Изменчивость поведения простейших

Чувствительность по отношению к «нейтральным» раздражителям, если они начинают сигнализировать о появлении жизненно важных воздействий, вызывает коренные изменения в формах жизни. Главное заключается в том, что живое существо начинает «ориентироваться» в окружающей среде, активно реагировать на каждое изменение, происходящее в ней, т. е. вырабатывать индивидуально изменчивые формы поведения, которые не существовали в растительном мире.

На первых порах выработка такого индивидуально меняющегося поведения происходит относительно медленно, однако его удается наблюдать даже в условиях эксперимента.

Приведем один из типичных экспериментов, проведенных немецким исследователем Брамштедтом.

Известно, что одноклеточные, па которых проводился этот эксперимент, чувствительны к теплоте (являющейся для них жизненно важным биотическим условием, необходимым для обмена веществ), но нечувствительны к свету. Поэтому, если поместить их в равномерно нагретую камеру, часть которой освещена, в то время как другая часть затемнена, они равномерно распределяются но всей камере. Если, наоборот, одну сторону равномерно освещенной камеры нагреть, они сосредоточиваются в нагретом конце камеры. Однако, если в течение длительного периода освещать нагретый конец камеры и затемнять ненагретый, положение дела меняется, и одноклеточные становятся чувствительными к свету, который сейчас приобретает для них значение сигнала к повышению температуры, и начинают сосредоточиваться в освещенном конце камеры, несмотря на разницы температур.

Характерно, что такая чувствительность к освещению формируется у одноклеточных постепенно и при длительном неподкреплении света теплотой может совсем исчезнуть.

Подобную же индивидуальную изменчивость поведения простейших можно вызвать на основе их оборонительных реакций, если изменять условия, вызывающие эти реакции. Примером может служить опыт известного польского исследователя Я. Дембовского.

Одноклеточные помещены в круглую пробирку с водой и обнаруживают характерные для них беспорядочные движения. Если поместить их в такую же трубку, но с четырехугольным сечением, они начинают ударяться о стенки этой пробирки, но скоро их движения приобретают измененный характер, обеспечивающий минимальные удары о стенки сосуда. Траектория этих движений, следовательно, начинает отражать конфигурацию сосуда. Выработанная у них траектория сохраняется даже тогда, когда они снова помещаются в пробирку круглой формы и некоторое время продолжают совершать те же движения по ромбической траектории.

Процесс изменчивости индивидуального поведения простейших, резко отличающий их от растений, происходит относительно медленно, и возникшие изменения так же медленно исчезают. Однако эти изменения настолько значительны, что возникшие новые формы поведения (приспособления к изменившимся условиям) позволяют осуществить нужные реакции приспособления к новым условиям на низшей ступени эволюционной лестницы.

Типичным примером этого может служить эксперимент, проведенный американским исследователем Смитом.

В узенькую пробирку с микроскопическим сечением помещалась туфелька (вид одноклеточных). Сечение трубки было так мало, что для того, чтобы выйти из трубки в направлении действия биотического агента (света), туфельке нужно было перевернуться, ударяясь о стенки трубки. В начале эксперимента на этот поворот у туфельки уходило 3-5 минут, однако если такие эксперименты повторялись много раз в течение 10-12 часов, поворот начинал выполняться много быстрее, и под конец на него требовалось всего 1-2 секунды. Таким образом, под влиянием новых условий вырабатывался новый «навык», который протекал в 180-200 раз быстрее, чем первоначальная реакция.

Как видим, формирование нового вида поведения, отвечающего измененным условиям, требует у простейших животных значительного времени. Характерно и то, что раз возникшее изменение поведения сохраняется у них достаточно долго, и нужно длительное время, чтобы оно исчезло.

Это можно наблюдать как у простейших одноклеточных, так и у относительно просто организованных многоклеточных.

Пример, показывающий такое медленное возникновение и столь же медленное исчезновение новой формы поведения, можно видеть в эксперименте, проведенном сначала бельгийским исследователем Блессом, а затем советским исследователем А. Н. Леонтьевым над плоским червем планарией (см.: Леонтьев А. Н. Проблемы развития психики).

Мы еще не знаем биологических механизмов такого появления чувствительности к ранее нейтральному агенту. Возможно, что оно связано с постепенным изменением биохимических свойств плазмы. Однако факт прижизненного появления новых форм указывает на возникновение индивидуальной изменчивости в поведении простейших и дает основание говорить о возникновении на этой стадии эволюции подлинного, хотя и очень элементарного, поведения.