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 водные 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 светаа 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 вырав пением 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 повышении 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 источи ников 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. Ран-* ней 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?