Біокомунікація

Біокомуніка́ція (від біо… і комунікація) — взаємодія між особинами живих організмів одного або різних видів за допомогою передавання сигналів і сприймання їх органами чуття.

Зміст

1 Характеристика
2 Типи взаємодії
3 Функції та значення
4 Література
5 Автор

Характеристика

Сигнали спілкування є специфічні (хімічні, механічні, оптичні, акустичні, електричні тощо) та неспецифічні (інші, які супроводжують процеси життєдіяльності). Ці сигнали сприймають органи зору, нюху, слуху, дотику, бічної лінії, смакові, термо- та інші рецептори.

Створення сигналу (генерування) та його сприйняття (рецепція) формують між організмами відповідний спосіб (канал) зв’язку — хімічний, акустичний, механічний тощо. Нервова система обробляє сигнали, що надходять різними каналами зв’язку, а також формує відповідь (реакцію) на них.

Типи взаємодії

Найдавніший і найпоширеніший спосіб зв’язку — хімічний. Деякі продукти обміну речовин, виділені в зовнішнє середовище одними організмами чи особинами, можуть впливати на хеморецептори інших і регулювати їхній ріст, розвиток, розмноження, а також впливати на їхню поведінку. Наприклад, феромони самців деяких риб прискорюють дозрівання самиць і синхронізують розмноження популяції. Хемокомунікація є надважливою для комах, оскільки вона визначає їхню поведінку (харчову, статеву тощо) та функціонування угруповань організмів (розвиток, розподіл функцій, складну структуру бджолиної сім’ї або мурашника). Пахучими речовинами тварини мітять територію, зміцнюють зв’язки в угрупованні. Риби, земноводні й ссавці добре розрізняють запахи свого й інших видів. Завдяки органам бічної лінії, які сприймають коливання води, відбувається взаємодія риб. Цей вид механорецепції дозволяє виявити ворога або здобич, допомагає підтримувати порядок у зграї.

Для регулювання внутрішньовидових відносин у деяких птахів і ссавців є важливі тактильні форми взаємодії. Міногові й міксини формують електричне поле, що допомагає їм у біоорієнтації та пошуках їжі. Зграї деяких видів риб здатні утворювати спільне електричне поле, що сприяє координації поведінки окремих особин всередині зграї.

Зорова біокомунікація пов’язана з утворенням структур, які набувають сигнального значення (забарвлення, кольорові візерунки, контури тіла і його окремих частин), а також виникненням певних ритуалів. Цьому типу комунікацій віддають перевагу наземні мешканці відкритих ландшафтів. Акустичне спілкування найрозвиненіше у членистоногих і хребетних тварин. Його роль як ефективного способу дистанційної сигналізації зростає у водному середовищі і в закритих ландшафтах. Розвиток звукової сигналізації узалежнений від розвитку інших способів зв’язку. Наприклад, високі акустичні здібності мають птахи з невиразним забарвленням. Тоді як яскраво забарвлені види із певними особливостями поведінки, що привертає увагу, здебільшого мають слабкорозвинені канали акустичного спілкування.

Складна структура багатоманіття сигналів дає змогу тваринам визначати персонально свого шлюбного або групового партнера. Комплекс сигнальних структур і поведінкових реакцій, які він супроводжує, утворює специфічну сигнальну систему. Кількість таких сигналів різна. Наприклад, лише в досліджених видів риб вона становить 10–26 для кожного виду, птахів — 14–28, ссавців — 10–37. Особливості акустичного спілкування тварин використовують для визначення їхньої належності до певних таксонів.

Функції та значення

Біокомунікація полегшує пошуки їжі, сприятливих умов існування, особин протилежної статі в сезон розмноження; сприяє захисту від ворогів і шкідливого впливу; забезпечує взаємодію батьків і нащадків, формування груп і спільнот (колоній, роїв, зграй, стад) та регулювання відносин між ними всередині угруповань тощо.

Значення кожного способу взаємодії відрізняється у різних таксонів тварин, залежить від способу життя і умов середовища. Здебільшого біокомунікація здійснюється за допомогою декількох каналів зв’язку, які взаємодоповнюють один одного. Наприклад, на рівні міжвидової взаємодії, зокрема в системі взаємовідносин «хижак — жертва», організми видів-жертв виробляють специфічні пахучі речовини для відлякування хижаків, або речовини, які сприяють неїстівності тканин тощо.

Література

Слободян П. Я. Біологічний зміст і практичне значення феромонної комунікації лісових комах // Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. 2008. № 18 (1). С. 43–46.
Biocommunication of Plants / Ed. by G. Witzany, F. Baluska. Heidelberg : Springer, 2012. 386 p.
Biocommunication of Animals / Ed. by G. Witzany. Heidelberg : Springer, 2014. 420 p.
Witzany G. The Biocommunication Method: On the Road to an Integrative Biology // Communicative & Integrative Biology. 2016. № 9 (2). P. 1–9. URL: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4857777/
Biocommunication of Archaea / Ed. by G. Witzany. Cham : Springer, 2017. 324 p.
Biocommunication: Sign-Mediated Interactions Between Cells and Organisms / Ed. by R. Gordon, J. Seckbach. Hoboken : World Scientific, 2017. 616 p.