Морфогенетические поля и моторные поля

Несмотря на то что поля, контролирующие измене­ния формы специализированных двигательных струк­тур животных,— это фактически морфогенетические поля, они вызывают, скорее, движения, нежели из­менения формы. По этой причине кажется более уместным называть их двигательными, или мотор­ными, полями. (Слово «motor» употребляется здесь как прилагательное от существительного «motion» — движение.) Моторные поля, подобно морфогенетическим полям, зависят от морфического резонанса со стороны прошлых подобных систем, и их действие состоит в актуализации виртуальных форм. Канали­зованные пути к конечной форме или состоянию для моторных полей можно назвать хреодами, так же как и для морфогенетических полей.

Моторные поля, как и морфогенетические поля, имеют иерархическую организацию и, вообще говоря, связаны с развитием, выживанием и воспроизведени­ем. В то время как у растений эти процессы почти пол­ностью морфогенетичны, у животных они зависят также и от движения. Действительно, у большинства животных даже поддержание нормальных функций те­ла требует постоянного движения внутренних органов, таких как кишечник, сердце и дыхательная система.

В отличие от растений животные должны питаться другими живыми организмами, чтобы поддерживать свои формы. Поэтому важным общим для всех живот­ных моторным полем является поле питания. Оно уп­равляет вспомогательными полями, ответственными за нахождение, добычу и съедание растения или животно­го, которые служат пищей. Некоторые животные ведут сидячий образ жизни и заставляют еду двигаться к ним, например, с течениями воды; другие просто переходят с места на место, пока не находят растения, которые могут есть; третьи охотятся за другими животными; есть такие, которые делают ловушки, чтобы поймать жертву; некоторые являются паразитами; иные питаются пада­лью и так далее. Все эти способы питания зависят от иерархий специфических хреод.

Другой основной тип моторных полей связан с избе­ганием неблагоприятных условий. Amoeba и Рататесшт проявляют реакции наиболее простого типа: уход назад или в сторону от неблагоприятного стимула и движение в каком-либо ином направлении. Животные, ведущие сидячий образ жизни, такие как Stentor или Hydra, реаги­руют на слабый неблагоприятный стимул сокращением своего тела, но при более сильном стимуле они устрем­ляются прочь и устраиваются где-нибудь в другом месте. В дополнение к общим реакциям избегания многие жи­вотные проявляют также особые виды поведения, кото­рые позволяют им спасаться от хищников: например, они могут быстро убегать, или отстаивать свою позицию и как-либо пугать хищника, или застыть таким образом, что становятся менее заметными.

Конечной формой полных полей развития и выжи­вания является взрослое животное, выросшее в опти­мальных условиях. Когда бы ни достигалось это состо­яние, животному не нужно делать для этого что-либо особенное, но отклонения от такого состояния подвер­гают животное влиянию различных моторных полей, направленных к его восстановлению. В действительно­сти такие отклонения происходят часто: непрерывный метаболизм у животного истощает его запасы пищи; изменения в окружающей среде ставят его в неблаго­приятные условия; к нему неожиданно приближаются хищники. Эти и другие изменения обнаруживаются чувствительными структурами и вызывают характер­ные изменения нервной системы, которые затем ста­новятся структурой зародыша для особого моторного поля.

Конечная форма полного поля воспроизведения есть создание жизнеспособного потомства. У одно­клеточных организмов и у простых многоклеточных животных, таких как гидра, эта цель достигается с помощью морфогенетического процесса: организмы делятся надвое или выталкивают новые особи. Подоб­но этому, примитивные способы полового воспроизве­дения по существу морфогенетичны: многие низшие животные (например, морские ежи), а также низшие растения (например, морской сорняк Fucus) просто выбрасывают миллионы яйцеклеток и сперму в воду вокруг себя.

У более продвинутых животных сперма выделяется не наугад, но поблизости от яйцеклетки в результате спе­циального брачного поведения. Таким образом полное поле воспроизведения начинает охватывать моторные поля поиска партнера, ухаживания, и спаривания. Орга­низмы могут подпадать под влияние первого моторного поля в этом ряду вследствие внутренних физиологичес­ких изменений, сопровождающихся выделением гормо­нов, а также под действием обонятельных, визуальных или иных стимулов от потенциальных партнеров. Конеч­ная точка первого поля создает зародыш для второго и так далее: за поиском партнера следует ухаживание, которое в случае успеха приводит к начальной точке хреоды спаривания. В простейших случаях конечная форма всей цепочки для мужского партнера есть извер­жение (семени), для женского — откладывание яиц. У многих водных организмов яйца просто откладывают­ся в воду, но у земных животных откладывание яиц ча­сто включает сложные и высокоспецифичные модели поведения: например, наездники (вид насекомого) откла­дывают свои яйца в гусеницы определенных видов, в ко­торых развиваются личинки-паразиты, а осы-горшеч­ники делают маленькие горшочки, куда они кладут парализованную жертву, затем откладывают на нее яйца и запечатывают «горшочки».

У некоторых живородящих видов потомство про­сто выталкивается наружу и оказывается покинутым сразу после рождения. Но когда о детенышах заботят­ся сразу после рождения или высиживания, начинает работать новая серия моторных полей, все еще находя­щихся под контролем полного поля воспроизведения родителей, но в то же время обслуживающих и поле развития и выживания детенышей. Следовательно, поведение животных приобретает социальное измере­ние. В простейших случаях такие сообщества носят временный характер и распадаются, когда потомство становится независимым; в других случаях сообщест­ва сохраняются с соответствующим увеличением сложности поведения. Специальные моторные поля управляют различными видами общения между особя­ми и разными задачами, которые выполняют отдель­ные индивидуумы.

В чрезвычайно сложных сообществах термитов, муравьев и общественных пчел и ос особи с подобным или идентичным генетическим строением выполняют совершенно различные задачи, а одно и то же насекомое даже может в разное время играть разные роли: напри­мер, молодая рабочая пчела может сначала чистить улей, затем, через несколько дней, «нянчить» выводящихся пчел, затем строить соты для меда, затем получать и ук­ладывать пыльцу, затем охранять улей и, наконец, выле­тать на поиски пищи[200]. Каждая из этих ролей должна на­правляться моторным полем высшего уровня, которое контролирует по очереди хреоды низших уровней, опре­деляющие выполнение отдельных специальных задач. Изменения нервной системы насекомых должны ста­вить их под контроль одного или другого из этих полей высших уровней, способствуя их попаданию в морфический резонанс с предшествовавшими работниками, выполнявшими данную отдельную роль. Такие измене­ния до некоторой степени зависят от изменений в физи­ологии насекомого по мере его взросления, но на них сильно влияют также внешние стимулы: роли индивидов изменяются в ответ на повреждения улья или наруше­ния в пчелином сообществе; вся система регулируется.

Моторные поля высших уровней — питания, избе­гания, воспроизведения и т. д.— обычно управляют серией полей низших уровней, которые действуют последовательно, так что конечная форма одного обеспечивает зародышевую структуру для следующе­го. Моторные поля еще более низких уровней в этой иерархии часто действуют циклично, порождая по­вторяющиеся движения, такие как движения ног при ходьбе, крыльев в полете, челюстей при жевании. Самый низкий уровень занимают поля, во всех дета­лях контролирующие сокращение клеток в мускулах.

Моторные поля высших уровней охватывают не только органы чувств, нервную систему и мускулы, но также объекты вне животного. Рассмотрим, напри­мер, моторные поля питания. Полный процесс — поимка и заглатывание пищи — фактически представ­ляет собой особый тип агрегативного морфогенеза (ср. раздел 4.1). Голодное животное является зародышевой структурой и вступает в морфический резонанс с пре­дыдущими конечными формами этого моторного поля, а именно с полями подобных животных, существовав­ших в прошлом (включая его самого), в сытом состоя­нии. Если речь идет о хищнике, достижение этой ко­нечной формы зависит от поимки и заглатывания добычи. Моторное поле поимки распространяется в пространстве вокруг животного и включает в него вир­туальную форму добычи (рис. 11). Эта виртуальная форма актуализируется, когда сущность, достаточно близко ей соответствующая, приближается к хищни­ку: добыча узнается, и активизируется хреода поимки. Теоретически моторное поле может влиять на вероят­ностные события в любой или во всех системах, кото­рые оно охватывает, включая органы чувств, мускулы и саму жертву. Но в большинстве случаев его влияние, вероятно, ограничено модификацией вероятностных событий в центральной нервной системе, что направляет движения животного к достижению конечной формы, в данном случае к поимке добычи.

Дата добавления: 2015-08-18