Разумная жизнь во Вселенной
Шрифт:
Понимание и объяснение механизма наследственности базируется на факте существования генов в двух экземплярах. Однако было установлено, что не все наследуемые характеристики передаются по наследству через хромосомы, как это представляется законами Менделя. Оказалось, что цитоплазма тоже может принимать участие в передаче наследственных признаков. Но мужская гамета не имеет цитоплазмы. Поэтому цитоплазменная наследственность обычно ограничена женской линией. Но и это не все. На самом деле все намного сложнее. Сложнее потому, что некоторые плазмогены, то есть единицы неменделевской наследственности, могут быть «заразными».
ИНСТИНКТЫ И РАЗУМ
Живые
Связь между живыми организмами осуществляется самыми разными способами: посредством звука, запаха, прикосновения, жеста, света, электрического импульса. Мы не знаем всех способов, используемых для осуществления связи между живыми организмами.
Для реализации связи должны обязательно присутствовать передатчики и приемники. Что касается зрения, то для большинства животных это самое важное ощущение. Практически все живые существа в какой-то мере реагируют на свет. Даже у некоторых простейших имеются примитивные светочувствительные органы. Так, зеленое одноклеточное растение хламидомонада имеет глазное пятно, или стигму. Этот орган позволяет растению оценивать величину освещенности. Таким же глазным пятном одарена и эвглена (растение-животное).
Многоклеточные низшие, например черви, имеют в коже линзоподобные прозрачные клетки, или оцеллы. Морские черви рода Nereis обладают хорошо развитыми глазами. У головоногих, например у осьминога и каракатицы (моллюсков, потерявших раковину), развились глаза того же типа, что и у позвоночных. Насекомые, ракообразные, паукообразные (членистоногие) имеют фасеточные глаза, которые состоят из конических элементов (омматидий). Эти глаза образуют составное оптическое изображение. Кстати, они имеют и простые оцеллы.
У разных видов животных спектральный диапазон зрения различен. Так, у некоторых насекомых глаза реагируют и на ультрафиолетовое излучение. Но к красному излучению они нечувствительны. У гремучих змей имеются специальные инфракрасные рецепторы, которые реагируют на излучение от 1, 5 до 15 мк (15 — 150 тысяч ангстрем). С помощью этих рецепторов гремучая змея выслеживает свою жертву в темноте. Таких рецепторов не может быть у теплокровных животных, поскольку они сами излучают в этом диапазоне. В основном у животных зрение воспринимает электромагнитное излучение в диапазоне от 2000 до 8000 ангстрем (один ангстрем равен одной стомиллионной доле сантиметра). Именно на этот диапазон приходится подавляющая часть излучения Солнца. Электромагнитная волна, какой является свет, характеризуется электрическим и магнитным векторами. Важны не только величины векторов, но и их направления. Эти векторы могут находиться все время в одной плоскости (плоская поляризация) или вращаться влево и вправо (левая и правая поляризация). Человеческий глаз этих тонкостей не воспринимает. Он воспринимает только силу света. В то же время глаза насекомых обнаруживают поляризацию света. Благодаря этому они ориентируются в пространстве.
Многие насекомые, позвоночные и головоногие обладают цветным зрением. Но у тех животных, которые ведут ночной образ жизни, цветное зрение отсутствует.
Некоторые наземные животные излучают свет для сигнализации. Это происходит в периоды спаривания (различные виды светляков). Что касается морских организмов, то для них это обычное явление. Полагают, что бабочки могут использовать инфракрасное или микроволновое излучение. Для
Откуда берется свет? Он возникает при окислении вещества, которое называют моциферином. В этом процессе участвует фермент моцифераза. Рыбы, которые живут в глубинах океана в полной темноте, заботятся об освещении сами. Оно у них собственное. У некоторых из них — электрическое. Здесь освещение нужно не для комфорта, а прежде всего для связи. При этом используется свет разных цветов.
Вторым важным видом восприятия живых организмов является слух. Разные животные воспринимают звуковые колебания в разных диапазонах, но все они, естественно, частично перекрываются. Так, собака слышит ультрафиолетовые звуковые колебания, которых человек не слышит. Человек не воспринимает звуковые колебания с частотой более 40 000 колебаний в секунду. Собаку же можно позвать ультразвуковым свистом, и другой человек этого сигнала не заметит. Летучая мышь обладает звуковым радаром (сонаром). С его помощью она точно определяет положение предметов и расстояния до них. Летучая мышь испускает локационные сигналы в виде ультразвуковых импульсов частотой 20 — 120 кГц и продолжительностью 0,2 — 100 мс. Эти звуки отражаются от предметов и регистрируются в приемном устройстве. Информация обрабатывается в текущем режиме, и мышь на лету уже знает, что находится впереди и на каком расстоянии. Птица может с лету разбиться о стеклянную дверь, но не летучая мышь. Ясно, что человек не воспринимает своим органом слуха те колебания, которые создает летучая мышь.
Что касается амфибий, то у них слух развит очень слабо. Змеи не слышат распространяющихся по воздуху звуков, поскольку у них отсутствует среднее ухо. В то же время у ящериц слух очень хороший. У рыб имеются органы слуха. Они приспособлены к их среде обитания. Правда, большинство других морских животных не имеет специальных слуховых рецепторов. Лучше всего эти рецепторы развиты у обитателей суши, например у птиц, летучих мышей и насекомых. У насекомых имеются многочисленные звуковые рецепторы. Они расположены на брюшке и груди. Насекомые воспринимают звуковые колебания от 430 до 100 000 колебаний в секунду. Человек воспринимает звуковые колебания только до 40 000 колебаний в секунду. Мы глухи к целому океану звуков, в котором купаются насекомые. Так, бабочки излучают ультразвук.
Для большинства животных и человека осязание и боль — это разные чувства. Чувство осязания может быть усилено с помощью волосков. У членистоногих специальными органами осязания служат антенны. Многие морские организмы обладают различной формы щупальцами или усиками. Существуют отдельные нервы, создающие ощущения тепла и холода, то есть температуры выше и ниже температуры кожи. Отсчет идет от температуры кожи. Если она поменяется, то меняются и ощущения. То, что казалось теплым для холодной кожи, может стать холодным для теплой кожи.
Всем организмам присуще также ощущение силы тяжести и ощущение равновесия. Орган равновесия у позвоночных располагается в верхней части лабиринта внутреннего уха. Он «работает» путем движения кристаллов в полукружных каналах, которые расположены под прямым углом друг к другу в трех измерениях. Орган, который реагирует на ускорение любой природы, представляет собой отолитовые меточки. Здесь используется механизм магнитной чувствительности. В ходе опытов в каналы равновесия креветок вводили железные частицы. После этого подопытные креветки четко стали реагировать на магнитное поле. Специалисты предположили, что домашние голуби используют для определения направления этот же механизм. Доказать это трудно, поскольку такого органа, как у креветок, у голубей нет. Органы чувств соответствуют условиям, в которых живут организмы. Иначе зачем нужны эти органы? Поэтому на тех планетах, где магнитное поле сильнее, эти органы магнитной чувствительности должны быть развиты в большей мере. Сильным магнитным полем обладает, например, Венера.