![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/1542/image_eIn2130vB85fAo5.jpg)
Seluruh bentuk reaksi adaptif organisma hidup terbahagi kepada dua kumpulan. Naluri telah berkembang sebagai penyesuaian terhadap fenomena persekitaran yang berterusan dan berkala.
Kumpulan kedua menyatukan jenis tingkah laku yang dijumpai oleh haiwan dalam kehidupan individu, lebih tepatnya, bahawa setiap binatang memahami dan menderita dengan fikirannya sendiri. Reaksi ini membantu tubuh menyesuaikan diri dengan keadaan kehidupan yang tidak dijangka dan berubah dengan cepat.
Kedua-dua bentuk aktiviti adaptif merangkumi rangkaian tindakan berturut-turut yang bertujuan untuk mencapai hasil yang bermanfaat bagi organisma. Walau bagaimanapun, pengaturcaraan tindakan sedemikian dalam aktiviti semula jadi dan pemerolehan dapat dilakukan dengan cara yang berbeza.
Telur Emas dari Tawon dan Siput Aplis
Sebagai peraturan, aktiviti naluri berdasarkan program yang kaku. Mempelajari kehidupan serangga, naturalis Perancis yang luar biasa J. Fabre menarik perhatian kepada bentuk tingkah laku naluri yang menarik dari tawon bersayap kuning - sphex.
Pada tahap perkembangan tertentu di tawon ini, di bawah pengaruh perubahan hormon dalaman dan faktor persekitaran (terutamanya suhu udara dan panjang hari), pematangan telur bermula. Terdapat juga keperluan untuk menangguhkannya. Tahap tingkah laku tawon karnivor ini adalah contoh khas aktiviti naluri.
Tawon bermula dengan menggali bentuk tertentu di tempat terpencil. Kemudian terbang untuk memburu permainan, yang seharusnya menjadi makanan bagi larva segera setelah menetas dari telur. Permainan untuk sfex adalah kriket padang. Sfex mengesan kriket dan melumpuhkannya dengan sengatan kuat di nod saraf. Menariknya ke lubang, tawanya meninggalkannya di dekat pintu masuk, dia sendiri turun ke lubang untuk memeriksa keadaan.
Setelah memastikan bahawa tidak ada orang asing di dalam lubang, tawon tersebut menyeret mangsanya ke sana dan meletakkan telurnya di dadanya. Dia juga dapat menyeret beberapa jangkrik ke dalam lubang untuk menutup pintu masuk dengan mereka. Kemudian dia terbang pergi, dan dia tidak akan kembali ke tempat ini.
Sekiranya anda mempertimbangkan dengan teliti semua tahap tingkah laku tawon, anda akan melihat bahawa semua pergerakannya dijalankan mengikut program unik yang dikenakan satu hasil - bertelur. Saintis J. Fabre berkali-kali menolak kriket, yang ditinggalkan tawon di pintu masuk semasa pemeriksaan lubang. Dalam kes ini, setelah keluar dari lubang dan menyedari mangsanya terlalu jauh, tawon meraihnya lagi, menariknya ke pintu masuk, dan kemudian turun ke lubang, tetapi sekali lagi bersendirian. Tawon tanpa lelah mengulangi semua tindakan: ia menyeret kriket, kemudian menjatuhkannya, memeriksa cerpelai, untuk kembali lagi setelahnya.
Jadi, dalam tingkah laku tawon, setiap hasil aktivitinya sebelumnya, yang bertujuan untuk mencapai hasil pencapaian, menentukan perkembangan tindakan selanjutnya. Sekiranya tawon tidak menerima isyarat mengenai kejayaan penyempurnaan tahap sebelumnya, ia tidak akan terus ke peringkat seterusnya.
Semua ini menunjukkan bahawa tingkah laku tawon itu dibina mengikut program yang ketat. Ia dipicu oleh keperluan dalaman, motivasi. Tetapi pelaksanaan program ditentukan oleh hasil berperingkat dan akhir aktiviti penyesuaian haiwan. Apa itu, pemerhatian berikut menunjukkan. Setelah tawon mengepung pintu masuk, Anda benar-benar dapat menghancurkan usahanya di depan matanya. Nasib telur tidak lagi menarik bagi tawon, kerana misinya selesai.
Keseluruhan program ini ditentukan oleh mekanisme keturunan. Bagaimanapun, keturunan tawon tidak akan bertemu dengan ibu bapa mereka dan tidak akan belajar apa-apa daripada mereka. Walau bagaimanapun, mekanisme keturunan ini hanya berlaku sekiranya terdapat faktor persekitaran tertentu. Sekiranya tawon tidak menjumpainya, katakan tanah lembut untuk cerpelai, keseluruhan rantai tindakan menjadi keliru dan pecah. Dan kemudian seluruh penduduk tawon di tempat malang ini mati.
Nampaknya semua bentuk aktiviti naluri sedang dibina.Ini disahkan oleh saintis yang belajar di semua benua dan di jurang laut dan lautan adab dan tabiat bersayap, berkaki empat, bersisik, pinnipeds, bergerak di bumi dan jiran kita yang lain di planet ini.
Semakin luas manifestasi tingkah laku naluri haiwan yang diungkapkan kepada manusia, semakin memikat dirinya tertarik dengan rahsia hidup yang paling besar. Apakah sifat dalaman naluri badan? Setelah dibuka pada tahun 1951-1953. J. D. Watson, F. Crick dan M. Wilkins dari struktur DNA, soalan ini telah dikonkritkan, dan sekarang kedengarannya seperti ini: bagaimana tingkah laku bawaan dikodkan dalam gen dan bagaimana mereka mengendalikannya?
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/1542/image_PrDiUOjoyhYp3fPl7V6P4lf.jpg)
Jawapan yang paling jelas dan informatif untuk soalan ini diberikan oleh sekumpulan ahli sains saraf Amerika yang diketuai oleh E. Candel. Mereka memeriksa bentuk perilaku yang sama pada siput laut aplizia seperti sfex - bertelur. Peletakan telur aplizia, para peserta dalam eksperimen ini memberitahu, adalah tali yang mengandungi lebih dari satu juta telur. Sebaik sahaja di bawah pengaruh otot kontraksi saluran kelenjar hermaphroditic, di mana persenyawaan berlaku, telur mula ditolak keluar, siput berhenti bergerak dan makan. Nafas dan degupan jantungnya meningkat.
Siput merebut tali telur dengan mulutnya dan, sambil menggerakkan kepalanya, membantunya keluar dari saluran, dan kemudian memutarnya ke gelendong. Akhirnya, dengan pergerakan kepala, haiwan itu memasangkan batu ke pangkalan yang kukuh.
E. Kandel dan I. Kupferman dijumpai di ganglion perut (iaitu, pengumpulan neuron) aplisia yang disebut sel saraf axillary. Ekstrak diambil dari mereka dan dimasukkan ke dalam badan siput lain. Dan ternyata kekuatan beberapa zat dari ekstrak ini terhadap tingkah laku moluska sangat besar sehingga siput segera bertelur, walaupun kematangannya belum tiba. Lebih-lebih lagi, siput yang tidak dibaja, setelah menerima ekstrak seperti itu, membuat gerakan terpisah dari ritual bertelur.
Para saintis berminat dengan bahan yang membentuk prinsip aktif ekstrak sel axillary. Mereka ternyata menjadi 4 peptida (iaitu, rantai pendek asid amino), salah satunya disebut GOY - hormon bertelur. Perhatikan bahawa penemuan ini bukanlah kejutan sepenuhnya. Antara bahan aktif biologi lain, peptida kini dikaji secara intensif.
Bagaimanapun, protein kecil ini, bertindak dalam jumlah yang tidak dapat dielakkan, mengatur hampir semua proses penting tubuh: pemakanan, pernafasan, rembesan, pembiakan, termoregulasi, tidur, dan lain-lain. Bilangan peptida yang diasingkan dari tisu yang berlainan sudah melebihi 500. Sebilangan besar disintesis dalam tisu saraf dan mengawal tingkah laku secara langsung.
Peranan peptida "axillary" aplizia ternyata sama. Saintis Amerika menemui 7 neuron dalam sistem saraf aplsia, di mana peptida ini mempunyai kesan terpilih dan paling kuat. Menurut ahli biologi, 7 sel ini bertindak sebagai neuron arahan. Dengan kata lain, mereka mengawal sel-sel saraf aplisia yang lain yang merupakan sebahagian daripada sistem fungsional yang menyediakan bertelur. Dalam aplosis apa pun, sel-sel ini di bawah pengaruh peptida "axillary" mula menghasilkan impuls elektrik secara serentak, dan bunyi "ucapan" elektrik mereka dalam kes ini sama sekali berbeza daripada yang lain apabila neuron ini memberikan "suara" elektrik.
Selain melancarkan neuron arahan ini, keempat peptida dari sel axillary juga mempunyai profesi lain yang saling berkaitan demi satu tujuan utama - meletakkan telur. Satu peptida melambatkan degupan jantung. Yang lain memotong saluran kelenjar hermaphroditic sehingga kord keluar. Yang ketiga menekan selera siput sehingga ibu yang rakus tidak makan pada keturunannya sendiri.
Dari sistem pembiakan koklea F. Strumwasser dan rakannya mengasingkan 2 lagi peptida. Mereka dipanggil peptida A dan peptida B.Merekalah yang memaksa sel-sel axillary mengeluarkan empat peptida yang baru saja dijelaskan. Berkat penemuan ini, mekanisme untuk melancarkan sistem bertelur telur berfungsi menjadi lebih jelas.
Oleh itu, disahkan bahawa peptida inilah yang "mengumpulkan" sel-sel saraf menjadi satu persatuan yang bekerja, memilih dari kumpulan kemungkinan sebatian neuron yang menjadi sasaran tindakan mereka, dan memasukkannya ke dalam sistem fungsional. Bersama dengan neuron, peptida juga menggabungkan sel periferal menjadi komanwel. Hasil daripada aktiviti terkoordinasi peptida dari semua kumpulan sel besar ini, hasil tingkah laku yang berguna dicapai.
Nampaknya semua perkara di sini adalah logik dan bijaksana. Tetapi sebenarnya, masalah yang sangat penting tetap tidak dapat diselesaikan sehingga ahli sains saraf mula bekerjasama dengan gen yang didekripsi.
Dengan "urutan" siapa, keseluruhan empat peptida mula disekresikan oleh sel axillary dalam urutan yang ketat? Di bawah tindakan peptida A dan B? Sudah tentu. Tetapi bagaimanapun, bahan-bahan ini hanya melancarkan mekanisme misterius di sel axillary. Jadi bagaimana dia bertindak?
Soalan ini sangat penting. Bagaimanapun, ia bernilai urutan dan perkadaran ini dalam peruntukan peptida, dan berdasarkannya bahawa pengaturcaraan keras tingkah laku naluri aplizia dibina, sekurang-kurangnya dalam beberapa cara untuk pecah, dan dia tidak akan bertelur. Jelas, ini juga akan berlaku dengan sphex, di mana "tulisan tangan" dari beberapa kumpulan peptida juga dapat ditebak.
Ahli sains saraf terlebih dahulu mencadangkan dan kemudian membuktikan bahawa sifat sintesis peptida dari satu kumpulan berfungsi mempercayakan satu dan satu gen yang sama, atau sekurang-kurangnya beberapa gen, tetapi saling berkaitan erat oleh satu persamaan mekanisme pengawalseliaan.
Dengan menggunakan kaedah kejuruteraan genetik, para penyelidik Amerika telah mengenal pasti dan menetapkan sepenuhnya urutan nukleotida untuk ketiga-tiga gen aplisia. Yang pertama "dicetak" dalam urutan yang ditentukan dengan ketat empat peptida sel axillary. Dua gen peptida lain yang disintesis A dan B. Analisis urutan nukleotida gen ini mendedahkan tapak pendua. Ini menunjukkan bahawa ketiga-tiga gen berasal dari pendahulu yang sama. Semasa evolusi, dia mungkin bermutasi. Sebagai contoh, jumlah salinan gen ini boleh meningkat (pendua). Kerana mutasi baru yang mempengaruhi gen yang baru terbentuk, mereka memulakan evolusi mereka sendiri. Akibatnya, penduaan gen melalui pembentukan keluarga peptida baru menyebabkan peningkatan jumlah fungsi tubuh, misalnya, program tingkah laku kongenital.
Sukar untuk terlalu menilai kepentingan karya ini untuk biologi. Adalah mungkin untuk mengembangkan dan meneruskan idea peranan pembentuk sistem untuk peptida. Menjadi jelas bagaimana mereka memediasi tindakan "pengumpul umum" sistem gen berfungsi pada sel yang berbeza. Jalan evolusi yang menuju dari mutasi genetik kepada pendaraban dan komplikasi program tingkah laku naluri menjadi lebih jelas.
Walau bagaimanapun, tidak kira betapa menggoda hipotesis ini, mereka masih perlu disahkan pada haiwan selain aplisia. Barulah seseorang dapat membicarakan tentang universalitas prinsip pengendalian reaksi seluruh tubuh satu gen yang mengekodkan sekumpulan peptida yang berfungsi secara fungsional. Dan ini sudah dilakukan.
Saintis Amerika N.I. Tublitz dan rakan-rakannya membuktikan bahawa beberapa gen yang saling berkaitan menyandikan sekumpulan peptida yang mengawal tahap akhir metamorfosis rama-rama tembakau - keluarnya serangga dari pupa. Program tingkah laku yang sukar ini melancarkan satu peptida besar. Ia disintesis dalam sistem saraf dan mula dibebaskan ke dalam darah dua setengah jam sebelum menetas ngengat. Memanjat keluar dari pupa, serangga itu melebarkan sayapnya. Tiga peptida lain mengawal proses ini. Dua daripadanya membantu mengisi saluran darah saluran darah, dari mana ia mengalir ke saluran darah sayap dan menyebarkannya.Peptida ketiga bertindak pada tisu penghubung sayap. Semasa mereka meluruskan, dia memberi mereka keplastikan, dan kemudian - kekakuan berterusan.
Dari tahun 1980 hingga 1983, di makmal Profesor S. Num (Jepun) dan Dr. P. Seburg (AS), urutan gen yang mencetak protein preproopiomelanocortin telah dibuat. Di otak, molekul besar ini dipotong oleh enzim menjadi beberapa rantai pendek - peptida. Pada haiwan dan manusia, peptida preproopiomelanocortin membentuk sistem berfungsi tunggal. Kita semua sudah biasa dengan tindakannya. Terima kasih kepadanya, badan kita bertindak balas terhadap rangsangan yang kuat dan tidak dijangka dengan reaksi bawaan - tekanan.
Satu peptida dari keluarga preproopiomelanocortin meningkatkan rembesan hormon adrenal glukokortikoid. Mereka, seterusnya, meningkatkan peredaran darah di otot, meningkatkan kontraktilitasnya, meningkatkan glukosa darah. Peptida lain merangsang pemecahan lemak. Kerana glukosa dan lemak, tenaga simpanan digerakkan. Peptida ketiga meningkatkan rembesan insulin dan memastikan penggunaan glukosa oleh tisu. Yang keempat memadamkan kesakitan. Itulah sebabnya kita tidak melihat kecederaan teruk semasa kegembiraan, tekanan. Oleh itu, alam memungkinkan makhluk hidup dalam keadaan ekstrem untuk menyelesaikan perkara utama, dan kemudian melakukan "penyembuhan diri". Akhirnya, peptida terakhir meningkatkan perhatian dan tahap terjaga otak, yang juga berguna dalam situasi kehidupan apa pun.
Jadi, benar-benar "telur emas" membawa para saintis sphex dan aplizia. Melihat tingkah laku tawon karnivor pada abad yang lalu, J. Fabre menemui undang-undang luaran utama perilaku bawaan. Setelah kira-kira satu abad, para saintis saraf Amerika secara umum telah menguraikan mekanisme genetik molekul di mana otak menyimpan dan melaksanakan program tingkah laku bawaan.
Walau bagaimanapun, kerja ke arah ini baru sahaja bermula. Memang, tingkah laku bawaan mamalia, yang merupakan tujuan utama semua kajian sains otak, sebenarnya tidak begitu keras seperti reaksi sphex, aplisia atau tembakau. Kepentingan faktor persekitaran yang diperhatikan oleh J. Fabre ketika memerhatikan tawon pemangsa dalam tingkah laku naluri haiwan berdarah panas jauh lebih besar. Oleh itu, prinsip kawalan genetik lebih rumit, lebih plastik dan dalam beberapa cara sudah berbeza.