Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка):
нне, оценивающих его и в нужный момент посылающих соответствующие сигналы. Последние вызывают две реакции: учащается сердцебиение и сужаются сосуды в нижней части тела. В результате в мозге и в нижних конечностях поддерживается одинаковое кровяное давление (De Camply, 1986).
Гравитация влияет на поведение животных
Как известно, одним из компонентов поведения животных и человека, имеющим и генетическую, и социальную природу, является язык. Обычно, однако, упускают из вида, что на этот компонент (по крайней мере у некоторых животных) влияет и чисто физический фактор.
Танец медоносных пчел (Apis mellifera), являющийся по сути дела своеобразным языком, непосредственно определяется гравитацией. Пчела после сбора пищи на цветах возвращается в улей и сообщает другим членам сообщества об источнике пищи. Указание направления к нему основывается на информации, полученной с помощью трех сенсорных процессов: 1) зрения (видение солнца и цветков); 2) чувства времени, определяемого внутренними биологическими часами; 3) восприятия силы гравитации с помощью сенсорных органов.
Эти органы расположены в двух областях: один между головой и грудью, другой между грудью и брюшком. Когда пчела прилетает к затененному улыю, где не видно солнца, она переводит собранную в полете информацию на язык, использующий направление силы тяжести, а именно — горизонтальное направление полета относительно положения солнца изображается как направление танца в вертикальной плоскости относительно оси гравитации. Пчела в своем танце поднимается вверх, проявляя так называемый отрицательный геотаксис. Расстояние до источника пищи обозначается длительностью колебательных движений («вихляний») во время танца.
Упомянутые выше органы действительно функционируют как рецепторы гравитации: это показал анализ поведения пчел после перерезки соответствующих нервов (Lindauer, 1967). Такие пчелы полностью утрачивали способность к ориентированному танцу в улье (рис. 5.4).
Подобную способность к преобразованию ориентации на освещение в направление относительно силы тяжести обнаруживают и другие виды насекомых: муравьи (Myrmica ruginodis) и жуки (Geotrupes silvaticus). Существуют и различия в этом отношении между видами, показывающие, что механизмы восприятия гравитации у них неодинаковы. Эти наблюдения и опыты свидетельствуют о влиянии гравитации на поведение животных.
Рис. 5.4. Экспериментальное подтверждение роли шейных сенсорных органов как центров ориентирования по направлению гравитации (Lindauer, 1967). А. Нормальные пчелы в темноте бегут вверх по вертикальной стенке, проявляя геотаксис. Каждая точка показывает направление одного пробега. Б. После двусторонней перерезки nervus cervicalis пчелы передвигаются по той же стенке в случайных направлениях, не ориентируясь.
Свет и электромагнитное излучение
Спектр электромагнитного излучения весьма широк — он простирается от компонентов космических лучей (длина волн порядка 10~14 см) до радиоволн (длины волн порядка до 106см). Видимый свет занимает узкую полосу в средней области спектра. Во Вселенной существуют два вида равномерно рассеянного излучения: рентгеновы лучи и микроволны. Рентгеновы лучи наполняют Вселенную диффузным свечением равной интенсивности во всех направлениях. Столь же равномерно распределены в пространстве и микроволны. Напротив, лучи видимой, ультрафиолетовой, инфракрасной и радиоволновой областей электромагнитного спектра в основном испускаются небесными телами: звездами и галактиками (Margon, 1983).
Микроволновое свечение считают реликтом Большого Взрыва, происшедшего при возникновении Вселенной. Происхождение фона рентгеновых лучей труднее поддается объяснению, но возможным их источником могут быть отдаленные квазары. Последние представляют собой нвазизвездные объекты, которые в отличие от обычных звезд являются источниками интенсивных радиоволн и отдаляются от Земли с огромными скоростями.
Эти виды излучений уже присутствовали во Вселенной в период появления организованных форм жизни, и следует поэтому считать, что они внесли вклад в становление этих форм.
Фотоморфогенез
Путь к пониманию фотоморфогенеза открыло изучение светочувствительности семян латука. Семена эти прорастают при непродолжительным облучении их красным светом (660 нм), но последующее действие на них света крайнего красного участка спектра (730 нм) предотвращает прорастание. По-видимому, в семенах содержится фоторецептор, принимающий одну из двух конформаций; при одной он поглощает свет в окрестности 660 нм, а при другой — в крайней красной области спектра (Borthwick, 1952). Оказалось, что именно к такому внутримолекулярному переходу способен фитохром, существующий в двух альтернативных формах (Butler et al., 1959; Siegelman et al., 1968).
Система фитохрома регулирует широкую группу реакций различных растительных организмов: водорослей, мохообразных, папоротниковых, голосеменных и покрытосеменных. Из таких реакций можно отметить: появление листвы, удлинение междоузлия стебля, появление зачатков корней, прорастание спор (Kendrew, Frankland, 1976).
