В.В. Иваницкий

Зимнее время года наиболее благоприятно для начала изучения видового состава и образа жизни птиц. Небольшое количество видов позволяет избежать путаницы при определении. Птицы становятся более заметными, они сами тянутся к человеческому жилью. Весьма удачно то, что изучение птиц в школе приходится на зимнее время. Однако часто в массе сведений о внешнем и внутреннем строении птиц, приспособлениях к полету, сезонных явлениях и прочих их особенностях теряется мысль о том, что птицы, в отличие от большинства изученных ранее классов живых организмов, имеют развитое и сложное социальное поведение.

Изучать поведение, как и видовое разнообразие, невозможно без наблюдений в природе. Цель данной статьи – показать, как можно организовать работу школьников по сбору фактических данных о зимующих птицах с упором на экологический и этологический (поведенческий) аспекты их жизни. Следует отметить, что предлагаемые ниже виды работ могут использоваться в качестве самостоятельных заданий для учащихся (например, для подготовки практической части реферата), а также в рамках работы биологического кружка.

В данной статье мы не будем рассказывать о том, какие птицы встречаются зимой в средней полосе России. Об этом прекрасно написано в классических трудах А.С. Мальчевского «Орнитологические экскурсии», А.Н. Промптова «Птицы в природе» и др. Мы рассмотрим, какие зимние исследования, на наш взгляд, могут вызвать у школьника интерес к предмету и помочь понять механизмы взаимодействия птиц между собой и с окружающей средой. Но сначала немного теории.

Причины сложности поведения птиц

По уровню высшей нервной деятельности птицы гораздо ближе к млекопитающим, чем к рептилиям, хотя мозг птиц сильно отличается от мозга млекопитающих. Эволюция переднего мозга птиц шла по пути развития и дифференцировки стриатума¹, а кора оставалась практически без изменений (эти структуры унаследованы птицами от рептилий). В сложных формах поведения, связанных с рассудочной деятельностью, птицы используют гиперстриатум². Наиболее развитым гиперстриатумом обладают виды, считающиеся самыми «интеллектуальными» среди птиц, – скворцы, вороны, попугаи и др.

На сегодняшний день доказано, что сложное поведение птиц осуществляется не только за счет развитой способности к выработке условных рефлексов, но и за счет элементарной рассудочной деятельности – способности с первого раза принимать правильные решения в ситуациях, для которых нет «готовых ответов». Птицы способны к экстраполяционным рефлексам – они могут предвидеть ближайшие события. Могут обобщать признак «большее число элементов». Способны к символизации – установлению связей между нейтральными символами и предметами, действиями. Особенно это касается крупных представителей семейства врановых – ворон, воронов, грачей.

Высокий уровень рассудочной деятельности птиц определяет сложную структуру их социальных сообществ. Факторами, обеспечивающими социальное поведение, являются хорошо развитое зрение, слух и система вокализации, или пения.

Некоторые аспекты социального поведения зимующих птиц

Cоциальные группы (сообщества). Социальное поведение реализуется тогда, когда птицы объединяются в пару или стаю. Уровни объединения птиц в стае могут быть разными. Например, в стае врановых птиц, кочующей к месту зимней ночевки, отсутствует индивидуальное распознавание птицами друг друга кроме особей, образующих пары. В такой стае птицы совместно перемещаются, предупреждают друг друга об опасности, свободно отделяются от стаи. А в одновидовой стайке буроголовых гаичек, обитающей зимой на постоянной территории взрослой пары, есть система внутренней иерархии, и птицы знают друг друга «в лицо». В такой стае птицы держатся плотной группой и совместно охраняют свой участок. В этом случае говорят, что существует организованная социальная группа, или социальное сообщество.

В общем случае для признания социального сообщества, должны выполняться несколько условий:

1) между членами группы должна существовать система коммуникации (общение посредством голоса и демонстраций);
2) должна существовать иерархия особей (доминирование и подчинение);
3) особи должны держаться в более или менее тесной близости друг к другу (в пределах дальности работы системы коммуникации);
4) особи должны индивидуально опознавать друг друга (знать друг друга «в лицо»);
5) доступ в группу для особей того же вида, не являющихся членами данной группы, должен быть затруднен (изгнание чужаков с территории группы).

Социальные сообщества образуются благодаря двум основным факторам – территориальности и доминированию.

Территориальность. Это форма социального поведения, при которой особь охраняет определенный участок пространства. На данном участке особь имеет преимущественный доступ к ресурсам, по сравнению с другими участками. Территория патрулируется, маркируется, с нее изгоняются особи своего вида и выборочно других видов.

При встрече на границе территорий птицы-соседи испытывают противоположные стремления – к нападению и бегству. Характерно, что в глубине территории у хозяина сильнее проявляется стремление к нападению, а у пришельца увеличивается стремление к бегству. При территориальных конфликтах редко происходят открытые столкновения, обычно дело ограничивается ритуальными демонстрациями и мирным избеганием друг друга. Фактически на своей территории хозяин является доминантом, даже если пришелец физически сильнее. К функциям территориальности относятся также оптимальное распределение особей по пригодным местам обитания и обеспечение образования пар. Территориальность обеспечивает птицам оптимизацию питания, безопасность от хищников и репродуктивный успех. Различают территориальность долгосрочную (круглогодичную) и временную (сформированную на период размножения). Для многих наших синиц, поползня, пищухи характерна типичная долговременная территориальность (супертерриториальность). Птицы строго оседлы, и если изменения внешних условий не превышают норму, то практически всю свою жизнь они проводят на одной территории.

Социальная иерархия (доминирование). Это система отношений, характеризующаяся неравенством особей и определенным порядком подчинения друг другу. Такая система отношений включает доминирование (стремление и способность занимать главенствующее положение в группе) и подчинение. Например, в зимних территориальных группировках синиц-гаичек и гренадерок, как правило, существует следующая система иерархии: самцы доминируют над самками, взрослые птицы – над молодыми, парные – над холостяками.

Иерархия между птицами устанавливается в результате конфликтов – иногда прямых стычек, но чаще с использованием ритуального поведения. Установившаяся иерархия поддерживается демонстрацией подчинения. Иерархия уменьшает агрессию, связанную с доступом к пище и размножением, избавляет птиц от энергоемких конфликтов, служит для передачи «по цепочке» информации. Проявления доминирования зависят от конкретных условий обитания. Чем ограниченнее ресурс и больше число его потребителей, тем сильнее проявляется доминирование.

Ритуальное поведение (демонстрации). Ритуал (ритуальная демонстрация) – инстинктивный сигнальный акт, используемый при взаимодействии особей друг с другом. Он представляет собой символическую церемонию из определенной и четкой последовательности действий, поз, звуков, характерную для всех особей данного вида. С помощью ритуального поведения птицы передают друг другу информацию о своем состоянии, намерениях или вызывают непосредственные ответные действия.

Ритуальное поведение проявляется в ответ на определенные раздражители – релизеры. Релизеры опознаются особью уже при первом предъявлении без всякого индивидуального опыта. Социальные релизеры называют демонстрациями. Ритуализация уравновешивает противоречивые побуждения во взаимодействиях между особями, например нейтрализует инстинкт агрессии во взаимодействии между самцом и самкой.

Наиболее ярко ритуализация проявляется в таких формах поведения, как образование пар и территориальность. Пример ритуальных демонстраций приведен на рисунке 1.

Рис. 1. Ритуальное поведение большого пестрого дятла (по: Blume, 1963, 1967; Симкин, 1976):
1 – «раздвоение хвоста» и демонстрация рулевых перьев (поза агрессии и возбуждения), 2 – задержанное нападение и угроза, 3 – защитное развертывание крыльев, поза страха, предупреждения, запугивания, против дуплового конкурента, а также в первые дни тока в связи с так называемым «преследованием», 4 – поза «дремоты» в перерывах борьбы, 5 – встреча будущих брачных партнеров, 6 – угроза птенцу при распадении выводка, 7 – борьба двух самок у ночевочного дупла, справа кочующая птица в смешанной позе «дремоты» и «противостояния», 8 – поза «противостояния»

Как проводить исследования

Наблюдение за птицами – увлекательное, но не всегда простое занятие, требующее от наблюдателя определенных знаний и навыков. От этого во многом зависит успех исследований и объективность результатов.

Что необходимо для наблюдений. Безусловно – желание, но кроме него для орнитологических исследований необходимы бинокль, записная книжка (полевой дневник), компас и часы. Лучше использовать 8- или 10-кратный бинокль (при большем увеличении сужается поле зрения, и отыскивать птицу среди деревьев и ветвей становится сложно). Записная книжка должна быть со страницами в клеточку и в твердом переплете. Обычно записи ведут на правой стороне разворота записной книжки, а на левой рисуют схему передвижения, позы птиц, следы их жизнедеятельности и т.п. Компас необходим для нанесения на схему сторон света (стрелкой показывают, где север и юг) и для ориентации на местности. Часы должны быть с секундомером или секундной стрелкой, чтобы хронометрировать поведение. С помощью часов отмечают время обнаружения птиц и время начала и конца наблюдений.

Что надеть?

Какой купить бинокль?

Каждый раз, начиная исследования, необходимо указать дату (число, месяц, год) и точное географическое положение места наблюдений (область, район, ближайший населенный пункт).

Зимняя жизнь птиц в большей степени зависит от изменений погодных условий, поэтому наблюдения необходимо начинать с характеристики погоды. Фиксируют температуру, силу ветра (ветра нет, слабый, умеренный, сильный), облачность (сплошная, сильная, слабая, облаков нет), осадки. Регистрируют изменения погоды в течение наблюдений, например когда пошел и закончился идти снег. В дальнейшем данные о перемене погоды будут сопоставляться с данными об изменениях в поведении исследуемых птиц.

Одним из самых важных условий работы в природе является максимально подробная запись наблюдений – никогда нельзя полагаться на собственную память. В процессе исследований необходимо разработать систему сокращений для записи тех или иных объектов и событий, но с обязательной расшифровкой сокращений или условных знаков. Записи в записной книжке делают только простым карандашом, т.к. паста и чернила замерзают от холода или расплываются от воды.

Как быстро зарисовать птицу

Орнитологический маршрут. Для поиска птиц и выяснения участков их обитания надо проложить маршрут, т.е. пройти определенное расстояние (не обязательно по прямой) и фиксировать все встречи птиц по обе стороны от направления движения. Обязательно указывают длину и время начала и окончания маршрута. При движении по маршруту составляют его схему, соблюдая масштаб. На схеме стрелками указывают направление движения по маршруту. Встречи птиц отмечают с помощью условных знаков с подписью. Маршрут следует проходить при хорошей погоде в утренние часы, когда достаточно рассвело для визуального определения птиц. Рекомендуемая длина маршрута – не менее 1 км.

Если маршрут проходит через разнообразные лесные биотопы (ельник, березняк, осинник), то увеличивается вероятность встретить больше видов птиц. Можно проложить несколько маршрутов, проходящих по разным типам леса. В зимнем лесу удобно прокладывать маршрут по узким лесным дорогам и просекам. Проходя по маршруту первый раз, особое внимание следует уделить описанию лесных биотопов, отмечая на схеме их границы (например, где еловый лес сменился елово-березовым).

По расположению на схеме отметок о встречах птиц устанавливают места, в которых постоянно держится тот или иной вид птицы, что позволяет быстро отыскать в лесу необходимый участок.

Хронометрирование поведения – это достаточно подробное описание поведения птицы с указанием времени, затрачиваемого на каждый выделенный наблюдателем тип поведения. В зависимости от задач исследования и подготовки исследователя выделяемые типы поведения могут быть разными. Например, можно описывать поведение птицы, выделив два критерия: активность и сон. Можно разграничить активность на кормление и другие виды поведения. Кормление в свою очередь включает поиск, добывание, поедание корма, перелет к другому кормовому источнику и т.п. Если таким образом разграничивать поведение птицы и дальше, то придется описывать элементарные двигательные акты (например: птица подняла голову, при этом у нее раскрылся клюв и опустился хвост).

Чтобы иметь более или менее полное представление о том, что и в течение какого времени делала птица, надо выделить множество критериев описания, но в любом случае необходимо указать, что подразумевает каждый из них. Удобно использовать функциональное описание поведения, когда критерии выделяют по значимым для особи видам деятельности: полет, поиск корма, поедание корма, осматривание, отдых, агрессия, территориальная демонстрация, брачная демонстрация и т.д. Количество выделенных критериев описания для разных видов может быть не- одинаковым, а одни и те же критерии у разных видов могут иметь различное содержание. Например, поиск корма у королька включает перелеты и зависание у ветвей, тогда как поиск корма у дятла – срывание шишек или долбление коры. Функциональное описание поведения не запрещает подробно изучить демонстрации различных поз в территориальных и брачных контактах, а для некоторых типов поведения выделить критерии для подтипов, т.е. более мелких категорий описания. Иногда бывает важно регистрировать время, в течение которого птица находится вне поля зрения, например время нахождения дятла в дупле.

Самое главное при анализе поведения – то, какие внешние условия, ситуации (стимулы) определяют следующие за ними действия птицы. Изучение поведения предусматривает две постоянные задачи: описание поведенческих актов и причин, которые их вызывают.

Для хронометрирования поведения используют секундомер или часы с секундной стрелкой. Удобнее, когда этим занимаются два человека. Один наблюдает за птицей в бинокль и сообщает о ее действиях, другой следит за временем и ведет записи. Через некоторое время они меняются ролями. Хронометрирование поведения – трудоемкая работа и требует внимательности и быстроты. Для удобства рекомендуется использовать систему условных знаков, ускоряющих запись наблюдений. Простым способом хронометрирования можно считать заполнение условными знаками временной шкалы, разбитой на равные временные отрезки (например, по одной минуте).

Если среди изучаемых птиц встречаются особи, имеющие яркие отличительные элементы в окраске оперения (узнаваемые «в лицо»), то хронометрированию их поведения следует уделить особое внимание.

Замеры времени делают с целью вычисления бюджета времени. Бюджет времени – это доли времени на каждый тип поведения от общего времени хронометрирования, выраженные в процентах. Сравнивая эти доли, можно судить об изменениях поведения в зависимости от различных факторов: социального окружения, погоды, времени суток и т.д. Допустимо сравнивать бюджет времени только между птицами, принадлежащими к одному виду.

Во время хронометрирования надо вести себя тихо и осторожно, чтобы присутствие наблюдателя оказывало минимальное воздействие на поведение птиц.

Этапы исследований. Любое исследование состоит из ряда рабочих этапов:

1) подготовительный (планирование, постановка задач);
2) сбор полевого материала, т.е. наблюдения в природе;
3) текущая предварительная обработка собранных данных;
4) окончательная обработка наблюдений, обобщения и выводы;
5) написание отчета о проделанной работе.

Только работа, прошедшая все эти этапы, может считаться выполненной и приносит пользу исследователю. Выводы должны стать ответами на поставленные вопросы, хотя часто какие-то выводы можно сделать, только после обобщения собранного материала. Особо следует отметить необходимость написания грамотного и подробного отчета о проделанной работе.

Отчет должен содержать:

1) указание на место работы;
2) методику исследования;
3) краткое изложение хода работы и некоторых интересных фактов;
4) обобщения и выводы, проиллюстрированные таблицами, схемами, графиками, рисунками;
5) список использованной в работе литературы.