![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/1542/image_eIn2130vB85fAo5.jpg)
Elävien organismien adaptiivisten reaktioiden kaikki muodot on jaettu kahteen ryhmään. Instinkit ovat kehittyneet mukautuksina jatkuviin ja ajoittaisiin ympäristöilmiöihin.
Toinen ryhmä yhdistää eläintyypit, joita eläimet ovat havainneet yksilöllisessä elämässä, tarkemmin sanottuna sen, mitä kukin peto on ymmärtänyt ja kärsinyt omalla mielellään. Nämä reaktiot auttavat kehoa sopeutumaan odottamattomiin, nopeasti muuttuviin olosuhteisiin.
Molemmat mukautuvan toiminnan muodot sisältävät peräkkäisiä toimintasarjoja, joiden tarkoituksena on saavuttaa organismeille hyödyllisiä tuloksia. Tällaisten toimien ohjelmointi luonnollisen ja hankitun toiminnan sisällä voidaan kuitenkin suorittaa eri tavoin.
Ampiaisen ja Aplis-etanan kultaiset munat
Yleensä vaistomainen toiminta perustuu jäykkiin ohjelmiin. Tutkiessaan hyönteisten elämää, erinomainen ranskalainen luonnontieteilijä J. Fabre kiinnitti huomiota keltatiiveisen ampiaisen - spheksin - mielenkiintoiseen muotoon vaistomaisesti.
Näiden ampiaisten tietyssä kehitysvaiheessa munien kypsyminen alkaa sisäisten hormonaalisten muutosten ja ympäristötekijöiden (ensisijaisesti ilman lämpötilan ja päivän pituuden) vaikutuksesta. Niitä on myös tarpeen lykätä. Lihansyövän ampiaisen tämä käyttäytymisvaihe on tyypillinen esimerkki vaistollisesta toiminnasta.
Ampiainen aloittaa kaivamalla tietyn muodon eristäytyneeseen paikkaan. Sitten se lentää metsästämään riistaa, jonka tulisi toimia ruoana toukkille heti kun ne munat kuoriutuvat. Peli sfexille on kenttä kriketti. Sfex havaitsee kriketin ja halvauttaa sen voimakkaiden pistojen avulla hermosolmuissa. Vedämällä hänet reikään, ampiainen jättää hänet lähellä sisäänkäyntiä, hän menee alas reikään tarkistaakseen tilanteen.
Varmistuttuaan siitä, että reikässä ei ole vieraita, ampiainen vetää saaliinsa ja antaa munat rintaansa. Hän voi myös vetää vielä muutama sirkat reikään, jotta suljetaan sisäänkäynti heidän kanssaan. Sitten hän lentää pois, eikä hän palaa takaisin tähän paikkaan.
Jos harkitset tarkkaan ampiaisen käyttäytymisen kaikkia vaiheita, huomaat, että kaikki sen liikkeet tapahtuvat ainutlaatuisen ohjelman mukaisesti, joka edellyttää yhtä tulosta - muninta. Tutkija J. Fabre työnsi monta kertaa takaisin kriketin, jonka ampiainen jätti sisäänkäynnin kohdalla reikän tarkastuksen aikana. Saatuaan ulos reiästä ja huomannut saaliin olevan liian kaukana, ampiainen tarttui uudestaan, veti sen sisäänkäynnille ja laski sitten reikään, mutta jälleen yksin. Ampiainen toisti väsymättömästi kaikki toimenpiteet: se veti kriketin, pudotti sen, tarkisti minkin, palaakseen sen jälkeen uudelleen.
Joten ampiaisen käyttäytymisessä jokainen sen toiminnan aikaisempi tulos, jolla pyritään saavuttamaan jokin virstanpylvästulos, määrää seuraavan toiminnan kehityksen. Jos ampiainen ei saa signaalia edellisen vaiheen onnistuneesta loppuun saattamisesta, se ei siirry koskaan seuraavaan.
Kaikki tämä viittaa siihen, että ampiaisen käyttäytyminen rakennetaan tiukan ohjelman mukaisesti. Sen laukaisee sisäinen tarve, motivaatio. Mutta ohjelman toteuttamisen määrää eläimen adaptiivisen toiminnan vaiheittaiset ja lopulliset tulokset. Mitä se on, seuraavat havainnot osoittavat. Sen jälkeen kun ampiaiset ovat muurinneet sisäänkäynnin, voit kirjaimellisesti tuhota hänen ponnistelunsa hänen silmiensä edessä. Munien kohtalo ei enää kiinnosta ampiaista, koska sen tehtävä on saatu päätökseen.
Koko ohjelma määritetään perinnöllisillä mekanismeilla. Loppujen lopuksi ampiaisrotujen jälkeläiset eivät koskaan tapaa vanhempiaan eivätkä oppi heiltä mitään. Nämä perinnölliset mekanismit tulevat kuitenkin voimaan vain tiettyjen ympäristötekijöiden läsnäollessa. Jos ampiaiset eivät löydä niitä, sanoen esimerkiksi minkien pehmeä maaperä, koko toimintaketju sekoittuu ja katkeaa. Ja sitten koko ampiaisten populaatio kuolee tässä viattomassa paikassa.
Näyttää siltä, että kaikkia vaistomaisen toiminnan muotoja rakennetaan.Tämän vahvistivat tutkijat, jotka tutkivat kaikilla mantereilla ja merien ja valtamerten kuristimissa siivekäisten, nelijalkaisten, hilseilevien, sorkkaelävien, maan liikkuvien ja muiden planeetan naapureidemme tapoja ja tapoja.
Mitä laajempi ihmisille paljastui eläinten vaistollisen käyttäytymisen monimuotoisuus, sitä houkuttelevammin häntä houkutteli elävän luonnon suurin salaisuus. Mitkä ovat kehon vaistojen sisäiset ominaisuudet? Avaamisen jälkeen vuosina 1951-1953. J. D. Watson, F. Crick ja M. Wilkins DNA: n rakenteesta, tämä kysymys on konkretisoitu, ja nyt se kuulostaa tältä: kuinka geenit koodaavat synnynnäistä käyttäytymistä ja kuinka he hallitsevat sitä?
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/1542/image_PrDiUOjoyhYp3fPl7V6P4lf.jpg)
Kaikkein elävin ja informatiivisin vastaus tähän kysymykseen annettiin ryhmä amerikkalaisia neurotieteilijöitä, joita johtaa E. Candel. He tutkivat samanlaista käyttäytymistapaa aplizian merikotiloissa kuin sfex - muninnassa. Näiden kokeiden osallistujien mukaan aplizia-munien muninta on johto, joka sisältää yli miljoona munaa. Heti kun hermafrodiittisen rauhan kanavan lihakset supistuvat, missä hedelmöitys tapahtuu, munat alkavat työntää ulos, etana lakkaa liikkumasta ja syömästä. Hänen hengitys ja syke nousevat.
Etana tarttuu suuhun munajohtoon ja liikuttaa päätä, auttaa sitä ulos kanavasta ja kääntää sen sitten vyöksi. Lopuksi eläin kiinnittää muurauksen pään liikkeellä kiinteään alustaan.
E. Kandel ja I. Kupferman löysivät vatsan ganglionista (ts. Neuronien kertymisestä) aplisiaa, ns. Axillary-hermosoluja. Heistä saatiin ote, joka johdettiin muiden etanoiden vartaloon. Ja kävi ilmi, että joidenkin tämän uutteen aineiden vaikutus nilviäisten käyttäytymiseen oli niin suuri, että etanat alkoivat heti munia, vaikka niiden kypsyys ei olisi vielä tullut. Lisäksi hedelmättömät etanat saatuaan tällaisen otteen tekivät erillisiä liikkeitä muninnan rituaalista.
Tutkijat ovat kiinnostuneita aineista, jotka muodostavat aksillaarisolujen uutteen aktiivisen perusaineen. Ne osoittautuivat 4 peptidiksi (ts. Aminohappojen lyhyiksi ketjuiksi), joista yhtä kutsuttiin GOY - munivasta hormonista. Huomaa vain, että tämä löytö ei ollut täydellinen yllätys. Muiden biologisesti aktiivisten aineiden joukossa peptidejä tutkitaan nyt intensiivisimmin.
Itse asiassa nämä pienet proteiinit, jotka toimivat vähäpätöisinä määrinä, säätelevät melkein kaikkia kehon elintärkeitä prosesseja: ravitsemusta, hengitystä, eritystä, lisääntymistä, lämmön säätelyä, unta jne. Eri kudoksista eristettyjen peptidien määrä on jo ylittänyt 500. Monet heistä syntetisoidaan hermokudoksessa ja hallitsevat suoraan käyttäytymistä.
Myös aplizian "aksillaaristen" peptidien rooli oli sama. Amerikkalaiset tutkijat löysivät aplsia-hermostoon 7 neuronia, joissa näillä peptideillä on tehokkain ja selektiivisin vaikutus. Biologien mukaan nämä 7 solua toimivat komentohermoina. Toisin sanoen, ne hallitsevat aplisia-hermosoluja, jotka ovat osa funktionaalista järjestelmää, joka tarjoaa munien muninnan. Joka tapauksessa aplosis, nämä solut "aksillaaristen" peptidien vaikutuksesta alkavat tuottaa samanaikaisesti sähköisiä impulsseja, ja heidän sähköisen "puheensa" ääni on tässä tapauksessa täysin erilainen kuin muissa tapauksissa, kun nämä neuronit antavat sähköisen "äänen".
Näiden komentohermosolujen käynnistämisen lisäksi akseliaarisoluista peräisin olevilla neljällä peptidillä oli myös muita ammatteja, jotka olivat läheisessä yhteydessä toisiinsa yhden perimmäisen tavoitteen - muninnan - vuoksi. Yksi peptidi hidastaa sykettä. Toinen leikkaa hermafrodiittisen rauhan kanavan niin, että johto tulee ulos. Kolmas estää etanan ruokahalua niin, että tahmea äiti ei ruokaile omilla jälkeläisillään.
Simpukan lisääntymisjärjestelmästä F. Strumwasser ja hänen kollegansa erottivat vielä 2 peptidiä. Niitä kutsuttiin peptidiksi A ja peptidiksi B.Juuri ne pakottivat aksillaarisolut erittämään juuri kuvatut neljä peptidiä. Tämän löytön ansiosta mekanismit funktionaalisen munintajärjestelmän käynnistämiseksi ovat selkeytyneet.
Siten vahvistettiin, että juuri peptidit “koottavat” hermosolut yhdeksi työyhdistykseksi valitsemalla mahdollisten hermosoluyhdisteiden joukosta ne, jotka ovat niiden toiminnan kohteena, ja sisällyttämällä ne funktionaalisiin järjestelmiin. Yhdessä neuronien kanssa peptidit yhdistävät myös perifeeriset solut yhteisöön. Tämän koko valtavan soluyhdistelmän peptidikoordinoidun toiminnan tuloksena saavutetaan hyödyllinen käyttäytymistulos.
Vaikuttaa siltä, että kaikki täällä on loogista ja ajateltavaa. Mutta tosiasiassa, erittäin tärkeä kysymys jäi ratkaisematta, kunnes neurotieteilijät aloittivat työn salauksen purkugeenien kanssa.
Kenen "järjestyksen" perusteella akseliaarisolut aikoivat erittää kaikkia neljää peptidiä tiukassa järjestyksessä? Peptidien A ja B vaikutuksesta? Tietysti. Mutta loppujen lopuksi nämä aineet käynnistivät vain salaperäisen mekanismin aksiaalisoluissa. Joten miten hän toimii?
Tämä kysymys on erittäin tärkeä. Loppujen lopuksi se oli tämän järjestyksen ja oikeasuhteisuuden arvoinen peptidien allokoinnissa, ja se perustui siihen, että aplizian vaistomaisen käyttäytymisen kova ohjelmointi rakennettiin ainakin jollain tavalla katkaisemaan, ja hän ei muninut mitään munia. Tätä ilmeisesti tapahtuu myös Spexin kanssa, jossa arvellaan myös joidenkin peptidiryhmien "käsialaa".
Neurotieteilijät ehdottivat ensin ja osoittivat sitten, että yhdestä funktionaalisesta ryhmästä peräisin olevien peptidien synteesin luonne antaa uskoa samalle geenille tai ainakin useammalle geenille, mutta se on tiiviisti yhteydessä säätelymekanismien yhtenevyyteen.
Geenitekniikan menetelmiä käyttämällä amerikkalaiset tutkijat ovat tunnistaneet ja täysin luoneet nukleotidisekvenssin kolmelle aplisiageenille. Ensimmäinen "painettiin" tiukasti määriteltyyn sekvenssiin akseliaarisolujen neljä peptidiä. Kaksi muuta geeniä syntetisoivat peptidit A ja B. Näiden geenien nukleotidisekvenssin analyysi paljasti kaksoiskappaleet. Tämä osoittaa, että kaikki kolme geeniä tulevat samalta edeltäjältä. Evoluution aikana hän oli todennäköisesti mutatoitunut. Esimerkiksi tämän geenin kopioiden lukumäärä voi kasvaa (kopioida). Uusien mutaatioiden takia, jotka vaikuttivat jo muodostuneisiin geeneihin, he aloittivat oman evoluutionsa. Seurauksena geenien päällekkäisyys uusien peptidiperheiden muodostamisen kautta johti kehon toimintojen lukumäärän kasvuun, esimerkiksi synnynnäisiin käyttäytymisohjelmiin.
Tämän työn merkitystä biologialle on vaikea yliarvioida. Oli mahdollista kehittää ja jatkaa ajatusta järjestelmän muodostavasta roolista peptideille. Kävi selväksi, kuinka ne välittävät funktionaalisten geenijärjestelmien "yleisten keräilijöiden" vaikutusta eri soluihin. Evoluutiopolku, joka johtaa geneettisistä mutaatioista instinktiivisten käyttäytymisohjelmien lisääntymiseen ja monimutkaistumiseen, on tullut selvemmäksi.
Riippumatta siitä, kuinka houkuttelevat nämä hypoteesit olivat, ne piti kuitenkin vahvistaa muilla eläimillä kuin aplisialla. Vasta sitten voitiin puhua funktionaalisesti kytkettyjen peptidien ryhmää koodaavan geenin koko kehon reaktion hallinnan periaatteen universaalisuudesta. Ja tämä on jo tehty.
Amerikkalaiset tutkijat N. I. Tublitz ja hänen kollegansa osoittivat, että useat toisiinsa liitetyt geenit koodaavat peptidiryhmää, joka hallitsee tupakan koiran muodonmuutosvaiheen viimeistä vaihetta - hyönteisen poistumista papusta. Tämä kova käyttäytymisohjelma käynnistää yhden suuren peptidin. Se syntetisoituu hermostoon ja alkaa vapautua vereen kaksi ja puoli tuntia ennen koin kuoriutumista. Kiipeäessä papista, hyönteinen leviää siipiään. Kolme muuta peptidiä ohjaa näitä prosesseja. Kaksi niistä myötävaikuttaa verisuonten verisuonten täyttöön, mistä se virtaa siipien verisuoniin ja levittää ne.Kolmas peptidi vaikuttaa siipien sidekudokseen. Vaikka ne suoristuvat, hän antaa heille plastisuuden ja sitten - jatkuvan jäykkyyden.
Vuodesta 1980 vuoteen 1983 professori S. Numin (Japani) ja tohtori P. Siburgin (Yhdysvallat) laboratorioissa määritettiin preproopiomelanokortiiniproteiinin tulostavan geenin sekvenssi. Aivoissa entsyymit leikkaavat tämän valtavan molekyylin useisiin lyhyisiin ketjuihin - peptideihin. Preproopiomelanokortiinipeptidit muodostavat eläimissä ja ihmisissä yhden funktionaalisen järjestelmän. Olemme kaikki perehtyneet sen toimintaan. Hänen ansiosta kehomme reagoi vahvoihin ja odottamattomiin ärsykkeisiin synnynnäisellä reaktiolla - stressillä.
Yksi preproopiomelanokortiiniperheen peptidi lisää glukokortikoidi-lisämunuaisten hormonien eritystä. Ne puolestaan lisäävät verenkiertoa lihaksissa, lisäävät niiden supistuvuutta, lisäävät verensokeria. Toinen peptidi stimuloi rasvan hajoamista. Glukoosin ja rasvojen takia varaenergia liikkuu. Kolmas peptidi tehostaa insuliinin eritystä ja varmistaa kudosten glukoosin käytön. Neljäs sammuttaa kipu. Siksi jopa vakavia vammoja jännityksen, stressin aikana emme huomaa heti. Siksi luonto antaa mahdollisuuden elävissä asioissa äärimmäisessä tilanteessa suorittaa pääasia ja suorittaa "itsensä paraneminen". Viimeinen jälkimmäinen peptidi lisää huomion ja aivojen herkkyyden tasoa, mikä on hyödyllistä myös kaikissa elämäntilanteissa.
Joten todella ”kultaiset munat” toivat tutkijoille sfeksia ja apliziaa. Tarkkailemalla lihansyövän ampiaisen käyttäytymistä viime vuosisadalla, J. Fabre löysi synnynnäisen käytöksen tärkeimmät ulkoiset mallit. Noin vuosisadan jälkeen amerikkalaiset neurotieteilijät ovat yleensä kuvanneet molekyylin geneettisen mekanismin, jolla aivot tallentavat ja toteuttavat luontaisen käytöksen ohjelmia.
Työ tähän suuntaan on kuitenkin vasta alkanut. Itse asiassa nisäkkäiden synnynnäinen käyttäytyminen, joka on kaikkien aivotieteiden tutkimusten perimmäinen tavoite, ei oikeastaan ole koskaan kovin koodattu kuin spheksin, aplisian tai tupakan koiden reaktiot. Ympäristötekijöiden merkitys, jota J. Fabre havaitsi havaittaessa saalistavaa ampiaista lämminveristen eläinten vaistomaisessa käyttäytymisessä, on verrattain suurempi. Ja vastaavasti geneettisen valvonnan periaatteet ovat monimutkaisempia, muovisempia ja tietyllä tavalla jo erilaisia.