Глава I. Принципы работы и организации мозга

Глава I. Принципы работы и организации мозга

Поведение животных складывается из добывания пищи, размножения, межвидовых и внутривидовых взаимодействий. Животные едят, размножаются, мигрируют, приспосабливаются к изменчивым условиям среды, ухаживают за потомством, стареют и умирают. Большая часть этих событий обусловлена инстинктами или контролируется физиологическими механизмами (Савельев, 1998). Только незначительная часть поведения животных является результатом адаптации индивидуального опыта к конкретным условиям. Эту способность часто называют элементарным мышлением животных, которое служит предтечей рассудочной деятельности человека. Для удовлетворения всех физиологических потребностей организма необходима энергия, которая поступает из окружающей среды. Любой биологический объект существует до тех пор, пока через него проходит поток энергии в виде пищи (для животных) или электромагнитного излучения в сочетании с неорганическими соединениями (для растений).

Для организма актуально получать как можно больше энергии и как можно меньше её растрачивать. На это и направлена основная активность мозга. Нервная система является источником быстрой реакции организма на любые изменения окружающей среды. Чем она эффективнее работает, тем меньше животное находится в неблагоприятных условиях и дольше в благоприятных. Неблагоприятными условиями можно считать любые ситуации, связанные с безвозвратной и невосполнимой потерей энергии. Идеальные условия существования приводят к переносу индивидуальной морфогенетической информации в следующее поколение — размножению. Чем больше таких переносов, тем выше приспособленность и адаптированность вида. Иначе говоря, шансы на выживание и процветание вида возрастают, если животное не проявляет активности, но потребляет много энергоёмких соединений и в результате эффективно и часто размножается.

Эта простая биологическая цель универсальна для любого организма. Существует несколько вариантов её успешного достижения. Можно специализироваться на относительно неконкурентных источниках энергии — электромагнитном излучении и неорганических соединениях, как растения. Пока этого ресурса достаточно, процветают самые разнообразные формы растений. Однако как только возникает дефицит какого-либо компонента этого ресурса, начинается конкуренция. Растения не имеют нервной системы в традиционном понимании этого слова, но им всё-таки необходимо адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Эта адаптивность построена на химической, электромагнитной и механической чувствительности специализированных клеток, которые известны у одноклеточных организмов, дрожжей, грибов, лишайников и растений. Примером может быть комнатное растение арабидопсис (Bream, Davis, 1990). В специальных исследованиях было установлено, что дождь, ветер и простое потягивание за лист прекрасно детектируются растением. Такие воздействия не только приводят к изменению мембранных потенциалов клеток, но и запускают глубокие адаптивные процессы. При этом количество РНК за 10–15 мин может увеличиться в 100 раз и экспрессируется целый комплекс специализированных генов. Происходит адаптивное изменение метаболизма растения. Если воздействие на растение продолжается, то изменяются гистогенетические процессы и цикл повторяется. В конце концов мы видим фенотипически сильно изменённые растения одного вида в различных ареалах обитания.

«Поведение» без нервной системы

У грибов, лишайников и растений трудно заподозрить существование нервной системы, хотя её аналог существует. Этот аналог построен на довольно простых универсальных свойствах клеток растений и животных. Все живые клетки могут реагировать на два типа внешних воздействий: химический состав окружающей среды и механические воздействия. Это фундаментальные свойства клеток, лежащие в основе любых физиологических процессов. Собственно эти свойства и предопределяют способность организмов без нервной системы к механо- и хеморецепции. Есть и третий источник информации — электромагнитное излучение. Способность воспринимать свет развита практически у всех организмов. Хлорофилл и способность синтезировать органические соединения делают автотрофные организмы исключительно адаптивными.

Таким образом, практически любой организм без нервной системы может реагировать на три типа внешних воздействий. Механо- и хеморецепция имеют контактный характер, а фоторецепция — дистантный, хотя такой строгой дифференциации проводить не стоит. В водной среде механо- и хеморецепция дистантные. Организмы могут двигаться и расти по градиентам воздействий такого типа или против них (рис. I-1). Понятно, что все три типа чувствительности могут быть как положительными, так и отрицательными. Перечисленных качеств организмов, не имеющих нервной системы, вполне достаточно для осуществления сложных адаптивных перестроек. Однако в этом случае принципиальное значение имеет размер организма.

Рис. I-1. Растения могут прекрасно обходиться без нервной системы.

Их адаптивность обусловлена общеклеточными способностями воспринимать химические, физические и электромагнитные воздействия. Формы борьбы между растениями в джунглях Амазонки и дождевом лесу Цейлона вполне напоминают схватки животного мира (а, б). Насекомоядные растения могут быстро закрывать свои листья при прикосновении к ним (в).

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ

Из книги Допинги в собаководстве автора Гурман Э Г

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ На первый взгляд глава, посвященная теоретическим соображениям и формализации знаний, кажется излишней в книге, адресованной широким кругам кинологов. Однако, уважая своих читателей, мы считаем необходимым соблюдение коллегиальных отношений


10. Основные принципы использования собаки для «работы» по чутью

Из книги Служебная собака [Руководство по подготовке специалистов служебного собаководства] автора Крушинский Леонид Викторович

10. Основные принципы использования собаки для «работы» по чутью Понятие о запахе. Самым сложным в дрессировке является розыск человека по его невидимым следам — запаху. На способности диференцировать запахи (т. е. с помощью чутья различать запахи, похожие, но не


Глава 4 МЕХАНИЗМЫ РАБОТЫ ЯЗЫКА Грамматика за работой

Из книги Язык как инстинкт автора Пинкер Стивен

Глава 4 МЕХАНИЗМЫ РАБОТЫ ЯЗЫКА Грамматика за работой Журналисты говорят, что это не новость, когда собака кусает человека; вот когда человек кусает собаку — это что-то новенькое. И именно в этом заключена суть языкового инстинкта: язык сообщает о чем-то новом. Цепочки


Глава 7 АНАЛИТИКО-СИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОЗГА

Из книги Основы физиологии высшей нервной деятельности автора Коган Александр Борисович

Глава 7 АНАЛИТИКО-СИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОЗГА Вся высшая нервная деятельность состоит из непрерывного анализа — расчленения раздражителей окружающего мира на все более простые их элементы, и синтеза — обратного слияния этих элементов в целостное восприятие


Общие принципы организации сенсорных систем

Из книги Основы психофизиологии автора Александров Юрий

Общие принципы организации сенсорных систем Все сенсорные системы человека организованы по некоторым общим принципам. Важнейшие из них следующие: многослойность, многоканальность, наличие так называемых «сенсорных воронок», а также дифференциация систем по вертикали


Глава 9 Становление пространственной организации

Из книги Эмбрионы, гены и эволюция автора Рэфф Рудольф А

Глава 9 Становление пространственной организации Пространственная организация и происхождение формы Главная проблема, стоящая перед биологами, занимающимися изучением развития, - объяснить механику процессов, в результате которых из одноклеточной зиготы образуется


Глава 5. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЛОКИ КАК ОСНОВА ОРГАНИЗАЦИИ СЛОЖНЫХ ФУНКЦИЙ

Из книги Естественные технологии биологических систем автора Уголев Александр Михайлович

Глава 5. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЛОКИ КАК ОСНОВА ОРГАНИЗАЦИИ СЛОЖНЫХ ФУНКЦИЙ Анализ процессов пищеварения и транспорта на современном уровне и в особенности эволюции этих процессов открывает новые горизонты для понимания принципов организации сложных


Глава 8. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЕСТЕСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Из книги Мир общественных насекомых автора Кипятков Владилен Евгеньевич

Глава 8. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЕСТЕСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Признание естественных технологий влечет за собой многочисленные теоретические и практические следствия, касающиеся биологии, промышленности, сельского хозяйства, медицины и т.д. Наука становится технологичной, а


ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЦИАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЦИАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ   ... У них есть царь и разные чины:  Одни из них, как власти, правят дома.  Другие — вне торгуют, как купцы;  Иные же, вооружася жалом,  Как воины, выходят на грабеж,  Сбирают дань с атласных летних почек  И, весело жужжа, идут домой, 


Глава IV С чего начинается развитие. Начало работы генов

Из книги Тайны человеческого мозга автора Епифановская Наталья

Глава IV С чего начинается развитие. Начало работы генов При оплодотворении хромосомы обоих родителей только объединяются в одном ядре. Однако функционировать в качестве источника генетической информации они начинают не всегда сразу. Поэтому начало развития зародыша,


Глава 1. Строение мозга

Из книги Современное состояние биосферы и экологическая политика автора Колесник Ю. А.

Глава 1. Строение мозга Мозг человека – самый сложный и загадочный орган тела. Для того чтобы его понять, человечеству пришлось потратить несколько столетий, но чем дальше мы продвигаемся в изучении, тем больше возникает новых вопросов. По большому счету, мозг


Глава 8 Биогенная миграция химических элементов и биогеохимические принципы

Из книги Поведение: эволюционный подход автора Курчанов Николай Анатольевич

Глава 8 Биогенная миграция химических элементов и биогеохимические принципы 8.1. Природа биогенной миграции атомов в биосфере По В. И. Вернадскому, работа живого вещества в биосфере может проявляться в двух основных формах:? химической (биохимической) – I род


Глава 9. Физиология мозга

Из книги Секс и эволюция человеческой природы автора Ридли Мэтт

Глава 9. Физиология мозга Нет области науки более важной для человека, чем исследование его собственного мозга. Ф. Крик (1916–2004), английский генетик, лауреат Нобелевской премии 1962 г. Несмотря на значительный объем данных, полученных в исследованиях по эволюционной


Глава 8 Пол мозга

Из книги автора

Глава 8 Пол мозга No woman, no cry. Боб Марли У женщин проблема одна, Я повторяю всегда От Камчатки до Аргентины. Эта проблема — мужчины. Огден Нэш/Курт Вайль (пер. О. Волковой) Сосновая полевка (Microtus pinetorum) — моногамный вид грызунов: самцы помогают самкам выращивать потомство.