Изучение поведения рыб по методике И.П.Павлова

Оглавление

Введение………………………………………………………………………………………. 2

Основная часть…………………………………………………………………………………4

1.Теоретическая часть…………………………………………………………………….4

1.1. Поведение рыб. Условные и безусловные рефлексы……….…………………..4

1.2. Характеристика  аквариумной рыбки – петушок ……………………………… 5

2. Практическая часть. Результаты исследования ……………………………………...7

Заключение …………………………………………………………………………………….10

Литература……………………………………………………………………………………..11

Изучение поведения рыб по методике И.П. Павлова

Гражданкина Юна Юрантовна

Ханты-Мансийский автономный округ-Югра (Тюменская область)

город Нижневартовск

Муниципальное бюджетное образовательное                                                                                                             учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 14»

7 Б класс

Введение

До конца XIX века многие ученые-биологи были твёрдо уверены, что рыбы – примитивные существа, которые не обладают не только слухом, осязанием, но даже развитой памятью.

 В ходе ряда научных экспериментов учёным удалось доказать что рыбы, как и другие позвоночные животные, хорошо ориентируются в пространстве и получают информацию об окружающей их водной среде при помощи органов зрения, слуха, осязания, обоняния, вкуса [6].

Важную, практически главенствующую, роль в жизни рыб играют наследственные и ненаследственные поведенческие реакции.

Поведение рыб обусловлено деятельностью органов чувств и рефлексов.

Актуальность работы заключается в том, что эксперимент по выработке условного рефлекса у аквариумных рыбок учит нас внимательно относиться к живым организмам, которые населяют мир вокруг нас. Эти знания, в свою очередь, дают нам возможность сделать среду обитания живых существ более комфортной, откликаться на нужды тех, чья жизнь зависит от нашего поведения.

Объект исследования – аквариумная рыбка – петушок.

Предмет исследования – выработка условных рефлексов путём воздействия звуковых и цветовых раздражителей.

Гипотеза: у рыб, как и у всех позвоночных животных, можно выработать условные рефлексы.

Цель данной научно-исследовательской работы – исследование влияния различных раздражителей на выработку условных рефлексов у рыб.

Исходя из цели работы определены следующие задачи:

1) изучить и проанализировать литературу об особенностях формирования условных рефлексов у аквариумных рыб;

2) исследовать методику выработки условных рефлексов;

3) провести эксперименты по выработке условных рефлексов у аквариумной рыбы петушок.

В работе использованы следующие методы исследования: изучение научной литературы и материалов сети Интернет, эксперимент, описание, наблюдение.

Основная часть

1. Теоретическая часть

1.1 Поведение рыб. Условные и безусловные рефлексы

Рыбы – позвоночные животные, обитающие в воде. Условия обитания рыб и поведение их взаимосвязаны. Каждый вид рыб имеет врожденные и приобретённые реакции на окружающий мир. Уровень развития данных реакций обусловлен степенью развития в процессе эволюции органов чувств и центральной нервной системы .

Большое значение в жизни и поведении рыб занимают органы чувств, которые помогают рыбам хорошо ориентироваться в воде. Органы боковой линии воспринимают давление и направление тока воды, что помогает рыбам избегать препятствий. С помощью органов обоняния, которые сообщаются с внешней средой через ноздри, рыбы хорошо различают запахи. Видят они только на близком расстоянии, различают цвета. У  рыб есть парный орган слуха и равновесия – внутреннее ухо [2].

В основе поведения рыб также лежат простые и сложные реакции – рефлексы.

Рефлекс (от лат. reflexus – повёрнутый назад, отражённый) – реакция организма, осуществляемая нервной системой в ответ на воздействие внешних или внутренних раздражителей. По типу образования рефлексы бывают условные и безусловные.

Большую роль в развитии рефлекторной теории сыграл знаменитый отечественный физиолог И.П. Павлов, который является создателем учения об условных рефлексах.

Безусловные рефлексы – это те, которые передаются по наследству и являются врожденными. Условные рефлексы непостоянны и строго индивидуальны, то есть они могут исчезать без систематического раздражителя и появиться вновь при наличии этого раздражителя. Условными называются рефлексы, приобретенные в процессе взросления, они могут возникать на протяжении всей жизни. У животных довольно быстро происходит выработка условных рефлексов, подтверждением этому может служить легкость, с которой они поддаются дрессировке и приручению [3].

Среда, в которой существуют животные, очень изменчива. Приспособление к условиям этой среды посредством условных рефлексов будет тонким и точным лишь в том случае, если эти рефлексы также будут изменчивыми, т. е. ненужные в новых условиях среды условные рефлексы исчезнут, а вместо них образуются новые. Исчезновение условных рефлексов происходит благодаря процессам торможения.

Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных рефлексов. Для образования условного рефлекса необходимо сочетание времени какого-либо изменения внешней среды и внутреннего состояния организма, воспринятого корой больших полушарий, с осуществлением того или иного безусловного рефлекса. Только при этом условии изменение внешней среды или внутреннего состояния организма становится раздражителем условного рефлекса – условным раздражителем, или сигналом. Раздражение, вызывающее безусловный рефлекс, – безусловное раздражение – должно при образовании условного рефлекса сопутствовать условному раздражению, подкреплять его [7]

Биологическое значение условных рефлексов состоит в том, что они дают возможность намного лучше и точнее приспособиться к условиям существования и выжить в этих условиях. Приспособительное значение условных рефлексов проявляется также в том, что предшествование условного раздражения безусловному усиливает безусловный рефлекс и ускоряет его развитие. Человек может сознательно управлять поведением животных. Приручение животных – это выработка условных рефлексов. У рыб, также как и у высокоорганизованных животных, можно выработать условный рефлексы на такие раздражители, как звук, свет, цвет и место кормления.

1.2 Характеристика  аквариумной рыбки – петушок

Царство: Животные

Тип: Хордовые

Класс: Лучепёрые рыбы

Отряд: Окунеобразные

Семейство: Макроподовые

Род: Петушки

Вид: Бойцовская рыбка, или петушок

Бойцовая рыбка, или петушок (лат. Betta splendens), неприхотлив, красив. Он типичная лабиринтовая рыба, то есть может дышать атмосферным кислородом. Именно аквариумный петушок был одним из первых аквариумных рыбок, которых завезли в Европу из Азии. Однако задолго до этого момента бойцовую рыбку уже разводили в Таиланде и Малайзии.

Популярность рыбка получила за свой роскошный внешний вид, интересное поведение и способность жить в маленьких аквариумах (приложение, рис.1).

Петушок просто отлично подходит для начинающих и тех аквариумистов, которые не могут позволить себе большой аквариум. Ему нужен самый минимум, как в объеме, так и в питании.

Отличить самца от самки у петушков очень просто. Самец крупнее, ярче окрашен, у него большие плавники. Самки бледнее, мельче, плавники маленькие, а брюшко заметно округлее. К тому же держится она скромно, стараясь держаться укромных уголков, и не попадаться на глаза самцу[1].

Если в аквариуме находится только одна пара– самец и самка,– то в обычное время они имеют тусклую расцветку с оттенком основной окраски– красной, синей, зелёной или розовой с коричневыми продолговатыми полосками, идущими вдоль тела от головы к хвосту, и только во время нереста оба окрашиваются в яркие тона.

Бойцовая рыбка живёт не более 3 лет, после чего погибает[2].

Таким образом, рефлексы бывают условные и безусловные. Для выработки условного рефлекса необходимо длительное совместное действие безусловного и условного раздражителей. Бойцовские рыбки – неприхотливые аквариумные рыбы, удобные для проведения исследований.

2. Практическая часть. Результаты исследования

Условные рефлексы образуются только при определённом сочетании свойств раздражителя и внешних условий. Для выработки условного рефлекса используется сочетание условного раздражителя и подкрепляющего безусловного.

Опыт № 1. Выработка условного рефлекса у аквариумной рыбки петушок  на звук.

Цель работы: выработать условный рефлекс у петушка на звук шариковой ручки.

Оборудование: аквариум с рыбкой, шариковая ручка, корм, дневник наблюдений.

Проведение опыта.

1. Перед проведением опыта по выработке условного рефлекса на звук рыб нужно на несколько дней оставить без корма. Затем перед каждым кормлением следует стучать по стенке аквариума монетой или другим предметом и, наблюдая за поведением рыб, давать им понемногу корма. Опыт проводится ежедневно. После того как рыбы съедят корм, им дается еще небольшая порция при постукивании о стенку аквариума.

Кормить рыб следует в одном и том же месте, но в разное время суток. Время между действием условного раздражителя и его подкреплением с каждым кормлением нужно постепенно увеличивать. Условный рефлекс считается выработанным, когда рыбы после сигнала собираются у места кормления при отсутствии там корма (рыбки на звук приплывают к стенкам аквариума, значит безразличный раздражитель (звук) начинает вызывать такую же реакцию, что и безусловный (корм), условный рефлекс выработан) [4]

Дневник наблюдений: дата наблюдения, звук шариковой ручки и время кормления, время приближения рыбок к корму; интервал времени между отметками времени во 2 и 3 колонках, дата выработки условного рефлекса (табл. 1).

Таблица 1

Показатели дневника наблюдений (на звук)

Вывод: условный рефлекс вырабатывается на основе безусловного, имея опережающее влияние условного раздражителя – звука. Условный рефлекс на звук выработан (приложение, рис.2)

Опыт № 2. Способность  рыб реагировать на цвета.

Цель работы: выработать новый условный рефлекс – приплывать к стенкам аквариума на красный  цвет лампочки.

Оборудование: аквариум с бойцовской рыбкой, фонарик с красной лампочкой и фонарик с синей лампочкой, дневник наблюдений.

Условия проведения эксперимента: 

Предварительно лампочки фонариков красят: одну –в красный цвет, другую – в синий. Вначале у рыб вырабатывают условный рефлекс на красную лампочку. Затем поочередно включают синюю и красную лампочки, причем при включенной синей лампочки корм не дают. Вначале рыбы должны реагировать на ту и другую лампочки, а затем только на красную. На включаемую синюю лампочку должно быть выработано торможение.

Условный рефлекс на синий цвет заторможен, когда рыбки начнут приплывать к стенкам аквариума только на красный цвет. Красный цвет становится новым условным раздражителем.

Дневник наблюдений: дата наблюдения; время включения звонка; время включения света и кормления; время, когда рыбки приплыли к корму; интервал времени между отметками в 3 и 4 колонках; дата, когда рыбки приплыли на свет (табл. 2).

Таблица 2

Показатели дневника наблюдений (на цвет)

Вывод: условный рефлекс на красный цвет у бойцовской рыбки выработан, рыбка приплывает к стенкам аквариума.

Вначале рыбка реагирует на две лампочки (красную и синюю), но пищевой безусловный раздражитель – корм подкрепляет условный раздражитель – красный цвет. На синий цвет лампочки у рыбки вырабатывается торможение (приложение, рис 3,4).

Итак, при проведении опытов с бойцовской рыбкой мы убедились, что условные рефлексы у рыб вырабатываются довольно быстро. Если условный раздражитель (звук) подкреплять безусловным (пища), то рефлекс на звук вырабатывается довольно быстрее чем на цвет.

В процессе жизнедеятельности у живых организмов одни рефлексы угасают, а другие образуются, это имеет огромное значение, т.к. помогает организмам лучше приспособиться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

Выводы

1. Нами изучена литература об особенностях формирования условных рефлексов у аквариумных рыб.

2. Исследована методика выработки условных рефлексов у рыб.

3. Выработан условный рефлекс на звук и цвет у бойцовской рыбки. Рефлекс на звук у рыбы вырабатывается быстрее, чем на цвет.

Заключение

В научно-исследовательской работе нами была поставлена задача: исследовать  влияние различных раздражителей на выработку условных рефлексов у рыб.

Для решения поставленной задачи проведен ряд экспериментов с использованием звуковых и цветовых раздражителей. Как следует из данных экспериментов, действительно, у рыб можно выработать условные рефлексы.

Гипотеза, поставленная в начале исследования, подтвердилась результатами эксперимента. В ходе проделанных экспериментов у аквариумной рыбки петушок сформированы условные рефлексы на звук и красный цвет на основе безусловного (пищевого). Рефлексы имеют важное приспособительное значение для сохранения целостности организма, полноценного функционирования и постоянства внутренней среды.

Практическая значимость нашей исследовательской работы заключается в том, что данные результаты экспериментов по выработке условных рефлексов можно применить на уроках биологии  в 7 классе при изучении нервной системы и поведения рыб.

Научно-исследовательская работа по выработке условных рефлексов требует дальнейшего изучения с применением разного видового состава аквариумных рыб и применения действия других раздражителей (свет, время, место кормления, форму предметов).

Литература

1. Аквариум и его обитатели / Слепцова А. - Ростов н/Д : Феникс ; М. : АСТ, 1999. – 381 с.

2. Большая иллюстрированная энциклопедия аквариумных рыб / Джофф Роджерс, Ник Флетчер. – Аквариум-Принт, 2006. – 208 с.

3. Коган А.Б. Основы физиологии высшей нервной деятельности. 2е изд. , перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1988. – 368 с.

4. Л.А. Воловова, М.Г. Долгих, Н.Г. Ключарева   Поведение рыб: мат-лы докладов V Всеросс. конф. – Кострома: Костромской печатный дом, 2014. – 307 c.

5. Фролов Ю.П. И.П. Павлов и его учение об условных рефлексах. М.: Гос. изд. биологической и медицинской литературы, 1936. – 239 с.  

6. Выработка условных рефлексов на действие различных раздражителей – Режим доступа: http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000028/st095.html.

7. Зипер А. Ф. Управление поведением животных и птиц. Рефлексы в жизни животных. – Режим доступа: http://fermer02.ru/animal/296-refleksy-v-zhiznizhivotnykh.html. 

8. Новицкий Р.А. Чувствуют ли наши пресноводные рыбы боль? – Режим доступа: https://www.rybalka.com/articles/view/36.

9. Учение И.П. Павлова об условных рефлексах – Режим доступа:https://studopedia.ru/19_408922_uchenie-ip-pavlova-ob-uslovnih-refleksah.html.