Биологический термин организм без ядра в клетке. Ответ на вопрос "Организм без ядра в клетке ", 9 (девять) букв: прокариот. БЕЗЪЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ, существа, у которых ни на одном стадии их развития до сих пор не удалось обнаружить морфологически определенных ядер.
Что такое безъядерный организм?
У одноклеточных весь организм — это всего лишь одна клетка. У многоклеточных например, у дождевого червя, свиньи, человека клеток много. Если организм одноклеточный и он прокариотический то есть у него нет ядра в этой одной клетке — это бактерия. Если он одноклеточный, но с ядром — это простейшее. К простейшим относятся, например, амебы, инфузории, эвглены и другие. Если он многоклеточный, то он однозначно эукариот, потому что многоклеточных прокариот не бывает. Какой именно эукариот — надо уже смотреть, это может быть и растение, и гриб, и животное. Получается вот такая схема: Все организмы были поделены на прокариотов и эукариотов французским биологом Эдуардом Шаттоном в первой половине 20 века. А точнее в 1925 году. Блесните знаниями В школе достаточно описывать всех существующих организмов по моей схеме.
Но вы можете еще добавить, что кроме бактерий к прокариотам относятся так называемые археи. Это почти те же бактерии, но у них есть некоторые различия в генетическом аппарате, в процессе синтеза белков и пр. Да и по образу жизни они не очень совпадают — археи могут жить в среде, кислотность которой в 8 раз превышает кислотность желудочного сока. Некоторые из них способны размножаться только при температуре больше 100 градусов по Цельсию. Что общего у клеток эукариот и прокариот У них у всех есть цитоплазматическая мембрана. Это как бы оболочка, которая отделяет клетку от окружающей среды, защищает ее. Внутри клетки у прокариот и эукариот есть цитоплазма — жидкость, которая связывает между собой все компоненты клетки, обеспечивает питание каждого органоида. Рибосомы — это органоид в клетке, который, как фабрика, выпускает разные белковые соединения. Как они питаются Большинство прокариот — гетеротрофы.
Митохондрии — органеллы, ответственные за производство энергии в клетке. Хлоропласты — участвуют в процессе фотосинтеза у растений. Организм без ядра в клетке 9 букв Кроссворд Для тех, кто любит разгадывать головоломки, предлагаем вашему вниманию кроссворд на тему биологии. Наиболее интересные понятия и термины из мира клеточной биологии ждут вас!
Подсказки: Горизонтально: Организм без ядра в клетке 9 букв. Вертикально: Основная структурная и функциональная единица всех живых организмов 4 буквы. Дайте волю своей интуиции и знаниям, чтобы успешно пройти этот кроссворд и погрузиться в увлекательный мир биологии! Задания 1.
Слово из 9 букв Ответ: Если этот ответ не подходит, пожалуйста воспользуйтесь формой поиска. Постараемся найти среди 775 682 формулировок по 141 989 словам. Оцени полезность материала: 5 голосов, оценка 4. Организм без клеточного ядра вирусы, бактерии.
У миксотрофов есть особый светочувствительный органоид — стигма, или глазок, благодаря которому, например, Эвглена зеленая может перемещаться в более освещенное место. Это явление называется положительный фототаксис. Фототаксис — направленное движение в сторону света. Помимо света, простейшие могут также ориентироваться в пространстве в зависимости от химического состава среды. Хемотаксис — движение в ответ на изменение химического состава окружающей среды.
Это осуществляется с помощью хеморецепторов, которые располагаются на поверхности клетки и улавливают химические изменения вокруг организма. Эти рецепторы — глаза, уши и нос простейшего, именно они получают информацию о том, где «хорошо», а где «плохо». И таким образом клетка движется в направлении к питательному раствору или подальше от агрессивных веществ. Подробнее про типы питания вы можете прочитать в этой статье. Для большинства простейших характерен гетеротрофный тип питания, однако некоторые из них — миксотрофы. Пиноцитоз и фагоцитоз Согласитесь, приятно вкусно пообедать, а затем выпить свежесваренный компот. Вот и простейшие, как и мы, тоже от этого не отказываются, поэтому могут питаться как твердой, так и жидкой пищей. Разберем, как у них это происходит. Такая хорошая приспособленность к разным условиям среды обуславливает высокую выживаемость Простейших.
Не зря их на планете так много. Разберем подробнее, как же происходит увеличение их численности. Размножение Для простейших характерно бесполое размножение, которое протекает без образования специальных клеток или структур и может осуществляться с помощью митоза и шизогонии. Митоз — это деление клетки, в результате которого из одной материнской клетки образуется две дочерних. Он протекает в несколько фаз, подробнее о которых можно прочитать здесь. При таком способе размножения изменение генетической информации не происходит. Набор генов дочерних организмов полностью идентичен материнскому. Шизогония — тип размножения простейших класса Споровики, характеризующийся многократным делением ядра внутри клетки и последующим распадом клетки на множество дочерних клеток. Половой процесс простейших Важно обратить внимание на то, что раздел называется именно «половой процесс», а не «половое размножение».
Половой процесс нужен не для увеличения числа животных, а в первую очередь для повышения генетического разнообразия, следственно, для улучшения приспособленности к самым разным условиям среды. Поэтому половой процесс простейших не может считаться размножением. Почему простейшие — это одни из самых многочисленных обитателей планеты? На нашей планете обитает невероятное количество различных организмов. Но по численности в первых рядах идут именно простейшие. Масса всех простейших на Земле в сумме примерно равна 550 миллиардам тонн. Сложно даже представить эту цифру. Также они могут населять те места, где все другие организмы бы просто не выжили. Например, простейшие были обнаружены вокруг подводных горячих источников, где температура воды порой составляет экстремальные 300—400 градусов Цельсия.
Неудивительно, что их так много, ведь они могут жить практически везде. Половой процесс простейших бывает двух видов: Конъюгация. Конъюгация простейших — половой процесс, сопровождающийся переносом ядер между клетками партнеров при их непосредственном контакте. Во время конъюгации две особи сближаются, между ними образуется цитоплазматический мостик, через который они обмениваются подвижными малыми ядрами. При этом макронуклеус растворяется в цитоплазме, а микронуклеус неоднократно делится. Часть ядер, образовавшихся при делении, разрушается, и в каждой инфузории оказывается по два ядра. Одно остается на месте, а другое перемещается из одной конъюгирующей инфузории в другую и сливается с ее неподвижным ядром. В результате образуется сложное ядро. Это и есть не что иное, как процесс оплодотворения, после которого конъюганты расходятся.
В дальнейшем сложное ядро делится, и часть продуктов этого деления путем преобразований превращается в макронуклеус, другие образуют микронуклеус. При этом не происходит увеличения числа особей, но обеспечивается рекомбинация обновление, перераспределение генетического материала. Перераспределение генетической информации несет огромный смысл для организма и вида в целом. Так создаются новые признаки организма, которые могут пригодиться ему в борьбе за выживание. Поэтому половой процесс представители простейших используют чаще в неблагоприятных условиях, пытаясь приспособиться к ним путем получения новых свойств. Еще один интересный вариант полового процесса встречается у жгутиковых и споровиков. Копуляция — слияние двух клеток, с объединением их генетической информации. Дело в том, что на определенном этапе своей жизни клетка некоторых одноклеточных делится с образованием двух не обычных клеток, а аналогов половых — с половинкой набора генетической информации. Такие клетки называются гаметами.
При их слиянии копуляции получающаяся новая особь будет иметь половину наследственных свойств от одного, половину от другого «родителя». Это повышает возможности животного приспосабливаться к условиям окружающей среды. Почему половой процесс наступает только при неблагоприятных условиях?
Одноклеточный организм без ядра
- В клетках каких организмов отсутствует ядро
- Другие значения этого слова:
- Открытие, перевернувшее представление о жизни: как ученые нашли эукариоты без митохондрий
- Эукариоты — это...
- Организм без ядра в клетке, 9 букв, сканворд
Бесклеточные
Ответ на вопрос "Организм без ядра в клетке ", 9 (девять) букв: прокариот. это организмы без ядра” из 11-го класса по биологии. Организм, не обладающий клеточным ядром. Биологический термин. Прокариоты (латинское Procaryota, от древне-греческого πρό ‘перед’ и κάρυον ‘ядро’), или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным. Организмы без ядра и не только. Вирусы, бактерии и археи. Прокариоты, организмы, клетки которых, в отличие от эукариот, не имеют ограниченного мембраной ядра; к их числу относятся бактерии и археи. Ядро не включается в понятие «органоиды клетки», является структурой клетки, однако также будет рассмотрено нами в этой статье.
Организм без ядра в клетке - слово из 9 букв
Ядро ядрышко мембрана. Биологический термин организм без ядра 9. Строение ядра клетки человека. Клонирование (в биологии) — появление естественным путём или получение нескольких генетически идентичных организмов путём бесполого (в том числе вегетативного) размножения. это организмы без ядра” из 11-го класса по биологии. Организмы без ядра и не только. Вирусы, бактерии и археи. прокариоты — ПРОКАРИОТЫ — организмы, которые лишены морфологически оформленного ядра и др. типичных клеточных органелл.
Органоиды клетки
Царства в биологии: неклеточные и клеточные организмы, особенности отдельных царств. Определения из сканвордов слова ПРОКАРИОТ. организм, не обладающий клеточным ядром. организм без ядра в клетке. Сужение ядра постепенно углубляется и делит ядро на два дочерних ядра без образования какого-либо шпиндельного волокна.
Похожие вопросы в сканвордах
- Смотрите также
- Биологический термин организм без ядра в клетке — 9 букв сканворд
- Подцарство Простейшие - Умскул Учебник
- Биологическое значение амитоза
Прокариоты и эукариоты — что это и в чем их отличия
Прокариоты представлены бактериями и археями, которые имеют одну циклическую цепь ДНК в ядре, находящемся в цитоплазме. У них также есть рибосомы, но обычно они отличаются от рибосом эукариотов. В клетке Организация клетки Клетка состоит из множества органелл, каждая из которых выполняет определенные функции. Клеточная мембрана обеспечивает защиту клетки и регулирует обмен веществ с окружающей средой. Ядро — центр управления клеткой, содержащий генетическую информацию. Митохондрии — органеллы, ответственные за производство энергии в клетке. Хлоропласты — участвуют в процессе фотосинтеза у растений. Организм без ядра в клетке 9 букв Кроссворд Для тех, кто любит разгадывать головоломки, предлагаем вашему вниманию кроссворд на тему биологии.
Выделяют три основных вида: консервативный без раскручивания спирали ; полуконсервативный родительская спираль раскручивается, и обе части являются матрицами для синтеза дочерних макромолекул ; дисперсивный родительская ДНК распадается на множество фрагментов, которые и берутся за основу для синтеза дочерних макромолекул. В бактериальной клетке репликация идет по полуконсервативному пути. Раскручивание родительской молекулы происходит в результате воздействия ферментов, а по завершении процесса репликации и оформления двух нуклеоидов в теле бактериальной клетки, процесс деления входит в свою самую активную фазу.
Митохондрии Обеспечение живой клетки энергией — ответственная миссия. Если она будет провалена, никакой речи о делении и наследстве идти не будет. В бактерии, в которой отсутствуют специальные органеллы митохондрии для синтеза АТФ, энергия производится непосредственно в цитоплазме и потребляется всеми клеточными структурами. У эукариотов совершенно другая картина. Большие клеточные конструкции не могут себе позволить пустить на самотек процесс обеспечения всех своих составляющих энергией. Именно для этих целей служит своеобразная энергетическая станция — митохондрия. Строение митохондрии и ее роль в большой клетке с ядром — еще одно подтверждение в пользу эволюционного симбиоза бактерий, которые общими усилиями создали эукариотическую клетку. Митохондрия также содержит ДНК с наследственной информацией, и так же, как в бактерии, эта ДНК не упакована в оформленное ядро, а покоится внутри митохондрии, в качестве двуспиральной кольцевой макромолекулы.
Ископаемых остатков LUCA, конечно, не сохранилось, поэтому его можно изучать только путем сравнения геномов, и, судя по этим данным, LUCA впоследствии разделился на два домена — бактерий и архей. Эндосимбиоз должен был предшествовать LECA, поскольку сейчас не существует эукариот, полностью лишенных митохондрий некоторые утратили митохондрии вторично. Следует отметить, что LECA — не первый полноценный эукариот, а последний общий предок всех современных эукариотов. Рисунок 2. Поворотные точки в эволюции эукариот. Эти данные были получены методом молекулярной филогенетики. Молекулярная филогенетика — способ установления родственных связей между организмами на основании изучения структуры ДНК, РНК и белков. Для филогенетических исследований часто используют ген 16S рРНК — последовательность этой молекулы содержит консервативные 16S рРНК из эволюционно далеких видов бактерий имеют сходные участки последовательности и функции и вариабельные разнящиеся от вида к виду участки. В 2019 году привередливую культуру локиархеот впервые удалось вырастить в лабораторных условиях. Это был сложный и трудоемкий процесс, занявший у исследователей целых 12 лет, потому что, как выяснилось, эти археи не могут расти в виде монокультуры то есть в культуре, состоящей из одного вида. Через пять лет работы реактора в нем вырос пестрый конгломерат из бактерий и архей, причем археи доминировали и среди них оказался весьма примечательный микроорганизм — P. Еще семь лет понадобилось на то, чтобы нарастить культуру в достаточном количестве — археи этой группы размножаются чрезвычайно медленно, удвоение клетки занимает от 14 до 25 дней [12] , [13]. Наконец, количество микроорганизмов в биореакторе достигло пригодных для изучения значений. И вот у нас появилась возможность воочию увидеть пусть не своего прямого предка, но достаточно близкий к нему организм, и выращенная японскими учеными с поистине азиатским усердием архея нас не разочаровала. Детальное исследование локиархеот показало, что органоидов они лишены, но от них могут отпочковываться мембранные везикулы, а кроме того, эти археи формируют особые мембранные выросты — протрузии рис. Они позволяют локиархеотам расти в тесном контакте с археями рода Methanogenium, которые потребляют вещества, препятствующие росту локиархеот [8] , то есть находятся в тесных синтрофических отношениях. Термин синтрофия уже встречался нам, когда речь шла о митохондриях. Рисунок 3. Протрузии P. Протрузии — мембранные выросты архей, которые позволяют им жить в синтрофных отношениях с другими видами архей. Дело в том, что этот небольшой факт позволяет заполнить сразу несколько белых пятен, которые до сих пор так резали глаза при взгляде на эволюционную историю эукариот. Во-первых, отсутствие фагоцитоза и наличие протрузий дает более реалистичную альтернативу гипотезе фагоцитоза, которая, пусть и является общепринятой в научном сообществе, не лишена своих недостатков. Во-вторых, это, наконец, проливает свет на способ образования ядра. Но обо всем по порядку. Никто никого не ел? Из всех живых организмов лишь эукариоты обладают фагоцитозом, но не путаем ли мы причину со следствием, утверждая, что он был причиной появления эукариот в таком виде, в каком мы их знаем сейчас? Гипотеза фагоцитоза гласит: FECA — ранний предок эукариот — поглотил бактерию, но по каким-то причинам не переварил ее, а стал использовать для получения энергии. Доказать это экспериментально так и не удалось, однако до недавнего времени она давала ответы на большинство вопросов. Но всё же не на все. И вот культивирование локиархеот показало нам альтернативный способ совместного существования — при помощи протрузий. С тех пор гипотеза синтрофии получала все больше и больше подтверждений. В первую очередь в ее пользу говорит то, что до появления митохондрий фагоцитоз был энергетически невыгоден клетке. Этот процесс очень энергозатратен — добычу требуется догнать, поймать и переварить. Без митохондрий на этот процесс энергии тратится больше, чем клетка способна в принципе получить в результате поглощения пищи, полученной таким способом [14]. А ведь средняя эукариотическая клетка потребляет примерно в 5000 раз больше энергии, чем прокариотическая [15] , [16]. Палеонтология, сколь бы мало она не могла сказать нам о жизни микроорганизмов, тоже ставит под сомнение раннее появление фагоцитоза. Надежные свидетельства его существования появляются в палеонтологической летописи около 1 млрд лет назад. Между тем, LECA, ближайший общий предок всех современных эукариот то есть организм, от которого отделились все современные эукариоты жил примерно 1,6—1,8 млрд лет назад — то есть был уже вполне сформированным эукариотом, не обладавшим фагоцитозом [17] , [18].
Они могут быть и гетеротрофами, и автотрофами. Гетеротрофы — амебы, инфузории, основным типом питания которых является фагоцитоз. Под фагоцитозом понимают процесс поглощения клеткой твердых частиц. Эта клетка не имеет постоянной формы тела. Благодаря фагоцитозу питательные вещества можно получить довольно быстро и без затрат большого количества энергии. Одноклеточные эукариоты способны к поглощению капелек жидкости с растворенными питательными веществами. Такой процесс называют пиноцитозом. Большая часть одноклеточных может передвигаться: с помощью бьющихся ресничек или жгутиков, а также амебоидным путем. Замечание 2 Амебоидное движение основано на изменении формы клетки и ее перерастании с разных сторон. Так амеба получает возможность ползать. Выделяются и автотрофные одноклеточные организмы, способные к фотосинтезу. Это такие организмы как хлорелла и хламидомонада. Особое место занимают миксотрофы. У них есть способность к переключению между фотосинтезом или автотрофностью и гетеротрофным питанием. Это определяется условиями окружающей среды. Это позволяет им существовать довольно прогрессивно. Все царства живой природы — это крупнейшие группы внутри любой классификации. Для них характерно большое разнообразие приспособленностей к меняющимся условиям окружающей среды. Всё ещё сложно?
Организм без ядра в клетке.
Слово это происходит от греческих слов «апо» — завершенность и «птоз» — падение и может быть переведено как «опадание листьев». Суть термина подчеркивает его естественность, фи-зиологичность в отличие от некроза — смерти от повреждения. Проходит жизненный цикл, и падают плоды, опадают листья. Апоптоз — принципиально новое фундаментальное понятие в клеточной биологии. Керр и его сотрудники сформулировали основные признаки апоптоза. Во-первых, при апоптозе распад клетки начинается с ядра — оно сморщивается и распадается на отдельные фрагменты.
Во-вторых, апоптирующая клетка уменьшается в объеме и как бы отделяется от соседей. В-третьих, меняются свойства ее мембраны, в результате чего она легко распознается макрофагами пожирателями клеток. В-четвертых, сохраненные мембраны образуют на месте погибшей клетки живые капельки с функционирующими органеллами, которые поглощаются клетками-соседями или макрофагами. На месте погибшей клетки ничего не остается. Апоптоз запрограммирован генетически.
Пока гены, инициирующие самоубийство, неизвестны. Скорее всего, гены-«убийцы» спят, но под влиянием каких-либо сигналов «просыпаются», подготавливая клетку к самопроизвольной гибели. Факторов, которые могут подстегнуть клетку к самоубийству, очень много. И механизмы апоптоза применительно к каждому случаю тоже различны. В наглядной форме апоптоз наблюдается в какой-либо ткани, отслужившей свой срок.
Так отмирает хвост у головастиков, изменяется форма и размеры эмбриона. Уменьшение объема грудной железы после окончания лактации происходит без всякого некроза, атрофия предстательной железы после кастрации тоже. Отмирает и то, что отслужило свой срок. Во взрослом организме апоптоз происходит постоянно. Он наиболее распространен у корот-коживущих клеток, например выстилающих кишечник, клеток кожи, клеток крови.
Апоптоз является защитным механизмом организма. При инфаркте в результате тромбоза отмирает участок сердечной мышцы. Под микроскопом видно, что в погибшей мышечной ткани некротические клетки чередуются с апоптозными. Разница между ними существенная, поскольку на месте некроза возникает воспаление и рубец, а на месте апоптоза — соседние клетки замещают погибшие. Апоптоз защищает человека от вирусной инфекции.
Геном тиомаргариты не рассеян по всему объёму, а сосредоточен в ограждённом внутренней мембраной мешке. Что делает отнесение данного организма к прокариотам спорным. Бактерия имеет признаки переходной между безъядерным и ядерным доменами формы. И тут важно не вообразить лишнего. Тиомаргарита — не «потерянное звено» эволюции и не предок эукариотов.
У неё нет нервной системы, но она прекрасно решает задачи. Когда исследователи из Японии и Венгрии поместили слизевика в один конец лабиринта, а в другой — кучу овсяных хлопьев, слизевик поступил так, как обычно поступают слизевики: он исследовал все возможные варианты в поисках вкусных ресурсов. Но как только он находил овсяные хлопья, он отступал от всех тупиков и концентрировал своё тело на пути, ведущем к овсу, каждый раз выбирая кратчайший путь через лабиринт из четырёх возможных решений.
Вдохновившись этим экспериментом, те же исследователи разложили овсяные хлопья вокруг слизевой плесени в местах и количествах, отражающих структуру населения Токио, и слизевая плесень превратилась в очень удобную карту токийского метро. Такую способность к решению задач можно было бы отнести к простым алгоритмам, но другие эксперименты ясно показывают, что слизевики могут обучаться. Когда Одри Дюссутур из Национального центра научных исследований Франции поставила тарелки с овсянкой на дальний конец мостика, выложенного кофеином который слизевики ненавидят , слизевики несколько дней находились в тупике, ища путь через мост, как арахнофоб, пытающийся проскочить мимо тарантула. В конце концов они так проголодались, что перешли через кофеин и полакомились вкуснейшей овсянкой, и вскоре у них пропало всякое отвращение к ранее нелюбимым ими вещам. Они преодолели свои комплексы и извлекли уроки из этого опыта, и память о нём сохранилась даже после того, как их на год погрузили в анабиоз. Что возвращает нас к обезглавленной планарии. Как может нечто, не имеющее мозга, что-то помнить? Где хранится память?
Где находится разум существа? Согласно ортодоксальной точке зрения, память хранится в виде устойчивой сети синаптических связей между нейронами в мозге. Некоторые из работ, благодаря которым эта трещина появилась, родились в лаборатории нейробиолога Дэвида Гланцмана из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Гланцману удалось передать память об ударе электрическим током от одного морского слизня к другому, извлекая РНК из мозга ударенных слизней и вводя её в мозг других слизней. После этого реципиенты «вспомнили», что нужно избегать прикосновений, после которых их бьёт током. Если РНК может быть носителем памяти, то такая способность может быть у любой клетки, а не только у нейронов. В самом деле, нет недостатка в возможных механизмах, с помощью которых коллекции клеток могут накапливать опыт. У всех клеток есть множество регулируемых элементов в цитоскелетах и генных регуляторных сетях, которые могут создавать различные структуры и в дальнейшем определять поведение.
В случае с обезглавленной планарией учёные ещё не знают наверняка, но, возможно, оставшиеся тела хранили информацию в своих клеточных внутренностях, которая могла быть передана остальным частям тела по мере его восстановления. Возможно, к этому моменту уже была изменена базовая реакция их нервов на неровный пол. Однако Левин считает, что происходит нечто ещё более интригующее: возможно, впечатления хранятся не только внутри клеток, но и в состоянии их взаимодействия через биоэлектричество — тонкий ток, проходящий через все живые существа. Левин посвятил большую часть своей карьеры изучению того, как клеточные коллективы общаются между собой, решая сложные задачи в процессе морфогенеза, или формирования тела. Как они работают вместе, чтобы создать конечности и органы в нужных местах? Частично ответ на этот вопрос, похоже, кроется в биоэлектричестве. О том, что в организме человека есть электричество, известно уже много веков, но до недавнего времени большинство биологов считали, что оно используется в основном для передачи сигналов. Пропустите ток через нервную систему лягушки, и её лапка дёрнется.
Нейроны используют биоэлектричество для передачи информации, но большинство учёных считали, что это удел мозга, а не всего тела. Однако с 1930-х годов небольшое число исследователей заметили, что другие типы клеток, похоже, используют биоэлектричество для хранения и обмена информацией. Левин погрузился в эти нетрадиционные исследования и совершил следующий когнитивный скачок, опираясь на свой опыт в области компьютерных наук. В школе он зарабатывал написанием кода и знал, что компьютеры используют электричество для переключения транзисторов между 0 и 1 и что все компьютерные программы строятся на этой двоичной основе. Поэтому, когда он узнал, что все клетки в организме имеют каналы в мембранах, которые действуют как потенциал-зависимые каналы, позволяя пропускать через себя различные уровни тока, он сразу же понял, что эти каналы могут функционировать как транзисторы и что клетки могут использовать эту обработку информации под действием электричества для координации своей деятельности. Чтобы выяснить, действительно ли изменения напряжения меняют способы передачи клетками информации друг другу, Левин обратился к своей ферме планарий. В 2000-х годах он разработал способ измерения напряжения в любой точке планарии и обнаружил разное напряжение в головной и хвостовой частях. Когда он использовал препараты, чтобы изменить напряжение в хвосте на то, которое обычно присутствует в голове, червь был невозмутим.
Но затем он разрезал планарию на две части, и после этого на передней части червя вместо хвоста выросла вторая голова. Примечательно, что когда Левин разрезал нового червя пополам, у обеих голов выросли новые головы. Хотя генетически черви были идентичны обычным планариям, однократное изменение напряжения привело к тому, что они навсегда стали двухголовыми. В поисках подтверждения того, что биоэлектричество может управлять формой и ростом тела, Левин обратился к африканским когтистым лягушкам — обычным лабораторным животным, которые быстро метаморфируют из яйца в головастика и во взрослую особь. Он обнаружил, что может вызвать создание рабочего глаза в любом месте головастика, подав на это место определённое напряжение. Просто приложив нужный биоэлектрический сигнал к ране на 24 часа, он смог вызвать регенерацию функционирующей ноги. Дальше дело за клетками. В компьютерном программировании подпрограмма — это часть кода, своего рода стенограмма, которая сообщает машине, что она должна инициировать целый набор механических действий более низкого уровня.
Прелесть этого более высокого уровня программирования в том, что он позволяет нам управлять миллиардами схем без необходимости вскрывать компьютер и физически изменять каждую из них вручную. Так было и с созданием глаз головастика. Никому не нужно было управлять конструкцией линз, сетчатки и всех остальных частей глаза. Всё это можно было контролировать на уровне биоэлектричества. Левин считает, что это открытие может иметь глубокие последствия не только для нашего понимания эволюции познания, но и для человеческой медицины. Изучение «клеточного языка» — координации поведения клеток с помощью биоэлектричества — может помочь нам в лечении рака, заболевания, которое возникает, когда часть тела перестаёт взаимодействовать с остальными частями организма. Нормальные клетки запрограммированы функционировать как часть коллектива, выполняя возложенные на них задачи — клетки печени, кожи и так далее. Но раковые клетки перестают выполнять свою работу и начинают относиться к окружающему организму как к незнакомой среде, самостоятельно искать себе пропитание, размножаться и защищаться от нападения.
Другими словами, они ведут себя как независимые организмы. Почему они теряют свою групповую идентичность?
Но биолога Майкла Левина из Университета Тафтса интригует именно хвостовая часть червя. Он изучает, в частности, как организм развивается из отдельных клеток, и его исследования заставляют его подозревать, что разум живых существ, как ни странно, находится за пределами их мозга. Например, в клетках задней части тела червя может находиться довольно развитый «интеллект». Животное, способное пережить полную потерю головы, стало для Левина идеальным подопытным.
В естественном состоянии планарии предпочитают гладкие и укромные места шершавым и открытым. Посадите их в посуду с рифлёным дном, и они будут жаться к бортику. Но в своей лаборатории около десяти лет назад Левин приучил некоторых планарий ожидать аппетитных кусочков печёночного пюре, которые он капал в центр рифлёного блюда. Вскоре они потеряли всякий страх перед неровностями и охотно перебирались через бортик, чтобы получить лакомство. Таким же образом он приучил и других червей к лакомству, но они жили в гладкой посуде. Затем он их всех обезглавил.
Левин выбросил те концы червей, у которых были головы, и подождал две недели, пока на хвостах отрастут новые. Затем он поместил регенерировавших червей в рифлёную посуду и капнул в центр печень. Черви, которые в своём предыдущем воплощении жили в гладком блюде, не хотели двигаться. Но черви, регенерированные из хвостов, которые жили в шероховатой посуде, быстрее научились идти за едой. Каким-то образом, несмотря на полную потерю мозга, эти планарии сохранили память о вознаграждении в виде печени. Но как?
Оказывается, и обычные клетки — а не только узкоспециализированные клетки мозга, такие как нейроны, — обладают способностью хранить информацию и действовать в соответствии с ней. Теперь Левин показал, что клетки делают это, используя для хранения памяти еле уловимые изменения электрических полей. Эти открытия вывели биолога в авангард новой области, называемой базовым познанием [basal cognition]. Исследователи в этой развивающейся области заметили признаки наличия интеллекта — обучение, память, решение проблем — не только внутри мозга, но и вне его. До недавнего времени большинство учёных считали, что настоящее познание появилось вместе с первыми мозгами полмиллиарда лет назад. Без сложных скоплений нейронов поведение было всего лишь разновидностью рефлекса.
Но Левин и некоторые другие исследователи считают иначе. Он не отрицает, что мозг — это нечто потрясающее, образец скорости и мощности вычислений. Но он считает, что различия между клеточными скоплениями и мозгом не качественные, а количественные. Левин вообще подозревает, что познание, вероятно, развилось, когда клетки начали сотрудничать для выполнения невероятно сложной задачи по созданию сложных организмов, а затем превратились в мозг, чтобы животные могли быстрее двигаться и думать. Эта позиция находит поддержку у исследователей самых разных дисциплин, включая робототехников, таких как Джош Бонгард, частый партнёр Левина, который руководит лабораторией морфологии, эволюции и познания в Университете Вермонта. Это вишенка на торте.
Но не сам торт». Клетки головы плоского червя Dugesia japonica имеют другое биоэлектрическое напряжение, чем клетки хвоста. Поменяйте напряжения местами и отрежьте хвост, и голова регенерирует вторую голову. В последние годы интерес к базовому познанию резко возрос, поскольку исследователи обнаруживают один за другим примеры удивительно сложного интеллекта, работающего во всех царствах жизни, причём часто для этого не требуется мозг. Для учёных в области искусственного интеллекта, таких как Бонгард, базовое познание — это выход из ловушки, когда предполагается, что будущие ИИ должны подражать человеческой модели, ориентированной на мозг. Для специалистов в области медицины существуют интересные намёки на способы пробуждения врождённых способностей клеток к исцелению и регенерации.
А для философски настроенных людей базовое познание открывает мир в новом свете. Возможно, мышление зарождается с самого начала. Может быть, оно происходит вокруг нас, непрерывно, и существует в тех формах, которые мы не замечали, потому что не знали, что искать. Может быть, мысли повсюду. Хотя сейчас это кажется идеей, пришедшей из средневековья, всего несколько десятилетий назад многие учёные считали, что животные не могут испытывать боль или другие эмоции. Настоящие мысли?
Не может быть и речи. Разум был прерогативой людей. Лион считает, что упорство учёных в том, что человеческий интеллект качественно отличается от других, — это ещё одна обречённая на вымирание попытка выделиться. Люди — всего лишь ещё один вид животных. Но что должно было нас отличать на самом деле — так это настоящее познание». Теперь и это понятие отступает, поскольку исследователи описывают богатую внутреннюю жизнь существ, всё более отдалённых от нас.
Обезьяны, собаки, дельфины, вороны и даже насекомые оказываются более сообразительными, чем предполагалось. В своей книге «Разум пчелы», вышедшей в 2022 году, поведенческий эколог Ларс Читтка рассказывает о десятилетиях работы с медоносными пчёлами, показывая, что пчёлы могут использовать язык жестов, распознавать отдельные человеческие лица, запоминать и передавать местоположение далеко расположенных цветов. У них бывает хорошее и плохое настроение, и они могут быть травмированы околосмертными переживаниями , например, когда их схватит искусственный паук, спрятанный в цветке. А кто бы не травмировался после такого? Но пчёлы, конечно же, животные с настоящим мозгом, так что их капелька разумности не сильно шатает общую парадигму. Более серьёзную проблему представляют свидетельства удивительно сложного поведения наших безмозглых родственников.
В растениях почти каждая клетка способна на это».