Ханселла, где чешуйки лишайника, как полагают, напоминают небольшие пятна света, сквозь которые видны невещественные объекты, не имеющие достаточной важности для того, чтобы вызвать интерес хищника. [6] : 11, 12
Птицы, гнездящиеся на земле, которые используют крипсис для укрытия, имеют гнезда из местных материалов, которые сливаются с фоном, яйца и птенцы тоже загадочны; тогда как птицы, которые не используют крипсис для сокрытия своих гнезд, могут не иметь скрытых яиц или птенцов. [7]
В случае, очевидно, маскарада, краснолицый острохвост Cranioleuca erythrops размещает кусочки травы и другой материал, свободно струящиеся как над, так и под гнездовой камерой, чтобы нарушить форму гнезда и сделать его похожим на случайный мусор без какой-либо основной структуры. [8]
Терморегуляция
Экстремальные температуры вредят животным независимо от того, являются они эндотермическими или экзотермическими . У эндотермических животных строительство укрытий в сочетании с моделями поведения снижает количество и затраты энергии на терморегуляцию , как в случае с арктическими сусликами . [9]
У экзотермических животных умеренность температуры, наряду с архитектурными изменениями, направленными на поглощение, улавливание или рассеивание энергии, максимизирует скорость развития, как в случае общих шелковых гнезд небольшой яйцеклетки Eriogaster lanestris . Основными источниками энергии для животного являются солнце и его метаболизм. На динамику нагрева в приютах для животных влияет строительный материал, который может действовать как барьер, как теплоотвод или рассеивать тепло. Коконы насекомых - тому пример.
Интересный пример - шелковые шапочки, покрывающие куколки восточного шершня Vespa orientalis . Во-первых, шелк изолирует куколку от воздуха вне клетки, а во-вторых, он действует как термостатический регулятор. Благодаря своим термоэлектрическим свойствам шелк накапливает избыток дневного тепла в виде электрического заряда, который он выделяет в виде электрического тока, когда температура падает, что приводит к нагреванию. Охлаждению способствует испарение лишней воды из куколочных клеток. Когда температура окружающей среды падает, шелк впитывает влагу и восстанавливает влажность, распределяя воду по всем частям своего кокона. [6] : 2–4
Внутренние архитектурные устройства, такие как стены, могут блокировать конвекцию, или конструкция систем воздушного потока может охлаждать гнездо или среду обитания.
Транспорт
Муравьи могут строить временные мосты, используя собственное тело.
Строительные материалы
Материалы, используемые животными в строительных конструкциях, должны не только соответствовать типу строящейся конструкции, но и быть управляемыми животными. Эти материалы могут быть органическими или минеральными. Их также можно разделить на «собранные материалы» и «самосекретные материалы». [10]
Собранные материалы
Некоторые животные собирают материалы с пластическими свойствами, которые используются для строительства и формирования гнезда. К ним относятся смола, собранная безжалостными пчелами , грязь, собранная ласточками, и шелк, собранный колибри . [10]
Некоторые материалы в природе действуют как готовые «строительные блоки» для рассматриваемых животных, например, перья и черешки листьев для некоторых птиц и шерсть животных для зяблика . Остальные материалы нужно «обработать». Ручейники личинки использования каменных части , а также вырезать секции из зеленых листьев для использования в строительстве. Кусочки камня выбираются из большого разнообразия по размеру и форме. В случае листовых секций они обрезаются и придают форму требуемому размеру. Точно так же мешочницы режут и формируют шипы или веточки, чтобы сформировать футляр. [10] Некоторые сфицидные осы собирают грязь и смешивают ее с водой, чтобы построить отдельно стоящие гнезда из грязи. [11] Бумажные королевы ос строят из бумажной массы, которую они готовят, измельчая дерево своими челюстями и смешивая со слюной , случай сбора, обработки и смешивания сырья. [12]
Строитель животных может собирать различные материалы и сложным образом использовать их для создания полезной среды обитания. Гнездо в длиннохвостая синица , Aegithalos caudatus , построена из четырех материалов - лишайников , перьев , паук яйцо коконов и мха , более 6000 штук во всем для типичного гнезда. Гнездо представляет собой гибкий мешочек с небольшим круглым входом наверху, низко подвешенный в кустах дрока или ежевики . Структурную устойчивость гнезда обеспечивает сетка из мха и паучьего шелка. Крошечные листья мха действуют как крючки, а паучий шелк яичных коконов обеспечивает петли; таким образом образуя естественную форму застежки-липучки . [13] Синица снаружи покрыта сотнями чешуек бледных лишайников - это обеспечивает маскировку. Внутри он выстилает гнездо более чем 2000 перьями, чтобы изолировать гнездо. [13]
О строительстве гнезда длиннохвостой синицей написано:
Нико Тинберген , 1953 г. [13]
Материал животного происхождения
Птицы составляют большую часть группы животных, собирающих строительные материалы животного происхождения. Они собирают мех животных и перья других видов птиц, чтобы выстилать свои гнезда. Почти 56% всех семейств воробьиных птиц имеют виды, использующие паучий шелк. Большинство птиц используют паучий шелк, как в случае с длиннохвостой синицей, о которой говорилось ранее; однако маленький охотник на пауков ( Arachnothera longirostra ) из тропических лесов Азии использует паучий шелк по-другому. Он строит гнездо из полос растений, которые подвешивает под большим листом, используя паучий шелк примерно для 150 или около того «заклепок». [14]
Растительный материал
Цветущие растения предоставляют множество ресурсов - веточки, листья, черешки, корни, цветы и семена. Базальные растения, такие как лишайники, мхи и папоротники, также находят применение в сооружениях, построенных животными. Для строительства очень часто используются удлиненные с параллельными прожилками листья трав и пальм. Из них, наряду с пальмовыми волокнами и папоротником из конского волоса, строят подвесные корзины. Деревянные ветки составляют большую часть материалов, используемых в гнездах крупных птиц. Растения и деревья предоставляют не только ресурсы, но и участки. Ветви служат опорой в виде консольных балок, а листья и зеленые ветки обеспечивают гибкую, но прочную опору. [10]
Грязь и камни
Грязь используется несколькими видами самых разных семейств, включая ос и птиц. Грязь пластична во влажном состоянии и обеспечивает прочность на сжатие при высыхании. Среди птиц 5% всех птиц используют грязь и камни в своих гнездах для повышения прочности и прочности на сжатие. [10]
Самосекретные материалы
Большинство самосекретируемых материалов производятся насекомыми, и отбор воздействует на эту характеристику производства самосекретирующих материалов и увеличивает приспособленность животного. В некоторых случаях самосекретируемый материал наносится непосредственно, как в случае шелка экрибеллят, пряденного пауками- экрибелеллятами , для образования липких ловушек для добычи, или его можно обрабатывать, как в случае выделения слюнной железы, используемого для создания бумага от бумажных ос, смешивая ее непосредственно с древесной массой. В некоторых случаях самосекретные материалы могут быть переработаны. У Cribellum пауков шелк, производимый пауком, перерабатывается в cribellum, образуя тонкие липкие нити, используемые для поимки добычи. [15] В других случаях чешуйчатый воск, образующийся на телах медоносных пчел, собирается и смешивается со слюной, образуя сотовый воск, строительный материал. [15] Не все секретные материалы разработаны специально для этой цели. Например, птичьи перья используются для подкладки и изоляции, типичный пример - самка обыкновенной гаги ( Somateria mollissima ), которая производит пуховые перья для подкладки своего гнезда. [10] [ требуется пояснение ]
Эволюционные последствия
Недавно некоторые исследователи утверждали, что конструкции, построенные животными, влияют на эволюцию конструктора - явление, известное как конструкция ниши .
Смотрите также
- Использование инструмента животными
- Гнездо у приматов
Рекомендации
- ↑ Мандал, Фатик Баран (1 января 2010 г.). Учебник поведения животных . PHI Learning Pvt. ООО п. 100. ISBN 978-81-203-4035-0. Проверено 29 июня 2011 года .
- ^ Рэнгэм, Ричард В. (1996). Культуры шимпанзе . Чикагская академия наук, издательство Гарвардского университета. п. 115. ISBN 978-0-674-11663-4. Проверено 2 июля 2011 года .
- ^ А .; Л. (2009). «Поведение и физиология» . В Дженсен, Пер (ред.). Этология домашних животных: вводный текст . КАБИ. п. 34. ISBN 978-1-84593-536-8.
- ^ а б Гулд, Джеймс Л .; Гулд, Кэрол Грант (12 марта 2007 г.). Архитекторы животных: строительство и эволюция интеллекта . Основные книги. стр. 1 -18. ISBN 978-0-465-02782-8. Проверено 1 июля 2011 года .
- ^ Фрит, Клиффорд Б.; Frith, Dawn W .; Барнс, Юстас (2004). Шалашники: Ptilonorhychidae . Издательство Оксфордского университета. п. 12. ISBN 978-0-19-854844-7. Проверено 1 июля 2011 года .
- ^ Б с д е е г ч Майкл Генри Ханселл (2005). Архитектура животных . Издательство Оксфордского университета. С. 1–2. ISBN 978-0-19-850752-9. Проверено 29 июня 2011 года .
- ^ Гётмарк, Ф. (1993). «Заметные гнезда можно выбрать для незакрытых яиц: сравнительное исследование птичьих семей». Орнис Фенн . 70 : 102–105.
- ^ Ханселл, Майкл Генри (2000). Гнезда птиц и строительное поведение . Издательство Кембриджского университета. п. 103 . ISBN 978-0-521-46038-5. Проверено 10 августа 2011 года .
- ^ Vaughan, Terry A .; Райан, Джеймс М .; Чаплевский, Николас Дж. (15 февраля 2010 г.). Маммология . Джонс и Бартлетт Обучение. С. 440–441. ISBN 978-0-7637-6299-5. Проверено 10 июля 2011 года .
- ^ Б с д е е Ханселл, M. (2005). Стр. 35–54.
- ^ Бохарт, Ричард Митчелл; Менке, Арнольд С. (1976). Сфециды мира: общий пересмотр . Калифорнийский университет Press. п. 2 . ISBN 978-0-520-02318-5. Проверено 1 июля 2011 года .
- ^ Бертон, Морис; Бертон, Роберт (1970). Международная энциклопедия дикой природы . Маршалл Кавендиш. п. 1864. ISBN. 978-0-7614-7266-7. Проверено 1 июля 2011 года .
- ^ а б в Ханселл, Майкл Генри (2007). Построен животными: естественная история архитектуры животных . Издательство Оксфордского университета. С. 76 , 77. ISBN 978-0-19-920556-1. Проверено 1 июля 2011 года .
липучка.
- ^ Ханселл (2007), стр 19-21.
- ^ а б Капинера, Джон Л. (17 сентября 2008 г.). Энциклопедия энтомологии . Springer. С. 3495–3496. ISBN 978-1-4020-6242-1. Проверено 2 июля 2011 года .