Новости науки: 07.02.00

Однажды, давным-давно, у какого-то древнего червяка родился первый в мире моллюск. Чуть позже, когда их стало существенно больше, они стали организовывать разные группы. Самые умные - "головастые" - "объединились" в класс головоногих моллюсков. Некоторые из них вымерли, но многие и остались, распространившись во всех океанах от Арктики до Антарктиды, от приповерхностных слоев до семитысячной глубин. Их имена: осьминоги, кальмары, каракатицы, вампироморфы и совсем уж примитивные хищники и трупоеды наутилусы.
Первые три отряда "отличаются умом и сообразительностью", особенно осьминоги, у которых хорошо развита память, чувство дома, сложные формы поведения. К тому же, они легко обучаются.
Последние сорок лет над осьминогами ставят опыты, чтобы определить их "разумность". Например, бьют током, чтобы научить преследовать неподвижную добычу, что они в своей обыденной жизни делают редко. А когда им удаляли часть мозга, то осьминог не преследовал спрятавшуюся добычу, и только несколько часов помнил то, чему его научили. Ослепляя осьминога, ученые выяснили, что он "наощупь" может химическим способом отличить раковину с живым моллюском от раковины с воском.
На сегодняшний день известно, что некоторые виды глубоководных головоногих моллюски имеют прекрасно развитые органы чувств - большие глаза, размером с автомобильные фары, которые различают детали окружающей среды так же хорошо, как млекопитающие. И хотя у головоногих, вероятнее всего, нет цветного зрения, зато они, в отличие от людей, видят поляризованный свет. А также понимают, где "верх" и где "низ", используя это для координации мышц во время реактивного плавания.
Осьминоги удивительно хорошо чувствуют разницу в весе предметов и текстуре поверхности, но, по мнению ученых, не могут использовать эту информацию для выработки определенной реакции. Зато они до четырех месяцев могут помнить нужный выбор между предметами с разной формой, ориентацией (вертикальные или горизонтальные), размером и степенью яркости. Даже если все это предлагается в одном опыте.
"Они выучивают такие вещи быстрее, чем позвоночные - крысы или свиньи, например, - говорит Джон Мессенджер, нейробиолог из университета в Шеффилде. - Но быстрее запоминая в начале, они хуже потом воспроизводят эти навыки. Обученные осьминоги всегда делали больше ошибок, чем обученные грызуны."
Уже успел стать классическим для студентов опыт 1992 года с осьминогами, когда одни животные выбирают не белый, а красный шар, обучаясь только в процессе наблюдения за вторыми. А ведь обучение "посмотри и запомни" не свойственно даже многим млекопитающим. На взгляд ученых, быстрое приобретение навыков и довольно стабильная их демонстрация показывает, что обучение во время наблюдения для осьминогов играет очень большую роль.
Некоторое время назад ученые исследовали то, что можно назвать слухом у головоногих - при проведении опытов каракатицы, не видя, реагировали на метровую рыбу на расстоянии 30 метров от нее.
Без сомнений, у головоногих достаточно много приспособительных реакций, которые "требуют мозгов". Но наблюдать их в природе очень трудно, правда в последние годы ученым помогает подводная съемка. Например, обнаружена сложная и тонкая мимикрия - осьминог выдержал "издевательский" опыт, изменив 1000 раз свой цвет за семь часов, а "любящие точность" каракатицы могут по разному менять окраску на разных боках.
Самое любопытное объяснение таком феномену - у Мартина Мунихана из Смитсоновского института тропических исследований в Панаме. Он считает, что у кальмаров, живущих на рифах Карибского моря, есть свой язык сигналов, в котором разные полоски, пятнышки и другие картинки на теле животных не что иное, как аналог нашим существительным, глаголам и прилагательным. Да, эти кальмары живут, в отличие от осьминогов, группами, и им, наверное, на самом деле нужен язык общения. Но заявление, что кальмары имеют словарный запас, превосходящий все нам известные (кроме человеческого) - не имеет главного доказательства, что является большим изъяном теории: никто не знает, что именно эти "картинки" могут означать.
Головоногие, и особенно осьминоги - очень интересные для ученых животные. Правда, страдая антропоморфизмом многие люди склонны говорить: посмотрите, они провожают взглядом каждое мое движение, значит он очень любопытен... Или еще что-нибудь подобное.
Поэтому биологи взялись за "ножи" и приборы. Странно сравнивать IQ бесскелетного моллюска и позвоночных, стоящих, очевидно, намного выше на эволюционной лестнице. Но сопоставление обнаружило несколько очень интересных параллелей, которые позволяют сказать, что головоногие - самые умные из моллюсков - являются такими же хранителями уникального разума, как, например, дельфины.
На фундаментальном уровне - взаимодействии клеток с помощью химических сигналов - мозг моллюсков аналогичен мозгу позвоночных. "У него очень сложная анатомия, - считает нейрофизиолог Тед Буллок, работающий в Калифорнийском университете в Сан-Диего. - И высоко дифференцированный. В нем нет одинаковых простых участков тканей, это видно даже под микроскопом".
Но если у позвоночных центральная нервная система включает один нервный ствол, который разрастаясь, образует головной мозг, то у моллюсков уже два нервных ствола, идущих, как железная дорога вдоль тела. Они состоят из связанных между собой пяти-шести пар ганглий - нервных узлов, перерабатывающих нервные импульсы. И только у головоногих между их глазами помещен настоящий мозг. Причем его масса относительно размеров тела больше, чем у примитивных позвоночных - рептилий и большинства рыб.
Еще одно замечательное сходство - результат параллельной эволюции - очень похожий по строению глаз осьминогов и млекопитающих: некое подобие фотокамеры с линзой, диафрагмой и светочувствительным слоем. Вот только у позвоночных глаза - это выросты головного мозга, а у осьминогов - выпячивание кожи.
Однако, разрезая, ослепляя и терзая головоногих моллюсков, ученые до сих пор не могут объяснить, зачем тем нужен такой большой и сложный мозг. Только будущие точные и повторяемые эксперименты, результаты которых все бы признавали, прекратят многочисленные сомнения, будто бы эти существа не что иное, как случайная ошибка природы, которые к тому же могут наблюдая, учиться.
Но даже те, кто проверяет и перепроверяет многолетние опыты, используя современное оборудование, признают, что осьминоги - настоящие профессионалы в навигации. Даже в естественных условиях они могут отплывать от норы-пещеры на десятки, а то и на сотни метров, безошибочно возвращаясь назад; в лаборатории, в среднем за пять попыток, осваивать тест для крыс - лабиринт с водой, состоящий из шести ходов, пять из которых заканчиваются тупиками, и помнить правильный путь в течении недели.
"Сегодня у нас нет достаточного количества данных, чтобы точно определить уровень умственного развития головоногих, - говорит Натан Тублиц из Орегонского университета. - Однако проблема эта существует только из-за недостатка ума у человека, а не моллюсков."
За сим разрешите откланяться.

Публикации по теме:

Сколько можно сидеть на яйцах?, К.Н. Несис, Природа, ?4, 1999г.

НОВОСТИ

В ходе экспериментов биолог Мандиан Сринивасан из Австралийского национального университета в Канберре выяснил, что пчелы измеряют расстояние по визуальным признакам окружающего мира, а энтомолог Елизавета Капалди из Иллинойского университета смогла установить, что пчелам необходимо несколько "тренировочных" полетов, для того, чтобы выучить маршрут полета.

Ученые из Гарварда и медицинского колледжа Северо-западного университета в Чикаго определили часть головного мозга, ответственную за проявление интереса, любопытства к окружающему миру, что позволит вырабатывать новые подходы в лечении депрессии, шизофрении.

Оригинал этих заметок, которые выходили в течении 1999-2000 года, в газете VESTI.RU, можно найти в ее архиве.

Никита Максимов | znanie26@online.ru