Грызуны выходят на охоту

Хищники бывают разные: среди них различают специалистов, генералистов и всеядных. Специализированные хищники имеют поведенческие или морфологические адаптации, помогающие охотиться на вполне определенный тип жертвы. Например, лев специализируется на крупных животных, а крошечная бурозубка относится к отряду млекопитающих, который так и называется – ​насекомоядные. Хищники-«генералисты» могут охотиться на разных животных. К примеру, добычей лисицы могут быть зай­цы, мыши или домашние курицы. Всеядные животные могут вести себя как неспециализированные хищники, но не менее успешно используют в пищу и растительные корма. Известные примеры – ​медведи и обезьяны, да и сам человек.

В любом случае хорошему охотнику нужны в первую очередь соответствующие органы чувств, позволяющие обнаружить и поймать добычу. И зачастую эти способности, как и сами чувства, выходят за привычные нам рамки. Например, акулы благодаря своим хеморецепторам за сотни метров чуют кровь, попавшую в воду. Летучие мыши-вампиры, представляющие собой переходную форму от хищника к паразиту, способны ориентироваться в пространстве и находить свою жертву с помощью ультразвуковых «локаторов», совы обладают исключительным слухом и т. д.

Важное значение имеют органы осязания. Млекопитающие используют для этой цели вибриссы, в просторечии называемые «усами», которые позволяют хищнику ориентироваться даже в полной темноте. Хищные пауки воспринимают вибрации паутины, показывающие, что в ловчую сеть попалась добыча. Но добычу мало обнаружить – ​ее нужно схватить и удержать, и для этой цели нужны сильные когти или клюв, мощные челюсти и крепкие зубы и другие охотничьи приспособления. И, конечно, жизненно важна быстрота реакции: животное, постоянно вынужденное охотиться, чтобы не умереть от голода, не должно само получать повреждений, ведь это часто равносильно смерти.

Но все же самое главное для хищника – ​это слаженность, скоординированность всех действий. Когда речь заходит об устойчивых, повторяющихся последовательностях действий, говорят о поведенческих стереотипах. В лаборатории поведенческой экологии животных Института систематики и экологии животных СО РАН под руководством проф. Ж. И. Резниковой мы занимаемся изучением «интеллекта» животных и стереотипного их поведения. Так были впервые открыты и стереотипы охотничьего поведения у растительноядных грызунов – ​«мышка стала кошкой».

Хищные грызуны – ​это не оксюморон

Из названия и внешнего вида этих животных ясно, что они приспособлены к «грызущему» образу жизни. Главная анатомическая адаптация представителей отряда грызунов, к которому относятся мышевидные, беличьи и свиноподобные, – ​это выдающиеся по размеру передние зубы, так называемые резцы. Зубная эмаль у грызунов постоянно обновляется, а поскольку они беспрестанно что-нибудь грызут, то зубы их всегда самозатачиваются. У нас, к сожалению, зубная эмаль способна только разрушаться, и, в отличие от грызунов, мы мучаемся зубной болью.

Как долго растительноядная полевка может прожить, питаясь только насекомыми?

Целенаправленно такие эксперименты не проводились, а современные этические нормы не позволяют поставить животное в ситуацию, когда оно может умереть от голода. В природе грызун обычно имеет альтернативный источник пищи, а насекомые служат лишь дополнительным источником питания

Но при сравнении анатомического строения черепа крысы и волка видно, что оба этих животных, в принципе, должны уметь хорошо «кусать». И действительно, несмотря на очень маленькие моляры (коренные зубы), укус крысы обладает достаточно большой силой. Это свойство помогает ей разгрызать твердую кожуру семян. В некотором смысле насекомое – ​это та же «семечка», только живая: твердая наружная хитиновая оболочка скрывает внутри мягкое содержимое. Поэтому с точки зрения строения ротового аппарата грызуны вполне способны питаться насекомыми.

Хотя грызунов принято считать растительноядными, уже давно стало известно, что они могут проявлять охотничье поведение и даже являться специализированными хищниками. Еще в 1950—1970-х гг. при изучении агрессии выяснилось, что обыкновенная лабораторная крыса, совершенно без опыта охоты, может охотиться на насекомых (тараканов и сверчков), лягушек и даже мышей (Karli, 1956; O’Boyle, 1974).

К специализированным хищникам среди грызунов относятся североамериканские кузнечиковые хомячки, которые охотятся на разные объекты, в том числе такие опасные, как сколопендры и скорпионы. Одна из адаптаций этого вида – ​поразительная нечувствительность к боли, вызываемой ядом скорпиона. Исследование каналов для ионов натрия в нейронах этих животных показало, что яд подавлял именно те каналы, которые отвечали за распространение сигнала. В этом смысле яд одновременно служил и обезболивающим. Возможно, в будущем эти исследования помогут и нам справляться с болью (Rowe et al., 2013).

Примечательно, что поведение кузнечиковых хомячков, вес которых не достигает и 100 г, во многом похоже на поведение настоящих крупных хищников. Например, по ночам они, как волки, оглашают окрестности громким воем, сообщая всему миру о начале охоты.

Скрытые плотоядные

В нашей лаборатории впервые удалось показать, что даже у такого типично зерноядного вида, как полевая мышь, существует эффективный врожденный охотничий стереотип по отношению к рыжим лесным муравьям – ​добыче привлекательной, хотя и опасной, так как муравьи не сдаются без боя, кусая нападающего и брызгая ему в глаза муравьиной кислотой (Panteleeva et al., 2013). О привлекательности муравьев в качестве пищевого объекта можно судить хотя бы по тому, как экспериментальные мыши после удачной охоты долго ходят по арене, подъедая все, даже самые маленькие «потерявшиеся» фрагменты своих жертв.

Как грызуны понимают, что есть можно, а что нельзя (ядовито)?

Невкусно – значит, несъедобно. Как проходит передача такого опыта другим особям – вопрос трудный. Крысы, к примеру, чувствуют запах еды от другой крысы и «решают», что это съедобно. Если запах незнакомый, всегда найдется кто-то, кто первым попробует, а остальные будут наблюдать

Охотничий стереотип полевой мыши работал и в случае добычи крупной, но безопасной – ​мраморных тараканов, достигающих 3 см в длину. Животное обычно стремительно искусывало свою жертву, а затем поедало (Reznikova et al., 2017).

Наличие подобных стереотипов у предположительно «мирного» неспециализированного зерноядного вида вызывало удивление, поэтому мы решили исследовать в этом смысле зеленоядного грызуна из другого семейства – ​узкочерепную полевку. И у этого вида также был обнаружен врожденный охотничий стереотип, проявляющийся при охоте на тараканов (Левенец и др., 2016).

Разные грызуны – ​разная охота

В охотничьем поведении животных специалисты выделяют определенные отдельные его элементы – ​конкретные двигательные акты и позы, на основании которых можно получить приблизительную схему действий хищника. Поведение всех исследованных нами грызунов включало такие элементы, как преследование, укус и захват добычи лапами. Однако разные виды при этом имели свои специфические поведенческие черты.

Грызуны обучают своих детенышей охотиться?

Нет, охотник-грызун постепенно набирает собственный опыт. Но и те животные, которые ни разу не охотились, успешно демонстрируют целостный охотничий стереотип, т. е. он «зашит» в генах, хотя пока не известно, как именно

Так, охотничий стереотип у серой крысы прост: она преследует, кусает, захватывает, а затем, взявшись за жертву поудобнее, переходит к ее поеданию. Причем поедает добычу живьем, чего никогда не позволит себе «благородный» специализированный хищник из семейства кошачьих. Впрочем, такие известные охотники, как волки и гиены, подобными этическими проблемами также не слишком озадачиваются, как и хомячки Кэмпбелла, которые после поимки добычи просто откусывают у нее конечности, чтобы та не могла убежать.

А вот полевая мышь и узкочерепная полевка наносят жертве продолжительную смертельную серию укусов. Таким образом, по своему охотничьему стереотипу они оказываются наиболее близки к «крутому», хотя и некрупному, хищнику – ​обыкновенной бурозубке, убивающей своих жертв-насекомых перед началом трапезы.

Как же грызуны становятся хищниками? Это может случиться, если источник растительной пищи становится недоступен, например, из-за засухи. В этом случае особи, обладающие охотничьим стереотипом, могут перейти на альтернативный источник пищи – ​насекомых. Даже небольшая такая «подпитка» дает эволюционное преимущество, благодаря чему охотничье поведение сохраняется в популяции.

Есть основание считать, что именно в такую ситуацию попали предки кузнечиковых хомячков, когда на территории восточной части Северной Америки началось опустынивание. Но популяция хомячков при этом активно росла, в результате чего часть ее оказалась вытеснена в опустыненные районы, где питаться было просто нечем. В конце концов животные адаптировались и смогли жить в условиях пустыни, охотясь на скорпионов, сколопендр, других членистоногих и даже грызунов. Они превратились в очень агрессивный вид, представители которого могут атаковать и убивать животных размером крупнее их самих!

Формирование охотничьего стереотипа в процессе индивидуального развития происходит по-разному у разных видов. Так, все без исключения особи кузнечиковых хомячков уже в нежном возрасте 27 дней способны охотиться самостоятельно. Но у серых крыс некоторые особи полностью лишены склонности к охоте, тогда как другие могут быть очень успешны на этом поприще. Ситуация, когда охотничье поведение у одних видов проявляется в обязательном порядке (облигатно), а у других факультативно, представляет немалый интерес не только для этологов, но и экологов и эволюционистов.

Нет окончательного ответа и на вопрос, откуда у растительноядных грызунов в принципе взялся такой ярко выраженный стереотип хищника. Возможно, охотничье поведение появилось и эволюционировало в этой группе животных самостоятельно. Но, может быть, это наследство от юрамайи – ​общего предка всех современных плацентарных млекопитающих, который жил около 160 млн лет назад и был насекомоядным.

Не исключено, что не только грызуны, но и человек получил от своих далеких предков некие детали врожденных стереотипов, определяющие те или иные наши наклонности. Поэтому изучать эволюцию поведенческих стереотипов животных важно не только для получения фундаментальных знаний об устройстве живого мира, но и с вполне «эгоистичной» точки зрения: чтобы понять, как мы стали теми, кто мы есть.

Литература

Левенец Я. В., Пантелеева С. Н., Резникова Ж. И. Сравнительный анализ стереотипного поведения на примере процесса охоты у мелких млекопитающих // Экспериментальная психология. 2016. Т. 9. № 4. C. 68—78.

Левенец Я. В., Пантелеева С. Н., Резникова Ж. И. Экспериментальное исследование питания насекомыми у грызунов // Евразиатский энтомологический журнал. 2016. Т. 6. № 6. C. 550—554.

Panteleeva S. N., Reznikova Zh. I., Vygonyailova O. B. Quantity judgments in the context of risk/reward decision making in striped field mice: first “count,” then hunt // Frontiers in Psychology. 2013. V. 4. P. 45—53.

Reznikova Zh. I., Levenets J. V., Panteleeva S. N. and Ryabko B. Ya. Studying hunting behaviour in the striped field mouse using data compression // Acta ethologica. 2017. V. 20. N. 2. P. 165—173.

Rowe A. H., Rowe M. P., Xiao Yu., and Zakon H. H. Voltage-gated sodium channel in grasshopper mice defends against bark scorpion toxin // Science. 2013. V. 342. N. 6157. P. 441—446.

Статья подготовлена на основе публичной лекции, прочитанной автором в июне 2018 г. в одном из баров новосибирского Академгородка, во время «Ночи научных историй», организованной командой фестиваля EUREKA! FEST