Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №4 - Журнал «Домашняя лаборатория»

если место кормежки расположено прямо по Солнцу, то пчела ползет вверх и делает такую «восьмерку», как показано на рисунке. Таким образом направление она указала. Если место для питания под углом 60°, то пчела поворачивает восьмерку на 60° (рисунок Ь). Аналогично остальные ситуации. А количеством виляний брюшком она указывает на расстояние. У разных пчел разные диалекты, поэтому у них одно число виляний брюшком показывает разное расстояние. Также пчела может объяснить не только, как лететь по прямой к месту кормежки, но и как облететь, например, гору. Если еда находится рядом с ульем, то пчела выполняет танец, который показан на рисунке слева вверху.

Как же пчела ориентируется на местности, как запоминает ориентиры? Дело в том, что пчелы видят все в поляризованном свете, у них по другому устроено зрительное восприятие, и есть посвященные этому исследования. Интересно знать, что у пчел врожденное владение языком. При жизни они, конечно, совершенствуют свой танец, добавляют новые, свойственные только этому улью элементы танца, но в принципе они изначально могут показать путь к месту, где есть еда. Если взять пчел, говорящих на разных диалектах, то оказывается, они не могут понять друг друга. Возникает вопрос: применяют ли пчелы еще в каких-нибудь ситуациях свой «язык»? Нет. Для остальных ситуаций у пчел хорошо развита система коммуникаций, регулирующая отношения индивида внутри роя, для того, чтобы они делали то, что надо. Но наиболее загадочным и интригующим для ученых была их способность рассказать о том, куда лететь. За работу над расшифровкой языка пчел Карл фон Фриш получил Нобелевскую премию (1973 г.).

Хочется отметить один факт: что у нас, что у пчел общая архитектура нейронов задана наследственно, а не обучением, индивидуальный опыт добавляет то, как они друг с другом соединятся на конечных стадиях. Мы отличаемся от пчел тем, что у нас гораздо большая часть нервных связей наследственно не задана, и на них ложится индивидуальный опыт.

Существуют две причины, почему отдельные независимые индивиды (будь это клетки или гидроидные полипы, или приматы) объединяются в колонию или многоклеточный организм. Это наиболее эффективное использование ресурсов и защита. На примере волков объясним первую причину. Летом волки живут небольшими группами, семьями. Они занимаются тем, что ловят разную живность, например мышей, которых летом много, и вполне успешно способны прокормиться. Но зимой мыши и другие мелкие насекомые прячутся под снегом, и приходится ловить крупных животных — лосей или оленей, например. Тогда волки сбиваются в стаи. Стаи могут осуществлять очень сложные виды загонной охоты, некоторые загоняют, некоторые сидят в засаде. Во время охоты волки обмениваются между собой вокальными сигналами, координируя таким образом свои действия. То есть здесь мы сталкиваемся с ситуацией, аналогичной поведению Dictyostelium'a, который часть времени проводит как одноклеточное, а часть времени — как коллектив одноклеточных, объединяющихся в единый организм.

Очень интересен образ жизни приматов. На картинке представлен детеныш шимпанзе бонобо. Как уже говорилось на первых лекциях, шимпанзе бывает двух видов: обыкновенный и бонобо, они разделились примерно 2 млн. лет назад. И тот и другой виды равно близки к человеку. Эти виды очень похожи по образу жизни. Живут они в разных зонах, хотя ареалы их расселения перекрываются.

Шимпанзе живут отдельными группами, которые включают в себя несколько десятков особей, они ведут образ жизни охотников-собирателей, питаются они растениями, мелкими животными, объединяются в группы для охоты, несколько молодых самцов способны поймать мелкую добычу и съесть, также они едят муравьев, термитов, и используют орудия для того, чтобы их ловить. Например, для того, чтобы достать термитов, они разжевывают веточку, опускают в термитник, там на нее налипают термиты, и шимпанзе вынимает веточку и снимает их с нее губами. Для того, чтобы достать воду, они способны использовать губку из травы. Они могут разбивать орехи двумя камнями, один из которых — прототип молота, второй — наковальни. В группе существует достаточно строгая иерархия: есть лидирующий самец. Лидер выбирается не по силе и агрессивности, как раньше думали, а по способности к образованию максимального числа дружеских связей и способности к организации своих соплеменников на кооперативные действия. Все остальные члены группы ему подражают, маленьких детенышей воспитывают так, чтобы те приветствовали лидера и не вели себя плохо в его присутствии. Взаимодействия членов группы построены на некоторых видах поведения, например, вычесывание шерсти (груминг).

У человека сохранились от наших родственников приматов некоторые формы поведения, о которых будет рассказано на следующей лекции.

Процессы кооперации в социальной эволюции

ЛЕКЦИЯ № 12

Вспомним схему, которую мы уже рассматривали на лекции № 2. Это схема повышения уровня сложности организации живых систем. В ней по порядку идут: прокариоты, эукариоты, многоклеточные, объединение многоклеточных индивидов в социальные системы. В прошлый раз мы говорили о «социальных насекомых»: муравьях, пчелах, термитах, у которых социум скорее похож на организм, части которого отдельно бегают, — это одно направление; и о социальной эволюции у приматов, об организации социума у приматов. Более сложные социальные системы существуют только у человека.

Предмет биологии с одной стороны ограничивается появлением жизни, появлением клеточных структур, а с другой — выходом на уровень социальной эволюции.

Возможно ли сейчас абиотическое появление клетки? Сейчас это невозможно. Если бы существовало какое-то скопление органических веществ, то оно было бы съедено уже существующими клетками. Почему сейчас обезьяна не превращается в человека? Один вариант ответа: она превращается, но мы просто не замечаем; второй вариант: существующие люди ей это сделать просто не дадут, так как занимают пригодные для этого экологические ниши. Как и государства: если, где-нибудь захотят создать государство, как это когда-то было, то уже существующие на этой территории государства не позволят это сделать. Возможно деление уже существующих государств, но появление новых не реально.

А почему же все-таки происходило повышения уровня организации, почему возрастала сложность систем? Бактерии размножаются и передают ДНК из поколения в поколение ни чуть не хуже других организмов. Зачем надо было повышать сложность организации, а не решать задачи в рамках уже имеющейся организации? Что же служило источником усложнения? Рассмотрим следующий пример.

Если закручивать веревку, то через некоторое время на ней начнут появляться витки второго порядка, а потом и третьего. На этом примере видно, что чтобы в системе что-то происходило, необходимо, чтобы в нее поступала энергия. А когда «емкость» система данного уровня сложности исчерпана, т. е. упругость нашей веревки больше не позволяет образовываться виткам, происходит образование витков