Если мы внимательнее познакомимся с удивительным миром кишечнополостных - живых существ со сложным строением организма и хорошо управляемым поведением, то у нас может возникнуть чувство прикосновения к настоящему чуду. Например, медуза, состоящая на 98% из воды, на вид - одна из простейших форм жизни. А на самом деле Творец достаточно хорошо оснастил ее всем необходимым, чтобы она была способна проявлять сложные пищевые, защитные и многие другие целесообразные реакции.

Продемонстрируем на некоторых примерах целесообразность функционирования жизненно важных систем кишечнополостных, а также особенности их поведения.

Целесообразные устройства и системы организма

Кишечнополостные обладают органами зрения и равновесия, способны реагировать на такие факторы среды, как свет, тепло, механические, химические и другие воздействия. При этом, например, у актинии каждому отделу тела свойственна реакция на определенный тип внешнего воздействия. Ртом она воспринимает химическое раздражение, не ощущая механического воздействия, к которому, однако, чувствительна подошва. А стенки тела и щупальца актинии отвечают и на механическое, и на химическое, и на электрическое воздействия. Благодаря разнообразным устройствам и живым «приборам» эти живые существа способны отвечать на эти внешние сигналы адекватной реакцией и осуществлять целенаправленные движения. Рассмотрим некоторые примеры.

«Прибор» для предсказания шторма

Медуза известна своей способностью заранее чувствовать приближение шторма с помощью устройства для улавливания инфразвуков. Эти акустический удары с частотой 8-13 герц создаются предштормовым ветром при захлопывании воды на гребне волны. У человека такие инфразвуки вызывают нервное напряжение. А организму медузы они уже за двадцать часов до начала шторма сигнализируют о его приближении. Благодаря не только так называемому «инфрауху», но и системе распознавания сигнала, медуза вовремя уходит из опасной зоны. Иначе ее студенистое тело может быть разбито штормовыми волнами о камни или выброшено на берег.

Устройство живого «прибора» медузы заинтересовало биоников. Ее тело, имеющее вид колокола, обеспечено глазами, органами равновесия, а также слуховыми колбочками величиной с булавочную головку - «ухом» медузы. Ее колокол, как рупор усиливает возникающий перед непогодой инфразвук. Далее он передается на слуховые колбочки медузы, и она слышит отзвуки шторма, находящегося за сотни километров от нее. На принципе работы такого великолепного устройства, как «инфраухо» медузы, бионики создали автоматический прибор - предсказатель бурь. Он позволяет избежать многих страшных последствий шторма, т.к. предупреждает о нем за 15 часов, а традиционный барометр - только за два часа.

Биологические «часы»

Жизнедеятельность многих живых существ циклична и запускается определенными ключевыми стимулами. Одним из наиболее важных циклов является чередование дня и ночи. Другие циклы связаны со сменой времени года, приливами и отливами. Причем это не только непосредственная реакция на изменение внешних условий. Такие биологические ритмы осуществляются и в искусственных условиях благодаря наличию у живых организмов внутренних «биологических часов». В них задействованы сложнейшие многофункциональные структуры и механизмы: системы анализа ситуации во внешней и внутренней среде организма; механизмы включения определенных нервных и других компонентов; регуляторы периодически проявляющихся поведенческих актов и многое другое.

Ученым до сих пор неизвестно, где находятся такие «часы», с какими они связаны органами, элементами клетки и организма, какова природа протекающих в них процессов, что лежит в основе их «хода» - физические или химические изменения. И, несмотря на сложность таких систем, «примитивный» организм кишечнополостных обладают очень точными биологическими «часами». Так, актиния эквина способна определить время наступления прилива и отлива с точностью до нескольких минут. Эксперименты в аквариуме позволили установить, что актиния распускается во время прилива, раскрывая щупальца, и сокращает их в отлив не только в природных условиях. Эту способность она сохраняет и в специальном аквариуме. Такой ритм в искусственной среде у нее очень стойкий и сохраняется после начала эксперимента несколько дней.

Возможность осуществлять координируемые передвижения

Одни представители кишечнополостных являются малоподвижными прикрепленными животными. Другие же могут менять форму тела и передвигаться благодаря системам координации, позволяющим осуществлять целенаправленные сокращения и расслабления определенных мышечных клеток.

Например, гидры обычно большие домоседки и могут всю жизнь провести на одном месте, прикрепившись подошвой к камню или к подводному растению. При этом излюбленная поза животных -висеть вниз щупальцами в достаточно светлом месте водоема, не испытывая никакого дискомфорта. При необходимости гидры совершают и небольшие путешествия, перемещаясь в пространстве четырьмя разными способами, последовательно сжимая, вытягивая и расслабляя свое тело. Во-первых, она может шагать с помощью подошвы и щупальцев. Для этого гидра ложится на дно, вытягивает тело в нужном ей направлении и цепляется щупальцами за грунт. Затем она подтягивает к этому месту тело, закрепляется подошвой и готовится к следующему шагу. Во-вторых, существует более быстрый способ передвижения гидры - качение как колесом. Начинает она также как и в предыдущем способе, но, закрепившись щупальцами, гидра становится на «голову» и делает кувырок, причем, обязательно в сторону движения. Таким способом ей катиться быстро и удобно. В-третьих, гидра умеет плавать, причем своеобразным способом. Она вначале поднимается вверх, создавая каким-то образом на подошве пузырек воздуха и пользуясь им как поплавком. Потом гидра как бы парит в воде, распластывая свои щупальца и медленно снижаясь. Движение четвертым способом она осуществляет на гладкой поверхности стекла. По нему гидра скользит, как на коньках, медленно передвигаясь на своей подошве. Все четыре способа передвижения производятся не случайными действиями. Они воспроизводимы из поколения в поколение, т.к. осуществляются по наследственной программе.

Управляемое изменение курса

У свободно живущей медузы - очень интересный способ передвижения. При каждом ритмичном сокращении ее колокола вода отбрасывается, а тело, как бы отталкиваясь, плывет в противоположную сторону. В этом случае создается управляемая реактивная пульсация.

Считается, что нервная система медузы, представляя собой всего лишь диффузную сеть нейронов, не должна быть способна на что-либо серьезное. Однако исследования показали, что это напоминающее прозрачное желе животное обладает всеми необходимыми устройствами, чтобы проявлять довольно сложное, хорошо управляемое поведение. Так, в случае опасности она может целенаправленно изменять курс и скорость своего передвижения. Если медузу потревожить, то она разворачивается и уплывает в глубину, проявляя тем самым настоящую реакцию бегства. Четко организованные действия медузы обеспечивают нервная и сенсорные системы. Полученной от рецепторов и проанализированной информации, происходит управляемое асимметричное изменение сократительной активности животного, что и приводит к изменению курса.