Сооружения, построенные животными - Structures built by animals

Так называемый «соборный» курган, созданный термит колония.

Сооружения, построенные животными, часто называют архитектура животных,[1] изобилуют природой. Примеры включают термитники, Оса и ульи, норка комплексы грызуны, бобровые плотины, разрабатывать гнезда птиц, и сети из пауки.

Часто эти структуры включают в себя сложные функции, такие как регулирование температуры, ловушки, приманка, вентиляция, специальные камеры и многое другое. Они могут быть созданы отдельными лицами или сложными обществами социальные животные с разными формами, выполняющими специализированные роли. Эти конструкции могут возникнуть в результате сложного строительства. поведение животных например, в случае ночных гнезд для шимпанзе,[2] от встроенного нейронные реакции, которые играют важную роль в построении песен птиц, или вызваны гормон выпуск, как и в случае внутреннего свиноматки,[3] или как эмерджентные свойства от простого инстинктивный ответы и взаимодействия, представленные термиты, или их комбинации.[4] Процесс строительства таких конструкций может включать учусь и коммуникация,[4] а в некоторых случаях даже эстетика.[5] Использование инструмента также могут участвовать в строительстве конструкций животными.[6]

Животные, которые строят

Молодая королева бумажных ос (Polistes dominula ) создание новой колонии

Строительное поведение характерно для многих нечеловеческих млекопитающие, птицы, насекомые и паукообразные. Это также наблюдается у некоторых видов рыбы, рептилии, амфибии, моллюски, урохордовые, ракообразные, кольчатые червя и некоторые другие членистоногие. Он практически отсутствует во всех других типах животных.[6]

Функции

Животные создают структуры в основном по трем причинам:[6]

  • для создания защищенных мест обитания, то есть домов.
  • для ловли добычи и для добывания пищи, то есть ловушек.
  • для общения между представителями вида (внутривидовое общение), то есть отображения.

Животные в первую очередь создают среду обитания для защиты от экстремальных температур и хищников. Построенные конструкции вызывают физические проблемы, которые необходимо решить, такие как регулирование влажности или вентиляция, что увеличивает сложность конструкции. Со временем в процессе эволюции животные используют убежища для других целей, таких как размножение, хранение пищи и т. Д.[6]

Защита от хищников

Гнездо, яйца и молодняк красно-плетеный чибис который зависит от крипсиса, чтобы избежать обнаружения его гнезда.
В краснолицый хвощ помещает кусочки травы и другой материал, свободно струящиеся вокруг своего гнезда, чтобы нарушить его форму и маскироваться под мусор.

Хищников привлекают сооружения, построенные из животных, либо жертва или ее потомство, либо хранимые тайники с едой. Сооружения, построенные животными, могут обеспечивать защиту от хищников, избегая обнаружения, с помощью таких средств, как камуфляж и маскировка, или путем предотвращения вторжения, когда хищники обнаруживают укрытие или добычу, или их комбинацию.[6]:11 В крайнем случае, сооружения могут предоставить средства для побега.

Животные используют техники крипсида или же камуфляж, сокрытие, и мимикрия, за избегая обнаружения.[6]:11 Crypsis работает путем смешивания структуры с фоном. Использование хлопьев лишайника в качестве наружного покрытия гнезд птицами, как и в случае райская мухоловка (Terpsiphone paradisei) некоторые авторы рассматривали как случай шифровки посредством «сопоставления ветвей» и как случай разрушительного камуфляжа британцами. этолог, M. Hansell, где чешуйки лишайника, как полагают, напоминают небольшие пятна света, сквозь которые видны несущественные объекты, не имеющие достаточной важности для того, чтобы вызвать интерес хищника.[6]:11, 12

Птицы, гнездящиеся на земле, которые используют крипсис для укрытия, имеют гнезда, сделанные из местных материалов, которые сливаются с фоном; яйца и птенцы тоже скрыты; тогда как птицы, которые не используют крипсис для сокрытия своих гнезд, могут не иметь скрытых яиц или птенцов.[7]

В случае очевидного маскарада краснолицый хвощ Cranioleuca erythrops помещает кусочки травы и другого материала, свободно струящиеся как над, так и под гнездовой камерой, чтобы нарушить форму гнезда и сделать его похожим на беспорядочный мусор без какой-либо основной структуры.[8]

Терморегуляция

Коммунальные шелковые гнезда малой яйцеклетки Эриогастер ланестрис

Резкие перепады температур вредят животным, независимо от того, эндотермический или же экзотермический. Для эндотермических животных строительство убежищ в сочетании с поведенческими моделями снижает количество и затраты энергии терморегуляция, как и в случае Арктические суслики.[9]

У экзотермических животных умеренность температуры, наряду с архитектурными модификациями, направленными на поглощение, улавливание или рассеивание энергии, максимизирует скорость развития, как в случае общих шелковых гнезд небольшой яйцеклетки. Эриогастер ланестрис. Основными источниками энергии для животного являются солнце и его метаболизм. На динамику тепла в приютах для животных влияет строительный материал, который может действовать как барьер, как теплоотвод или рассеивать тепло. Коконы насекомых - тому пример.

Интересный пример - шелковые шапочки, закрывающие куколочные клетки восточного шершня. Восточная Vespa. Во-первых, шелк изолирует куколку от воздуха за пределами клетки, а во-вторых, действует как термостатический регулятор. В силу своего термоэлектрический свойств, шелк сохраняет излишки дневного тепла в виде электрический заряд который он выпускает в виде электрический ток когда температура падает, что приводит к нагреву. Охлаждению способствует испарение лишней воды из куколочных клеток. Когда температура окружающей среды падает, шелк впитывает влагу и восстанавливает ее, распределяя воду по всем частям своего кокона.[6]:2–4

Внутренние архитектурные устройства, такие как стены, могут блокировать конвекцию, или конструкция систем воздушного потока может охлаждать гнездо или среду обитания.

Транспорт

Eciton sp. образуя мост

Муравьи могут строить временные мосты используя собственное тело.

Строительные материалы

Материалы, используемые животными в строительных конструкциях, должны не только соответствовать типу строящейся конструкции, но и быть управляемыми животными. Эти материалы могут быть органическими или минеральными. Их также можно разделить на «собранные материалы» и «самосекретные материалы».[10]

Собранные материалы

А длиннохвостая синица добавляет перышко в свое гнездо.

Некоторые животные собирают материалы с пластическими свойствами, которые используются для постройки и формирования гнезда. К ним относятся смола собраны безжалостные пчелы, грязь собраны ласточки и шелк собраны колибри.[10]

Некоторые материалы в природе действуют как готовые «строительные блоки» для рассматриваемых животных, например, перья и черешки листьев у некоторых птиц и животных. волосы для зяблик. Остальные материалы нужно «обработать». Caddisfly личинки используют куски камня, а также вырезают части из зеленых листьев для использования в строительстве. Куски камня выбираются из большого разнообразия по размеру и форме. В случае листовых секций они обрезаются и придают форму требуемому размеру. по аналогии мешочницы вырезать и придать форму шипам или веткам, чтобы сформировать футляр.[10] Немного сфецида осы собирают грязь и смешивают ее с водой, чтобы построить отдельно стоящие гнезда из грязи.[11] Бумажная оса королевы строят с бумажная пульпа которые они готовят, растирая дерево своими челюстями и смешиваясь с слюна, шкаф сбора, переработки и смешивания сырья.[12]

Строитель животных может собирать самые разные материалы и сложным образом использовать их для создания полезной среды обитания. Гнездо длиннохвостая синица, Эгиталос хвостатый, построен из четырех материалов - лишайник, перья, коконы яйца паука и мох, всего более 6000 штук для типового гнезда. Гнездо представляет собой гибкий мешок с маленьким круглым входом наверху, низко подвешенным в дрок или же ежевика куст. Структурную устойчивость гнезда обеспечивает сетка из мха и паучьего шелка. Крошечные листья мха действуют как крючки, а паучий шелк яичных коконов обеспечивает петли; таким образом образуя естественную форму липучка.[13] Синица образует снаружи сотни чешуек бледных лишайников - это обеспечивает маскировку. Внутри он выстилает гнездо более чем 2000 перьями, чтобы изолировать гнездо.[13]

О строительстве гнезда длиннохвостая синица, было написано:

«... самое удивительное в этом (поведении здания), на мой взгляд, то, что такое небольшое количество таких простых и таких жестких движений вместе приводит к созданию такого превосходного результата».

Нико Тинберген, 1953.[13]

Материал животного происхождения

Птицы составляют большую часть группы животных, собирающих строительные материалы животного происхождения. Они собирают животных мех и перья других видов птиц, чтобы выстилать свои гнезда. Почти 56% всех семей воробьиные У птиц есть виды, которые используют паучий шелк. Большинство птиц используют паучий шелк, как в случае с длиннохвостой синицей, о которой говорилось ранее; Тем не менее маленький охотник на пауков (Арахнотера длинная) в тропических лесах Азии используют паучий шелк иначе. Он строит гнездо из полос растений, которые подвешивает под большим листом, используя паучий шелк примерно для 150 или около того «заклепок».[14]

Растительный материал

Молодой рыжие полевки (Миодес глареолус) в своей подземной камере, которая часто выстлана мхом, перьями и растительными волокнами.

Цветущие растения предоставляют множество ресурсов: веточки, листья, черешки, корни, цветы и семена. Базальные растения, такие как лишайники, мхи и папоротники, также находят применение в сооружениях, построенных животными. Для строительства очень часто используются удлиненные и с параллельными прожилками листья трав и пальм. Из них, наряду с пальмовыми волокнами и папоротником из конского волоса, строят подвесные корзины. Деревянные веточки составляют большую часть материалов, используемых в гнездах крупных птиц. Растения и деревья предоставляют не только ресурсы, но и участки. Филиалы предоставляют поддержку в виде консольный балки в то время как листья и зеленые веточки обеспечивают гибкую, но прочную опору.[10]

Грязь и камни

Грязь используется несколькими видами из самых разных семейств, включая ос и птиц. Грязь пластик когда влажный и обеспечивает прочность на сжатие при высыхании. Среди птиц 5% всех птиц используют грязь и камни в своих гнездах для стойкость и прочность на сжатие.[10]

Самосекретные материалы

Западные медоносные пчелы на диком гнезде.

Большинство самосекретируемых материалов производятся насекомыми, и отбор воздействует на эту характеристику производства самосекретируемых материалов и увеличивает приспособленность животного. В некоторых случаях самосекретируемый материал наносится напрямую, как в случае экрибеллятного шелка, пряденного экрибеллят пауков, чтобы образовать липкие ловушки для добычи, или ее можно обработать, как в случае выделения слюны, используемой для создания бумаги бумажными осами, путем ее непосредственного смешивания с древесной массой. В некоторых случаях самосекретные материалы могут быть переработаны. У паукообразных пауков шелк, производимый пауком, перерабатывается в крибеллум для образования тонких липких нитей, используемых для поимки добычи.[15] В других случаях чешуйчатый воск, образующийся на телах медоносных пчел, собирается и смешивается со слюной, образуя сотовый воск, строительный материал.[15] Не все самосекретные материалы разработаны специально для этой цели. Например, птичьи перья используются для подкладки и изоляции, типичным примером является перо самки. обыкновенная гага утка (Somateria mollissima), производящая пуховые перья для подкладки в гнездо.[10][требуется разъяснение ]

Эволюционные последствия

Недавно некоторые исследователи утверждали, что структуры, построенные животными, влияют на эволюция конструктора, явление, известное как конструкция ниши.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мандал, Фатик Баран (1 января 2010 г.). Учебник поведения животных. PHI Learning Pvt. ООО п. 100. ISBN  978-81-203-4035-0. Получено 29 июн 2011.
  2. ^ Рэнгхэм, Ричард В. (1996). Культуры шимпанзе. Чикагская академия наук, издательство Гарвардского университета. п. 115. ISBN  978-0-674-11663-4. Получено 2 июля 2011.
  3. ^ А .; Л. (2009). «Поведение и физиология». В Дженсен, Пер (ред.). Этология домашних животных: вводный текст. КАБИ. п. 34. ISBN  978-1-84593-536-8.
  4. ^ а б Гулд, Джеймс Л .; Гулд, Кэрол Грант (12 марта 2007 г.). Архитекторы-животные: строительство и эволюция интеллекта. Основные книги. стр.1 –18. ISBN  978-0-465-02782-8. Получено 1 июля 2011.
  5. ^ Фрит, Клиффорд Б.; Frith, Dawn W .; Барнс, Юстас (2004). Шалашники: Ptilonorhychidae. Издательство Оксфордского университета. п. 12. ISBN  978-0-19-854844-7. Получено 1 июля 2011.
  6. ^ а б c d е ж грамм час Майкл Генри Ханселл (2005). Архитектура животных. Издательство Оксфордского университета. С. 1–2. ISBN  978-0-19-850752-9. Получено 29 июн 2011.
  7. ^ Гётмарк, Ф. (1993). «Заметные гнезда можно выбрать для незакрытых яиц: сравнительное исследование птичьих семей». Орнис Фенн. 70: 102–105.
  8. ^ Ханселл, Майкл Генри (2000). Гнезда птиц и строительное поведение. Издательство Кембриджского университета. п.103. ISBN  978-0-521-46038-5. Получено 10 августа 2011.
  9. ^ Vaughan, Terry A .; Райан, Джеймс М .; Чаплевский, Николас Дж. (15 февраля 2010 г.). Маммология. Джонс и Бартлетт Обучение. С. 440–441. ISBN  978-0-7637-6299-5. Получено 10 июля 2011.
  10. ^ а б c d е ж Ханселл, М. (2005). Стр. 35–54.
  11. ^ Бохарт, Ричард Митчелл; Менке, Арнольд С. (1976). Сфециды мира: общий пересмотр. Калифорнийский университет Press. п.2. ISBN  978-0-520-02318-5. Получено 1 июля 2011.
  12. ^ Бертон, Морис; Бертон, Роберт (1970). Международная энциклопедия дикой природы. Маршалл Кавендиш. п. 1864 г. ISBN  978-0-7614-7266-7. Получено 1 июля 2011.
  13. ^ а б c Ханселл, Майкл Генри (2007). Построен животными: естественная история архитектуры животных. Издательство Оксфордского университета. стр.76, 77. ISBN  978-0-19-920556-1. Получено 1 июля 2011. липучка.
  14. ^ Hansell (2007), стр. 19–21.
  15. ^ а б Капинера, Джон Л. (17 сентября 2008 г.). Энциклопедия энтомологии. Springer. С. 3495–3496. ISBN  978-1-4020-6242-1. Получено 2 июля 2011.