Bodziec uwalniający — definicja i przykłady w etologii
Bodziec uwalniający w etologii — definicja, mechanizmy (FAP) i realistyczne przykłady zachowań instynktownych u ptaków, ćm i nietoperzy.
Uwalniacz to specyficzny sygnał między zwierzętami — bodźcem przekazywanym od jednego osobnika do drugiego, który wywołuje określoną, stereotypową reakcję. Bodźcem uwalniającym, zwanym też bodźcem znakowym, aktywowany jest w odbiorniku wrodzony mechanizm uwalniający (innate releasing mechanism). W rezultacie odbiornik wykonuje stały wzór działania (FAP – fixed action pattern), czyli sekwencję zachowań o ustalonym przebiegu.
Mechanizm działania
System składa się z trzech elementów: bodźca kluczowego (uwalniacza), mechanizmu uwalniającego w układzie nerwowym oraz samego FAP. Elementy te są w dużej mierze dziedziczone i ujawniają się bez wcześniejszego uczenia się. Charakterystyczne dla FAP jest to, że po jego zainicjowaniu sekwencja zwykle przebiega do końca nawet wtedy, gdy bodziec znika.
Przykłady
Klasycznym przykładem jest zachowanie młodych mew: pisklę wystukuje dziobem po dziobie rodzica i dziobie rodzica dotknięty wyraźnym, czerwonym punktem na dziobie dorosłego, co prowadzi do zwrócenia pokarmu z przełyku. Oba zachowania (sygnalizacja pisklęcia i odruchowy odruch karmienia u rodzica) są instynktownie uwarunkowane i występują u przedstawicieli gatunku bez wcześniejszego treningu.
Inny przykład to „tańce” parujące się ptaki wodne, takie jak perkoz dwuczuby. Ptaki te przez całe życie wykonują skomplikowane rytuały powitalne za każdym razem, gdy partnerzy spotykają się po rozłące — spotkanie działa tu jako releaser, a obaj partnerzy uruchamiają ustalony wzór działania. Te zachowania zostały szczegółowo opisane m.in. przez Juliana Huxleya i prawdopodobnie wzmacniają więź między osobnikami.
W przykładach międzygatunkowych występuje często asymetria korzyści. Niektóre ćmy natychmiast składają skrzydła i opadają na ziemię po wykryciu sygnałów ultradźwiękowych nietoperzy. To zachowanie pomaga ćmom unikać drapieżników, lecz nie przynosi korzyści nietoperzom. Z kolei u nietoperzy słyszalne sygnały owadów wyzwalają strategie łowieckie — oba te przykłady mają podłoże dziedziczne i bywają opisywane jako odruchowe działanie.
Bodziec nadnormatywny (supernormalny)
W etologii obserwuje się też zjawisko bodźca nadnormatywnego — sztucznie wzmocnionego bodźca, który wywołuje silniejszą reakcję niż naturalny wzorzec. Przykładowo, figurka ptaka z przesadnie czerwonym punktem na dziobie może wywołać silniejsze karmienie ze strony rodzica niż prawdziwe pisklę. Tego typu odkrycia pokazały, że zwierzęta reagują na cechy kluczowe bodźca (np. kształt, kolor, kontrast), a niekoniecznie na całość naturalnego bodźca.
Różnice między FAP a prostymi odruchami
- FAP to złożona, stereotypowa sekwencja zachowań (często wieloetapowa), podczas gdy odruchy są zazwyczaj krótsze i prostsze.
- FAP często uruchamiany jest przez bodziec zewnętrzny (uwalniacz) i „biegnie do końca”, nawet gdy bodziec zniknie; odruchy mogą być bardziej zależne od natychmiastowego sprzężenia zwrotnego.
- Odruchy mogą być warunkowane przez lokalizację w obwodowym układzie nerwowym (np. rdzeń kręgowy), podczas gdy FAP-y angażują złożone obszary mózgu i wrodzone mechanizmy centralne.
Znaczenie ewolucyjne i ekologiczne
Bodziec uwalniający i FAP-y odgrywają istotną rolę w komunikacji międzyosobniczej, opiece rodzicielskiej, doborze partnera, obronie przed drapieżnikami oraz w koordynacji zachowań społecznych. Ponieważ mechanizmy te są w dużej mierze dziedziczne, podlegają selekcji naturalnej: zachowania zwiększające przeżywalność i sukces reprodukcyjny będą utrwalane w populacji.
Uwagi końcowe
Chociaż wiele FAP-ów i uwalniaczy jest wrodzonych, środowisko i doświadczenia mogą modyfikować ich ekspresję — np. poprzez modulację hormonalną, kontekst społeczny czy przez habituację. Badania nad bodźcami uwalniającymi nadal dostarczają ważnych informacji o tym, jak ewolucja ukształtowała mechanizmy zachowań zwierząt oraz o neuronalnych podstawach komunikacji i instynktu.
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest wyzwalacz?
O: Bodziec wyzwalający to bodziec pochodzący od jednego zwierzęcia do drugiego, który wywołuje określoną reakcję. Wywołuje on u odbiorcy wrodzony mechanizm uwalniający, w wyniku czego odbiorca wykonuje swoją reakcję, znaną jako stały wzorzec działania (FAP).
P: Jak te zachowania są dziedziczone?
O: Te zachowania są dziedziczne, a nie wyuczone w trakcie życia. Można powiedzieć, że FAP jest "hard-wired", ponieważ skutkuje tą samą reakcją behawioralną po wywołaniu przez określony bodziec.
P: Jaki jest przykład takiego zachowania?
O: Przykładem tego typu zachowania jest sytuacja, gdy ptak zlatujący do lotu kwicze i otwiera szeroko dziób, ukazując jaskrawoczerwone wnętrze gardła, co wywołuje u dorosłego osobnika kaszel, który gromadzi pokarm w przełyku.
P: Co robią ptaki wodne, takie jak perkoz dwuczuby?
O: Ptaki wodne, takie jak perkoz dwuczuby, wykonują "tańce", kiedy spotykają się po nieobecności lub przy innych okazjach. Tańce te są dość złożone i zostały po raz pierwszy dokładnie opisane przez Juliana Huxleya. Spotkanie działa jak wyzwalacz dla obu partnerów, którzy następnie wykonują swój stały schemat działania.
P: Jaki jest cel tego systemu?
O: Uważa się, że ten system pomaga wzmocnić więź między parami, ale nie musi przynosić korzyści obu partnerom, ani nie muszą oni być tego samego gatunku.
P: Czy może Pan podać inny przykład zachowania dziedzicznego?
O: Innym przykładem odziedziczonego zachowania jest sytuacja, w której ćmy natychmiast składają skrzydła i opadają na ziemię, gdy napotkają sygnały ultradźwiękowe nietoperzy.
Przeszukaj encyklopedię