Врожденное и приобретенное в поведении

Ученые пока не могут разгадать загадку, которые преподносят им кишечнополостные. Их нервная система с анатомической точки зрения устроена довольно просто. И в тоже время она способна организовать довольно сложное инстинктивное поведение, а также научение и выработку условных рефлексов.

Инстинктивное поведение гидры

Чтобы избежать хищника, поймать добычу или найти другое место обитания, гидра способна не только передвигаться и осуществлять другие целенаправленные действия. Например, нервная система сигнализирует ей об опасности и управляет сокращениями тела для удаления от хищника. А сигнал о присутствии добычи приводит в действие щупальца, которые способны иногда широко расставляться и вытягиваться, чтобы уловить добычу на большом расстоянии. Затем в ход пускаются стрекательные клетки, дающие возможность парализовать добычу. Каким образом нервная система взаимодействует с клетками, ответственными за активные действия гидры? Дело в том, что в состав эктодермы гидры, кроме нервных, стрекательных и пигментных клеток, входят эпителиально-мускульные клетки. Нервные клетки, восприняв раздражение, анализируют сигнал и передают информацию на сократительные волокна эпителиально-мускульных клеток. При этом происходит ответная реакция на раздражение - либо сокращение тела животного, либо запуск в действие стрекательных клеток, которые служат для защиты или нападения. Сигнал для стрекательного «оружия» управляемо поступает из нервной системы в различные места тела. Ведь одними такими клетками оснащены покровы и служат средством защиты от нападения врагов. Другие же расположены в щупальцах, чтобы выполнять функцию добывания корма.

Стрекательная клетка — настоящее техническое чудо

Мнение о том, что удивительно сложным устройством для нападения на добычу владеют совсем примитивные животные, может показаться сомнительным. Для этого стоит рассмотреть его строение, а также четко согласованную цепочку действий, например, прикрепленного кораллового полипа. Сама. На одном ее конце находится изящный, словно точеный, гарпунчик. Он соединен с чувствительными волосками, и сверху прикрыт такой же изящной крышечкой. На другом конце клетки расположена тонкая полая витая трубка - стрекательная нить. Капсула заполнена сильно ядовитым веществом, которое специально вырабатывается химическим производством организма полипа. Стоит только жертве задеть чувствительный волосок, тот час же приводится в действие нервная система, и происходит управление цепочкой последовательных движений. Крышечка открывается, срабатывает механизм, наподобие пружины, и выпускает гарпунчик. Он вонзается в тело добычи и тянет за собой стрекательную нить, через которую впрыскивается яд. И вся эта цепная реакция происходит всего за 0.0005 секунд! Можно только представить, какая мощная генетическая программа заложена в этом «примитивном» животном. Ведь только описанный механизм пшцедобывания полипа сопровождается целым комплексом целесообразных устройств и точно согласованных действий. Причем, все эти устройства организм воспроизводит из поколения в поколение сам по имеющимся «чертежам» и технологиям - и капсулу клетки, и гарпунчик, и крышечку, и мини-«шланг» для яда. И материалы для них производит с разными характеристиками: одни, прочные, - для гарпуна, другие, гибкие, - для трубки и т.п.

Способность к обучению и выработке условных рефлексов

Все тело гидроидного полипа охвачено сплетениями нервных клеток, с помощью которых гидра реагирует на такие факторы, как свет, тепло, механическое воздействие. Нервная система отвечает и за ответную реакцию организма. Например, малейшее сотрясение пугает гидру, и она тот час же сжимается в маленький комочек, становясь незаметной на фоне листьев. Но если все спокойно, гидра, немного выждав, постепенно распрямляется. Интересно, что особи способны проявлять свой индивидуальный характер. При встряхивании сосуда одни из них, напоминающих холериков, сокращаются резко и быстро. Другие гидры, как и все флегматики, медлительны - едва поводят щупальцами.

Для исследования способности кишечнополостных к обучению, гидре, сидящей на дне аквариума бросали очень маленькие песчинки. Когда одна из них задевает щупальце, гидра хватает частичку на лету. Почувствовав несъедобность добычи, гидра старается избавиться от песчинки, удерживаемой стрекательными нитями, и принимает прежнюю позу. Если ей продолжают бросать песчинки, то через некоторое время гидра все с меньшей и меньшей активностью хватает приманку и быстрее от нее избавляется. И наконец, после 20-30 песчинки она совершенно теряет к ней интерес - у гидры выработался эффект привыкания к песчинке.

Далее путем обучения у гидры выработали что-то наподобие условного рефлекса. Над сосудом с полипом зажигали яркий свет и одновременно через опущенные в воду электроды подавали электрический ток. При этом гидра воспринимала вспышку света и получала небольшой, но неприятный по ощущениям удар током. Тело ее тот час сжималось в комочек, и животное некоторое время сидело неподвижно. Когда оно приходило в себя, эксперимент повторяли. Наконец наступил такой момент, когда гидра вздрагивала или сжималась лишь от одной вспышки света. Ученые назвали этот эффект не условным, а суммационным рефлексом, представляя, что возбуждение от каждого удара складывалось, и достаточно было одной вспышки света, чтобы вызвать реакцию животного. И все же это маленькое существо чему-то научилось. Гидра стала бояться света и сжиматься при его вспышке в отсутствие раздражения током.

Актиния усваивает уроки

При однотипном механическом раздражении актинии довольно быстро перестают на него реагировать. Можно было бы говорить об утомлении животных, но они вновь проявляют свою активность, если этот вид раздражения заменят на световой или химический. Это говорит о привыкании - одной из форм обучения.

У актинии можно выработать и довольно устойчивый условный рефлекс, давая ей кусочки фильтровальной бумаги, слегка пропитанной пищевым соком. Вначале актиния охотно их схватывает и проглатывает. Но при продолжении процесса обучения она, схватив приманку, отбрасывает ее, даже не прикоснувшись ртом. Еще через некоторое число повторений экспериментов, актиния совсем перестает реагировать на кусочки бумаги. Это говорит о том, что актиния способна хорошо усваивать предыдущие уроки - у нее выработался условный рефлекс.

Итак, даже на этом небольшом количестве примеров можно сделать некоторые важные выводы. Простых живых существ не бывает, просто каждое из них наделено присущей и необходимой только его виду сложностью и целесообразностью строения, внутренних процессов и внешних проявлений, в том числе поведения. И если то или иное животное называют «примитивным», это значит, что либо оно еще мало изучено, либо вы недостаточно познакомились по существующим научным материалам и наблюдениям естествоиспытателей с многообразием способностей и возможностей этих живых существ.