У истоков инстинктов.Тропизмы

Совершают ли растения целенаправленные действия? Да, совершают. Но их действия, или лучше сказать, перемещения целиком определяются факторами внешней среды. Растения не имеют своих внутренних механизмов поведения, благодаря которым они смогли бы противопоставить себя внешней среде.Всем хорошо известно, как поворачивается подсолнечник к Солнцу, а ночные цветы, наоборот, раскрываются с его захо­дом.

Подобные реакции мы можем наблюдать и у простейших животных.

Пресноводные гидры, особенно зеленая гидра, всегда рас­полагаются на стенке аквариума, обращенной к окну. Стоит только повернуть аквариум, как гидры снова перемещаются на светлую сторону. Такие реакции известны под названием тропизмов.

Кроме света, направляющими факторами тропизмов явля­ются разнообразные физические явления. Это может быть движение или давление воздуха и воды, их температура, осмо­тическое давление, земное притяжение и пр. Особое значение имеют специальные химические раздражители. Удивитель­ным притягательным свойством обладает, например, запах пчелиной матки. Благодаря этому запаху пчелы узнают при­надлежность той или иной пчелы к своему улью.

Создается впечатление, что при тропизмах у низших жи­вотных, так же как и у растений, влияние внешнего фактора подавляет всякую индивидуальность.

Автором такой, почти механической теории тропизмов явился известный исследователь Ж. Лёб. Он обратил внима­ние на то, что большинство животных имеет симметричное строение. Если насекомое освещать слева, оно поворачивает­ся в левую сторону. Если его освещать справа, оно повора­чивается в правую сторону. И только когда оба глаза совпа­дают с источником света, насекомое начинает двигаться пря­мо. Эти наблюдения позволили Ж. Лёбу создать специальную модель — фототропический прибор, имитирующий поведение животных, обусловленное внешними факторами. Прибор представляет собой треугольную площадку, смонтированную на трех колесиках. Впереди, на площадке, расположены две симметрично поставленные линзы, разделенные продольной перегородкой. Заднее колесо платформы действует как руль — оно может отклоняться вправо и влево двумя элек­тромагнитами, питаемыми аккумуляторами. В цепь обоих электромагнитов включено по селеновой пластинке, каждая из которых находится в фокусе одной из линз. Два передних колеса прибора насажены на общую ось и приводятся в дви­жение электромотором. Модель работает следующим обра­зом: когда левая линза получает больше света, то сильнее освещается и левая селеновая пластинка, ее электрическое сопротивление уменьшается, пластинка пропускает больше тока и левый электромагнит отклоняет рулевое колесо влево. Точно так же происходит поворот вправо. Такой прибор мо­жет следовать за источником света, повторяя все его движе­ния.

Ряд примеров показывает, что подобные механизмы име­ют место у насекомых. Если, например, замазать краской один глаз у мухи, она начинает двигаться по кругу, взбирает­ся на дерево по спирали и т. д. Здесь отчетливо проявляется асимметрия поведения.

Дождевой червь также движется автоматически, реагируя на освещенность. Направление его движения определяется выравнением количества света, полученного фоторецептора­ми правой и левой стороны. В результате этого он движется к более темным участкам, где находит пищу и убежище.

Личинки морских уточек, например, могут плыть как по направлению к поверхности моря так и в глубину. Оказалось, что здесь решающий фактор — температура воды. При ох­лаждении личинки устремляются к свету. При повышения температуры — в глубину. Другие водные ракообразные, на­пример, дафнии плывут вглубь при ярком свете и, наоборот, собираются на поверхности в темноте.

Тропизмы наблюдаются и у млекопитающих. Так, ново­рожденные крысята, у которых еще не прорезались глаза, ползут от яркого света. Если крысят освещать двумя источ­никами света, то в том случае, когда сила света обоих источ­ников одинакова, они ползут перпендикулярно к линии, со­единяющей оба источника света. Если же сила света неоди­накова, путь животного отклоняется в сторону более слабого источника света.

Итак, мы видим, что на определенной стадии эволюцион­ного развития факторы внешней среды имеют доминирующее значение в механизме влияния на приспособительное пове­дение животных.

И все же следует сказать, что Ж. Лёб не усмотрел одного чрезвычайно важного обстоятельства. Несмотря на то, что простейшие животные, казалось бы пассивно реагируют на воздействия внешней среды, они все в большей степени при­обретают способность оценивать эти влияния в зависимости от своего исходного состояния.

Подтверждением этого является хотя бы то обстоятель­ство, что у многих насекомых, муравьев и мух знак фототро­пизма изменяется при достижении половой зрелости, насы­щения, возраста, утомления и пр.

Яркий пример изменения таксиса в зависимости от состоя­ния животного наблюдается у некоторых видов гусениц. Ран­ней весной под влиянием температуры они начинают выпол­зать из своих зимних гнезд и устремляются вверх по стеблям кустарника. Такое движение вверх наблюдается у них только в голодном состоянии. При насыщении гусеница ползет в любом направлении. Следовательно, даже примитивные фор­мы инстинктивной деятельности определяются не только внешними факторами, но и зависят от исходного состояния живого существа.

Какие же факторы внешней среды являются наиболее существенными для инстинктивной деятельности?