تنقسم مجموعة متنوعة من أشكال التفاعلات التكيفية للكائنات الحية إلى مجموعتين. تطورت الغرائز كتكيفات مع الظواهر البيئية المستمرة والدورية.
توحد المجموعة الثانية أنواع السلوك التي وجدتها الحيوانات في الحياة الفردية ، بشكل أكثر دقة ، حقيقة أن كل وحش فهم وعانى بعقله. تساعد ردود الفعل هذه الجسم على التكيف مع ظروف الوجود غير المتغيرة بسرعة.
يتضمن كلا شكلي النشاط التكيفي سلسلة متتالية من الإجراءات التي تهدف إلى تحقيق نتائج مفيدة للكائنات الحية. ومع ذلك ، يمكن تنفيذ برمجة هذه الإجراءات داخل نشاط فطري ومكتسب بطرق مختلفة.
بيض ذهبي من دبور وحلزون أبليس
كقاعدة ، يعتمد النشاط الغريزي على برامج صارمة. بعد دراسة حياة الحشرات ، لفت عالم الطبيعة الفرنسي البارز جيه فابر الانتباه إلى شكل مثير للاهتمام من السلوك الغريزي للدبور ذي الأجنحة الصفراء - أبو الهول.
في مرحلة معينة من التطور في هذه الدبابير ، تحت تأثير التغيرات الهرمونية الداخلية والعوامل البيئية (في المقام الأول درجة حرارة الهواء وطول اليوم) ، يبدأ نضج البيض. هناك أيضا حاجة لتأجيلها. هذه المرحلة من سلوك الدبابير آكلة اللحوم هي مثال نموذجي على النشاط الغريزي.
يبدأ الزنبور بحفر شكل معين في مكان منعزل. ثم تطير بعيدًا للبحث عن لعبة ، والتي يجب أن تكون بمثابة غذاء لليرقات بمجرد أن تفقس من البيض. لعبة sfex هي لعبة الكريكيت الميدانية. يكتشف Sfex لعبة الكريكيت ويشلها بواسطة لسعات قوية في العقد العصبية. سحبه إلى الحفرة ، وتركه الدبابير بالقرب من المدخل ، هي نفسها تنزل إلى الحفرة للتحقق من الوضع.
بعد التأكد من عدم وجود غرباء في الحفرة ، يسحب الدبابير فريستها هناك ويضع بيضها على صدرها. يمكنها أيضًا سحب عدد قليل من الصراصير إلى الحفرة من أجل إغلاق المدخل معهم. ثم تطير بعيدًا ولن تعود إلى هذا المكان.
إذا كنت تفكر بعناية في جميع مراحل سلوك الزنبور ، فسوف تلاحظ أن جميع حركاتها يتم نشرها وفقًا لبرنامج فريد يخضع لنتيجة واحدة - وضع البيض. قام العالم J. Fabre بدفع الكريكيت عدة مرات ، حيث تركها الزنبور عند المدخل أثناء فحص الحفرة. في هذه الحالة ، بعد الخروج من الحفرة وملاحظة أن الفريسة كانت بعيدة جدًا ، أمسك بها الدبابير مرة أخرى ، وسحبها إلى المدخل ، ثم نزل إلى الحفرة ، ولكن مرة أخرى بمفردها. كرر الدبابير كل الإجراءات بلا كلل: جر الكريكيت ، ثم أسقطه ، وفحص المنك ، ليعود مرة أخرى بعده.
لذلك ، في سلوك الزنبور ، كل نتيجة سابقة لنشاطها ، تهدف إلى تحقيق بعض النتائج الهامة ، تحدد تطور الإجراء اللاحق. إذا لم يتلق الزنبور إشارة حول الانتهاء بنجاح من المرحلة السابقة ، فلن ينتقل أبدًا إلى المرحلة التالية.
كل هذا يشير إلى أن سلوك الزنبور تم بناءه وفقًا لبرنامج صارم. يتم تشغيله من خلال الحاجة الداخلية ، الدافع. ولكن يتم تنفيذ البرنامج من خلال النتائج المرحلية والنهائية للنشاط التكيفي للحيوان. ما هو عليه ، تظهر الملاحظات التالية. بعد أن قام الدبابير بإغلاق المدخل ، يمكنك حرفياً تدمير جهودها أمام عينيها. لم يعد مصير البيض يهم الدبور ، حيث أن مهمته قد انتهت.
يتم تحديد هذا البرنامج بأكمله من خلال الآليات الوراثية. بعد كل شيء ، لن يلتقي أحفاد الزنبور مع آبائهم ولن يتعلموا أي شيء منهم. ومع ذلك ، فإن هذه الآليات الوراثية لا تدخل حيز التنفيذ إلا في وجود عوامل بيئية معينة. إذا لم تجدها الدبابير ، على سبيل المثال ، التربة الناعمة للمناك ، يتم الخلط بين سلسلة الإجراءات بأكملها وتكسر. ثم مات عدد كبير من الدبابير في هذا المكان المشؤوم.
يبدو أنه يتم بناء جميع أشكال النشاط الغريزي.هذا ما أكده العلماء الذين درسوا في جميع القارات وأعماق البحار والمحيطات أخلاق وعادات الأجنحة ، والأربع أرجل ، والمتقشرة ، والقمرة ، وحركة الأرض وجيراننا الآخرين على هذا الكوكب.
كلما اتسعت مشاعر السلوك الغريزي للحيوانات للإنسان ، كلما كان أكثر جذبًا إلى نفسه من خلال أكبر سر للطبيعة الحية. ما هي الخصائص الداخلية لغرائز الجسم؟ بعد الافتتاح في 1951-1953. J. D. Watson ، F. Crick ، و M. Wilkins من بنية الحمض النووي ، تم طرح هذا السؤال ، والآن يبدو مثل هذا: كيف يتم ترميز السلوك الفطري في الجينات وكيف يتحكمون به؟
تم تقديم الإجابة الأكثر حيوية ومفيدة على هذا السؤال من قبل مجموعة من علماء الأعصاب الأمريكيين بقيادة E. Candel. لقد درسوا نفس الشكل من السلوك في القواقع البحرية aplizia كما هو الحال في sfex - وضع البيض. يقول المشاركون في هذه التجارب أن وضع بيض الإنفلونزا هو سلك يحتوي على أكثر من مليون بيضة. بمجرد أن تنقبض عضلات قناة الغدة خنثى ، حيث يحدث الإخصاب ، يبدأ دفع البيض للخارج ، وتتوقف الحلزون عن الحركة وتناول الطعام. زيادة تنفسها ومعدل ضربات القلب.
يمسك الحلزون بحبل من البيض بفمه ، ويحرّك رأسه ، ويساعده على الخروج من القناة ، ثم يلفه في جلد. أخيرًا ، بحركة الرأس ، يعلق الحيوان البناء بقاعدة صلبة.
وجدت E. Kandel و I. Kupferman في العقدة البطنية (أي تراكم الخلايا العصبية) عدم انتظام يسمى الخلايا العصبية الإبطية. تم الحصول على مستخرج منها وإدخالها في جسم القواقع الأخرى. واتضح أن قوة بعض المواد من هذا المستخلص على سلوك الرخويات كانت كبيرة جدًا لدرجة أن القواقع بدأت على الفور في وضع بيضها ، حتى لو لم يكن نضجها قد حان بعد. علاوة على ذلك ، قامت القواقع غير المخصبة ، بعد أن تلقت مثل هذا المستخلص ، بحركات منفصلة عن طقوس وضع البيض.
يهتم العلماء بالمواد التي تشكل المبدأ النشط لاستخراج الخلايا الإبطية. تبين أنها 4 ببتيدات (أي سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية) ، كان أحدها يسمى GOY - هرمون وضع البيض. فقط لاحظ أن هذا الاكتشاف لم يكن مفاجأة كاملة. من بين المواد النشطة بيولوجيا أخرى ، يتم الآن دراسة الببتيدات بشكل مكثف.
بعد كل شيء ، تعمل هذه البروتينات الدقيقة ، التي تعمل بكميات ضئيلة ، على تنظيم جميع العمليات الحيوية للجسم تقريبًا: التغذية ، التنفس ، الإفراز ، التكاثر ، التنظيم الحراري ، النوم ، إلخ. وقد تجاوز عدد الببتيدات المعزولة من الأنسجة المختلفة بالفعل 500. العديد منها يتم تصنيعها في الأنسجة العصبية والتحكم المباشر في السلوك.
تبين أن دور الببتيدات "الإبطية" لأبيليزيا هو نفسه. وجد العلماء الأمريكيون 7 خلايا عصبية في الجهاز العصبي للاصابة بضمور ، حيث يكون لهذه الببتيدات تأثير قوي وانتقائي. وفقًا لعلماء الأحياء ، تعمل هذه الخلايا السبع كعصبونات قيادة. وبعبارة أخرى ، فإنهم يتحكمون في بقية الخلايا العصبية غير المنتظمة التي تعد جزءًا من النظام الوظيفي الذي يوفر وضع البيض. في أي حالة مرضية ، تبدأ هذه الخلايا تحت تأثير الببتيدات "الإبطية" في توليد نبضات كهربائية في وقت واحد ، ويختلف صوت "كلامها" الكهربائي في هذه الحالة تمامًا عن الحالات الأخرى عندما تعطي هذه الخلايا العصبية "صوتًا" كهربائيًا.
بالإضافة إلى إطلاق هذه الخلايا العصبية الأوامر ، فإن الببتيدات الأربعة من الخلايا الإبطية لديها أيضًا مهن أخرى كانت متداخلة بشكل وثيق من أجل هدف واحد نهائي - وضع البيض. واحد الببتيد يبطئ معدل ضربات القلب. آخر يقطع قناة الغدة خنثى بحيث يخرج الحبل. والثالث يقمع شهية الحلزون حتى لا تتغذى الأم الشره على ذريتها.
من الجهاز التناسلي للقوقعة F. Strumwasser وزملاؤه عزلوا 2 من الببتيدات الأخرى. كان يطلق عليهم الببتيد أ والببتيد ب.كانوا هم الذين أجبروا الخلايا الإبطية على إفراز الببتيدات الأربعة التي تم وصفها للتو. بفضل هذا الاكتشاف ، أصبحت آليات إطلاق نظام عملي لوضع البيض أكثر وضوحًا.
وهكذا ، تم التأكيد على أن الببتيدات هي التي "تجمع" الخلايا العصبية في اتحاد عامل واحد ، وتختار من مجموعة المركبات العصبية المحتملة تلك التي تخضع لعملها ، وتضمينها في الأنظمة الوظيفية. جنبا إلى جنب مع الخلايا العصبية ، تجمع الببتيدات أيضًا الخلايا المحيطية في الكومنولث. نتيجة للنشاط المنسق الببتيد لجميع هذه المجموعة الضخمة من الخلية ، تم تحقيق نتيجة سلوك مفيدة.
يبدو أن كل شيء هنا منطقي ومدروس. ولكن في الواقع ، ظلت قضية مهمة جدًا بدون حل حتى بدأ علماء الأعصاب في العمل مع الجينات المشفرة.
بأمر "ترتيب" بدأ إفراز الببتيدات الأربعة بالكامل بواسطة الخلايا الإبطية بترتيب صارم؟ تحت تأثير الببتيدات A و B؟ بالطبع بكل تأكيد. ولكن بعد كل شيء ، أطلقت هذه المواد آلية غامضة فقط في الخلايا الإبطية. فكيف يتصرف؟
هذا السؤال مهم جدا. بعد كل شيء ، كان من الجدير بهذا التسلسل والتناسب في تخصيص الببتيدات ، واستند إلى ذلك أن البرمجة الصعبة للسلوك الغريزي لأبيليزيا قد بنيت ، على الأقل بطريقة ما للكسر ، ولن تضع أي بيض. من الواضح أن هذا سيحدث أيضًا مع أبو الهول ، حيث يتم تخمين "الكتابة اليدوية" لبعض مجموعة الببتيدات.
اقترح علماء الأعصاب أولاً ثم أثبتوا أن طبيعة تخليق الببتيدات من مجموعة وظيفية واحدة يعهد إلى جين واحد ونفس الجين ، أو على الأقل عدة جينات ، ولكن مترابط بشكل وثيق من خلال تشابه الآليات التنظيمية.
باستخدام طرق الهندسة الوراثية ، حدد الباحثون الأمريكيون وأثبتوا تمامًا تسلسل النوكليوتيدات لجينات الثأر. الأولى "مطبوعة" في تسلسل محدد بدقة الببتيدات الأربعة للخلايا الإبطية. قام جينان آخران بتوليف الببتيدات A و B. كشف تحليل تسلسل النوكليوتيدات لهذه الجينات عن مواقع مكررة. هذا يشير إلى أن جميع الجينات الثلاثة تأتي من نفس السلائف. أثناء التطور ، ربما كان متحورًا. على سبيل المثال ، يمكن أن يزيد عدد نسخ هذا الجين (مكررة). بسبب الطفرات الجديدة التي تؤثر على الجينات المشكلة بالفعل ، بدأوا تطورهم الخاص. ونتيجة لذلك ، أدى ازدواج الجينات من خلال تكوين عائلات الببتيد الجديدة إلى زيادة في عدد وظائف الجسم ، على سبيل المثال ، برامج السلوك الخلقي.
من الصعب المبالغة في تقدير أهمية هذا العمل لعلم الأحياء. كان من الممكن تطوير ومواصلة فكرة دور تشكيل النظام للببتيدات. أصبح من الواضح كيف يتوسطون في عمل "جامعي عامة" لأنظمة الجينات الوظيفية على الخلايا المختلفة. أصبح المسار التطوري المؤدي من الطفرات الجينية إلى مضاعفة وتعقيد برامج السلوك الغريزي أكثر وضوحا.
ومع ذلك ، بغض النظر عن مدى إغراء هذه الفرضيات ، فإنها لا تزال بحاجة إلى تأكيدها على حيوانات أخرى غير مرض التنسج. عندها فقط يمكن للمرء أن يتكلم عن الطابع العالمي في الطبيعة لمبدأ التحكم في تفاعل الجسم بالكامل لجين واحد يرمز إلى مجموعة من الببتيدات المرتبطة وظيفياً. وقد تم ذلك بالفعل.
أثبت العلماء الأمريكيون N.I. Tublitz وزملاؤه أن العديد من الجينات المترابطة تشفر مجموعة من الببتيدات التي تتحكم في المرحلة النهائية من تحول فراشة التبغ - خروج حشرة من خادرة. يطلق هذا البرنامج السلوكي الصارم ببتيد واحد كبير. يتم تصنيعه في الجهاز العصبي ويبدأ في إطلاقه في الدم قبل ساعتين ونصف من فقس العثة. تتسلق الحشرة من الخادرة ، وتنشر جناحيها. تتحكم ثلاثة ببتيدات أخرى في هذه العمليات. يساهم اثنان منهم في ملء الأوعية الدموية للأوعية الدموية ، حيث يتدفق منها إلى الأوعية الدموية للأجنحة وينشرها.يعمل الببتيد الثالث على النسيج الضام للأجنحة. أثناء استقامة ، يمنحهم اللدونة ، ثم - صلابة مستمرة.
من عام 1980 إلى عام 1983 ، في مختبرات البروفيسور S. Num (اليابان) والدكتور P. Siburg (الولايات المتحدة الأمريكية) ، تم إنشاء تسلسل الجين الذي يطبع بروتين preproopiomelanocortin. في الدماغ ، يتم قطع هذا الجزيء الضخم بواسطة الإنزيمات إلى عدة سلاسل قصيرة - الببتيدات. في الحيوانات والبشر ، تشكل الببتيدات البكتيرية المسبقة للنظم نظامًا وظيفيًا واحدًا. نحن جميعا على دراية بعملها. بفضلها ، يستجيب جسمنا للمنبهات القوية وغير المتوقعة برد فعل فطري - الإجهاد.
يزيد واحد من الببتيد من عائلة ما قبل الجراثيم القشرية إفراز هرمونات الكوروكورتيكويد. وهي بدورها تزيد من الدورة الدموية في العضلات ، وتزيد من انقباضها ، وتزيد من جلوكوز الدم. الببتيد الآخر يحفز تحلل الدهون. بسبب الجلوكوز والدهون ، يتم تعبئة الطاقة الاحتياطية. الببتيد الثالث يعزز إفراز الأنسولين ويضمن استخدام الجلوكوز من الأنسجة. الرابع يطفئ الألم. لهذا السبب حتى الإصابات الشديدة أثناء الإثارة والتوتر لا نلاحظها على الفور. وهكذا ، فإن الطبيعة تجعل من الممكن للمخلوقات الحية في موقف شديد أن تكمل الشيء الرئيسي ، ثم تقوم بـ "الشفاء الذاتي". وأخيرًا ، يزيد الببتيد الأخير الانتباه ومستوى يقظة الدماغ ، وهو أمر مفيد أيضًا في أي حالة حياتية.
لذا ، فإن "البيض الذهبي" حقًا أحضر العلماء أبو الهول وأبيليزيا. مراقبة سلوك الزنبور آكلة اللحوم في القرن الماضي ، اكتشف J. Fabre القوانين الخارجية الرئيسية للسلوك الفطري. بعد حوالي قرن ، حدد علماء الأعصاب الأمريكيون بشكل عام الآلية الوراثية الجزيئية التي من خلالها يقوم الدماغ بتخزين وتنفيذ برامج السلوك الفطري.
ومع ذلك ، فقد بدأ العمل في هذا الاتجاه للتو. في الواقع ، فإن السلوك الفطري للثدييات ، الذي هو الهدف النهائي لجميع دراسات علم الدماغ ، في الواقع لم يتم تشفيره بصعوبة مثل ردود فعل أبو الهول ، أو التنسج أو عثة التبغ. أهمية العوامل البيئية التي لاحظها جيه فابر أثناء ملاحظة دبور مفترس في السلوك الغريزي للحيوانات ذات الدم الحار أكبر بشكل لا مثيل له. وبناءً على ذلك ، فإن مبادئ المكافحة الجينية أكثر تعقيدًا وأكثر بلاستيكًا وبطرق مختلفة بالفعل.
