Исследование поведения настоящих тюленей в условиях неволи (стр. 2 )

Автор принимал непосредственное личное участие в проведении анализа научной литературы, подборе и обосновании методов исследования, в сборе, обработке первичного материала и формировании исходных баз данных, статистической обработке, анализе и обобщении результатов исследований. Все работы по накоплению, статистической обработке, анализу и обобщению материалов диссертации выполнены автором лично.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на страницах, состоит из введения, обзора литературы, главы "Материалы и методы исследования", 3-х глав с результатами исследований и их обсуждением, заключения, выводов, списка литературы, включающего источников, из которых на русском языке, содержит рисунок и таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования: серый (Halichoerus grypus) и гренландский (Pagophilus groenlandicus) тюлени, морской заяц (Erignathus barbatus). Работу проводили в океанариуме г. Мурманска (ООО "Арктиксервис – Мурманский океанариум") и в аквариальном комплексе ММБИ в Кольском заливе. Общее число исследованных животных составило: серый тюлень – 6 гренландский тюлень – 1; морской заяц – 1.

Методики исследования. Все эксперименты проводили по стандартной двигательно-пищевой методике. Пищевым подкреплением служила размороженная рыба (целая или резаная на куски в зависимости от ее размера): сельдь, мойва, путассу, ставрида, сайка. Критерием обучения было достижение 95%-го уровня правильных ответов в двух опытах подряд. По методике одновременной дифференцировки стимулы предъявляли одновременно. Задача животного – выбрать "правильный" стимул и ответить на него. При последовательной дифференцировке оба стимула предъявляли по одному. Животное должно было научиться отвечать на "правильный" (подкрепляемый) стимул и тормозить реакцию в присутствии "неправильного" (Дьюсбери, 1981). При проведении экспериментов использовалась либо методика одновременного (распознавание трехмерных раздражителей и выбор предметов по образцу) либо последовательного предъявления стимулов (распознавание двумерных зрительных раздражителей и эксперименты со звуками чистых тонов и голосовыми сигналами).

Занятия с животными проводились 1-3 раза в день, 1-5 дней в неделю, в зависимости от занятости животных в демонстрационных программах океанариума. Только тюлень №3 был свободен от участия в шоу-программах, и с ним занятия проходили 3 раза в день 5 дней в неделю.

Методика обучения распознаванию двумерных и трехмерных зрительных раздражителей. В качестве зрительных стимулов использованы изображения простых геометрических фигур (белые кольцо и треугольник на черных квадратах 25×25см). Табличку-символ помещали на демонстрационную доску (белый щит 1×1.5 м), расположенную на помосте. В экспериментах по выработке зрительной дифференцировки трехмерных зрительных раздражителей использовались тор (внешний диаметр 15 см, внутренний – 10 см), шар диаметром 9.5 см и цилиндр (высота 20 см, диаметр 4.5 см) из белого пластика, которые располагались на стенке бассейна на расстоянии 1-1.5 м от животного, находящегося на стартовой позиции напротив тренера.

При обучении распознаванию зрительных образов первоначально животных приучали в ответ на сигнал-жест экспериментатора выполнять адекватное локомоторное движение, выполнение которого подкреплялось пищей. Затем приступали к выработке реакции на зрительный образ. При этом животному предъявлялся зрительный образ, после чего следовал сигнал-жест экспериментатора, и после выполнения адекватного локомоторного навыка животное получало подкрепление. После упрочения поведенческих реакций у тюленей тестировали реакцию на предъявляемые зрительные раздражители. Правильный выбор и в этом случае подкреплялся пищей.

Методика постоянного выбора тюленем одной из геометрических фигур.

Животных приучали после сигнала-жеста экспериментатора выполнять адекватный локомоторный навык (касание креста, независимо от того, с какой стороны относительно животного он находится). Правильный выбор подкреплялся пищей.

Сторона предъявления фигур менялась псевдослучайно: не более тех раз подряд с одной стороны и так, чтобы каждая фигура занимала положение право-лево относительно животного не более 15 раз на опыт, таким образом, животному фигуры предъявлялись 30 раз за опыт.

Всего в работе было использовано 5 вариантов креста 25×25 см с шириной лопастей 5, 9, 13, 17 и 21 см (36.0, 59.0, 77.0, 89.8 и 97.4% от площади квадрата, соответственно), которые предъявляли одновременно с квадратом 25×25 см.

Методика выбора трехмерных геометрических фигур в соответствии с образцом. Метод "выбор по образцу" предложен для исследования обезьян -Котс (1923). Он состоит в том, что животному демонстрируют стимул-образец и два или несколько стимулов для сопоставления с ним, подкрепляя выбор того, который соответствует образцу (Зорина, Полетаева, 2001).

На стенке вольера закрепляли сначала один предмет, впоследствии – два и три предмета. На подготовительном занятии животное лишь касалось носом висящего предмета по жестовой команде тренера. Во время следующего опыта экспериментатор предъявлял тюленю предмет, который требовалось обозначить на стенке вольера (прикоснуться к нему носом) после жестовой команды.

Предъявление предметов в экспериментах осуществлялось с использованием таблицы случайной комбинации двух или трех чисел, каждое из которых соответствовало одному из предъявляемых предметов.

Распознавание простых и сложных звуковых стимулов. В качестве раздражителей при выработке у тюленей новых условных рефлексов использованы звуки чистых тонов. Они получены при помощи цифрового генератора программы "WaveLab 3.0". Для воспроизведения звуковых раздражителей применяли усилитель и акустическую систему для музыкального сопровождения представлений в океанариуме. Эксперимент по определение минимального частотного интервала между двумя разными звуковыми сигналами, распознаваемыми тюленями, проводился на 3-х тюленях: самце морского зайца (тюлень №7), самке гренландского тюленя (тюлень №8), самке серого тюленя (тюлень №5). При обучении распознаванию звуковых раздражителей первоначально животных обучали в ответ на сигнал-жест экспериментатора выполнять адекватное локомоторное движение, выполнение которого подкреплялось пищей. Затем приступали к выработке реакции на звук 200 Гц - "стыдно" (тюлень прикрывает морду ластом), на звук 700 Гц - "ладушки" (тюлень похлопывает себя ластом по боку) при этом животному предъявлялся звук, после чего следовал сигнал-жест экспериментатора и после выполнения адекватного локомоторного навыка животное получало подкрепление. После упрочения поведенческих реакций у тюленей тестировали реакцию на предъявляемые звуковые раздражители. Правильный выбор и в этом случае подкреплялся пищей. В следующих сериях экспериментов частоту первого звукового стимула увеличивали, а второго уменьшали.

Звуки предъявляли попарно в псевдослучайном порядке. Каждый звук в опыте предъявлялся 15 раз, но не более трех раз подряд. Всего за каждый опыт тюлень получает 30 предъявлений. Первоначально была выбрана пара звуков 200 Гц и 700 Гц. Затем, когда в ходе экспериментов достигался 95%-ный уровень правильных ответов в двух опытах подряд, переходили к следующей паре звуков. Шаг с которым менялась частота предъявляемых звуков первоначально составил 20 Гц, после достижения частоты 420 Гц и 480 Гц этот шаг составил 5 Гц и конце эксперимента шаг составил 1Гц.

Для анализа сложных звуковых сигналов использовали программу "WaveLab 3.0".

Методы анализа результатов. Обработку полученных результатов проводили при помощи программ Exel, Statsoft Statistica V6.0, Systat 5W. При статистических оценках и сравнениях использовали стандартные методы (Урбах, 1963). При определении доверительных интервалов для доли случайного выбора стимула из двух или трех, предъявляемых тюленю, использовали статистические параметры альтернативного распределения при Р=0.95. Среднеквадратичное отклонение вычисляли по формуле:

,

где S – среднеквадратичное отклонение; р – доля выбора в (50% при предъявлении 2-х стимулов, и 33,3% для трех стимулов); N – количество предъявлений за одно занятие. Доверительный интервал (для Р=0.95) составляет 1.96S (Урбах, 1963). Верхняя граница случайного выбора = доверительный интервал + p.

Глава 3 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ

3.1 Особенности поведения тюленей в неволе

Детеныши тюленей начинают питаться морскими организмами после ювенильной линьки. Период так называемого "раскорма" в океанариуме совпал со временем приручения животных и выработки у них базовых условных рефлексов, необходимых для последующего обучения. Это, в первую очередь, "таргет" (от англ. target - мишень), когда тюлень по команде касается носом руки экспериментатора или предмета, который он предлагает. Был также выработан условный рефлекс на свисток, "брижд-сигнал" (от англ. bridge - мост), т. е. сигнал, предшествующий пищевому подкреплению после правильной реакции на команду.

Новые движения у тюленей, как выработанные по схеме классического условного рефлекса, так и выработанные по схеме инструментального условного рефлекса, закрепляются очень хорошо и прочно. Всего каждый серый тюлень и морской заяц различает около 30 команд. Гренландский тюлень – около 20. Причиной этого является короткое, по сравнению с серыми тюленями и морским зайцем, время содержания в условиях неволи. В качестве команд-сигналов могут выступать не только жест или голос, но и различные предметы – "таргет" (шарик, закрепленный на короткой палочке), мяч, резиновая груша, обруч, ведро, лодка и др.

В присутствии тренера все тюлени позволяют к себе прикасаться, постоянно наблюдая в то же время за новым для себя объектом. Гораздо лучше, чем у серых тюленей, отработан тактильный контакт у зайца: он позволяет прикасаться к любой части тела, не проявляя при этом какой-либо агрессивной или оборонительной реакции, выполняет все команды которым обучен. Как и другие животные, заяц при резких движениях незнакомых людей настораживается, уходит в воду, если лежал на помосте, или в дальнюю от человека часть бассейна. Тюлени способны перенимать новые движения и друг у друга, и у других тюленей. Животные различают работающих с ними людей не только по внешнему виду, но, вероятно, и по индивидуальным особенностям проведения ими занятий, динамическому стереотипу, склонностям и предпочтениям, которые обусловлены как профессиональным уровнем, так и психологическими установками тренера.