生物の適応反応のさまざまな形は、2つのグループに分けられます。本能は、一定の周期的な環境現象への適応として発展してきました。
2番目のグループは、動物が個人の生活の中で見つけた行動のタイプ、より正確には、各獣が自分の心で理解し苦しんだという事実を統合します。これらの反応は、身体が予期しない急速に変化する存在条件に適応するのに役立ちます。
両方の形態の適応活動には、生物にとって有益な結果を達成することを目的とした一連の一連の行動が含まれます。ただし、先天的および後天的活動内のそのようなアクションのプログラミングは、さまざまな方法で実行できます。
ハチとアプリスカタツムリの黄金の卵
原則として、本能的な活動は厳格なプログラムに基づいています。昆虫の生涯を研究していた、優れたフランスの博物学者J.ファーブルは、黄色の翼のあるスズメバチ-sphexの本能的な行動の興味深い形に注目を集めました。
これらのスズメバチの特定の発達段階で、内部ホルモンの変化と環境要因（主に気温と日長）の影響下で、卵の成熟が始まります。それらを延期する必要もある。肉食性ハチのこの行動段階は、本能的な活動の典型的な例です。
ハチは、人里離れた場所で特定の形状を掘ることから始まります。次に、幼虫が卵から孵化するとすぐに餌として役立つはずの狩猟狩りをします。 sfexのゲームはフィールドクリケットです。 Sfexはコオロギを検出し、神経節に強力な刺し傷で麻痺させます。スズメバチを穴に引き寄せると、ハチは彼を入口の近くに置き、彼女自身が穴に下って状況を確認します。
穴に見知らぬ人がいないことを確認した後、ハチは獲物をそこにドラッグし、卵を胸に産みます。彼女はまた、クリケットをいくつか穴にドラッグして、それらで入口を密閉することもできます。それから彼女は飛び去り、彼女はこの場所に戻りません。
ハチの振る舞いのすべての段階を注意深く検討すると、そのすべての動きが単一の結果に従属する固有のプログラム（産卵）に従って展開されることがわかります。科学者のJ.ファーブルは何度もクリケットを押し返しました。クリケットは、穴の検査中に入り口に残っていました。この場合、穴から出て獲物が離れすぎていることに気づき、ハチは再びそれをつかみ、入り口まで引き、それから穴に降りましたが、再び一人でした。スズメバチは疲れを知らずにすべてのアクションを繰り返しました。クリケットをドラッグしてからドロップし、ミンクをチェックして、その後再び戻ってきました。
したがって、ハチの動作では、マイルストーン結果を達成することを目的とした、そのアクティビティの以前の各結果が、後続のアクションの開発を決定します。 waspが前のステージが正常に完了したことを示すシグナルを受信しない場合、次のステージに進むことはありません。
これらすべては、waspの動作が厳密なプログラムに従って構築されていることを示唆しています。それは内面の欲求、動機によって引き起こされます。しかし、プログラムの実装は、動物の適応活動の段階的および最終的な結果によって決まります。それが何であるか、以下の観察が示しています。ハチが入口を塞いだ後、あなたは彼女の目の前で彼女の努力を文字通り破壊することができます。ミッションが完了したため、卵の運命はスズメバチにとってもはや興味の対象ではありません。
このプログラム全体は、遺伝メカニズムによって決定されます。結局のところ、ハチの子孫は両親と会うことはなく、彼らから何も学ぶことはありません。ただし、これらの遺伝メカニズムは、特定の環境要因が存在する場合にのみ有効になります。ハチがそれらを見つけられない場合、ミンクのための柔らかい土と言うと、行動の連鎖全体が混乱して壊れます。そして、この不運な場所にいるスズメバチ全体が死んでしまいます。
あらゆる種類の本能的な活動が構築されているようです。これは、すべての大陸と海と海の奈落の底で翼のある、4本足の、鱗状の、松かさのある、土の動き、および地球上の他の隣人のマナーと習慣を研究した科学者によって確認されました。
動物の本能的な行動の多様性が人間に明らかになればなるほど、生きている自然の最大の秘密に魅了されて魅了されました。身体の本能の内部特性は何に基づいていますか？ 1951-1953年にオープンした後。 J. D.ワトソン、F。クリック、およびM.ウィルキンスはDNAの構造について具体化しましたが、今では次のように聞こえます。遺伝子に生来の振る舞いはどのようにエンコードされ、どのように制御されているのでしょうか。
この質問に対する最も鮮明で有益な答えは、E。カンデラが率いるアメリカの神経科学者のグループによって与えられました。彼らは、sfexの場合と同じように、タカガイのアプリチアの行動を調べました-産卵。これらの実験の参加者によると、アプリチアの卵の産卵は、100万個を超える卵を含むひもです。受精が起こる雌雄同体の管の収縮する筋肉の影響下になり次第、卵は押し出され始め、カタツムリは動き、食べることを停止します。彼女の呼吸と心拍数が増加します。
カタツムリは、口で卵のひもをつかみ、頭を動かして、卵管から外に出し、それをねじってかせにします。最後に、頭の動きで、動物は石積みを固い土台に取り付けます。
E. KandelとI. Kupfermanは、腹部神経節（ニューロンの蓄積）、いわゆる腋窩神経細胞の無形成に見られます。それらから抽出物が得られ、他のカタツムリの体内に導入されました。そして、軟体動物の行動に対するこの抽出物からのいくつかの物質の力が非常に大きいため、たとえカタツムリが成熟していなくても、すぐにカタツムリが卵を産み始めました。さらに、そのような抽出物を受け取った未受精のカタツムリは、産卵儀式とは別の動きをしました。
科学者は、腋窩細胞の抽出物の有効成分を構成する物質に興味を持っています。それらは4つのペプチド（すなわち、アミノ酸の短い鎖）であることがわかりました、その1つはGOYと呼ばれていました-産卵ホルモンです。この発見は完全な驚きではなかったことに注意してください。他の生物活性物質の中で、ペプチドは現在最も集中的に研究されています。
実際、ごくわずかな量で作用するこれらの小さなタンパク質は、栄養、呼吸、分泌、生殖、体温調節、睡眠など、体のほぼすべての重要なプロセスを調節します。さまざまな組織から分離されたペプチドの数はすでに500を超えています。神経組織で合成され、行動を直接制御します。
アプリチアの「腋窩」ペプチドの役割は同じであることが判明しました。アメリカの科学者は、これらのペプチドが最も強力で選択的な効果を持っている失神神経系に7つのニューロンを発見しました。生物学者によると、これらの7つの細胞はコマンドニューロンとして機能します。言い換えれば、それらは卵子の産卵を提供する機能システムの一部であるアプリシアの残りの神経細胞を制御します。どんな形成不全でも、「腋窩」ペプチドの影響下にあるこれらの細胞は、同時に電気インパルスを生成し始め、この場合のそれらの電気「スピーチ」の音は、これらのニューロンが電気「ボイス」を与える他の場合とは完全に異なります。
これらのコマンドニューロンを起動することに加えて、腋窩細胞からの4つのペプチドは、1つの最終的な目的-産卵のために密接に関連している他の職業も持っていました。 1つのペプチドは心拍数を遅くします。もう1つは、両性腺の管を切断して、索が出るようにします。 3番目はカタツムリの食欲を抑制し、食いしん坊の母親が自分の子孫と食事をしないようにします。
F. Strumwasserと彼の同僚は、蝸牛の生殖器系からさらに2つのペプチドを単離しました。それらはペプチドAとペプチドBと呼ばれていました。今説明したのは、腋窩細胞に4つのペプチドの分泌を強制したのは彼らでした。この発見のおかげで、機能的な産卵システムを開始するためのメカニズムがより明確になりました。
このように、神経細胞を一つの働きのある会合に「神経」させるのはペプチドであり、可能なニューロン化合物のセットからそれらの作用を受けるものを選択し、それらを機能系に含めることが確認された。ペプチドはまた、ニューロンと一緒に、末梢細胞を連邦に結合します。この巨大な細胞集団全体のペプチド協調活動の結果として、有用な行動結果が得られます。
ここのすべてが論理的で思慮深いものであるように思われます。しかし、実際には、神経科学者が解読された遺伝子を扱うようになるまで、非常に重要な問題は未解決のままでした。
4つのペプチド全体が腋窩細胞から厳密な順序で分泌され始めたのは誰の「順序」ですか？ペプチドAとBの作用下？もちろん。しかし結局のところ、これらの物質は腋窩細胞で神秘的なメカニズムを開始しただけです。それで、彼はどのように行動しますか？
この質問は非常に重要です。結局のところ、ペプチドの割り当てにおけるこのシーケンスと比例の価値があり、アプリシアの本能的な行動のハードプログラミングが少なくとも何らかの方法で構築され、卵を産まないということに基づいていました。明らかに、これはsphexでも発生し、ペプチドのグループの「手書き」も推測されます。
神経科学者は最初に提案し、次に、1つの官能基からのペプチドの合成の性質が1つの同じ遺伝子、または少なくともいくつかの遺伝子に委ねられていることを証明しましたが、共通の規制メカニズムによって密接に相互に関連しています。
遺伝子工学的手法を使用して、アメリカの研究者は3つのアプリシア遺伝子のヌクレオチド配列を特定し、完全に確立しました。厳密に定義されたシーケンスでの最初の「印刷された」腋窩細胞の4つのペプチド。他の2つの遺伝子がペプチドAおよびBを合成しました。これらの遺伝子のヌクレオチド配列の分析により、重複した部位が明らかになりました。これは、3つの遺伝子すべてが同じ前駆体に由来することを示しています。進化の間に、彼はおそらく突然変異されました。たとえば、この遺伝子のコピー数が増える可能性があります（重複）。すでに新しく形成された遺伝子に影響を与える新しい突然変異のために、彼らは彼ら自身の進化を始めました。その結果、新しいペプチドファミリーの形成による遺伝子の重複により、先天的行動プログラムなどの身体機能の数が増加しました。
生物学におけるこの研究の重要性を過大評価することは困難です。ペプチドのシステム形成の役割のアイデアを開発し、継続することが可能でした。それらが異なる細胞に対する機能的遺伝子システムの「一般的なコレクター」の作用をどのように仲介するかが明らかになった。遺伝的変異から本能的行動プログラムの増殖および合併症に至る進化の道筋が明らかになりました。
しかし、これらの仮説がどれほど魅力的であったとしても、アプリシア以外の動物で確認する必要がありました。そのとき初めて、機能的に連結されたペプチドのグループをコードする1つの遺伝子の全身反応に対する制御の原理の性質における普遍性について話すことができた。そして、これはすでに行われています。
アメリカの科学者であるN.I. Tublitz氏とその同僚は、相互に関連するいくつかの遺伝子が、タバコガの変態の最終段階、蛹からの昆虫の出口を制御するペプチドのグループをコードしていることを証明しました。このタフな行動プログラムは、1つの大きなペプチドを起動します。それは神経系で合成され、蛾を孵化する2時間半前に血中に放出され始めます。さなぎからよじ登ると、虫は羽を広げます。他の3つのペプチドがこれらのプロセスを制御します。それらの2つは、血管の血管の充填に寄与し、そこから翼の血管に流れ込み、それらを広げます。3番目のペプチドは、翼の結合組織に作用します。それらがまっすぐになる間、彼はそれらに可塑性を与え、それから-一定の剛性。
1980年から1983年まで、S Num教授（日本）とP. Seburg博士（米国）の研究室では、プレプロオピオメラノコルチンタンパク質をプリントする遺伝子の配列が確立されました。脳では、この巨大な分子が酵素によっていくつかの短鎖-ペプチドに切断されます。動物と人間では、プレプロオピオメラノコルチンペプチドは単一の機能系を形成します。私たちは皆、その行動に精通しています。彼女のおかげで、私たちの体は生来の反応-ストレス-で、予期しない強い刺激に反応します。
プレプロオピオメラノコルチンファミリーの1つのペプチドは、グルココルチコイド副腎ホルモンの分泌を増加させます。次に、筋肉の血液循環を高め、収縮力を高め、血糖値を高めます。別のペプチドは脂肪の分解を刺激します。ブドウ糖と脂肪のために、予備エネルギーが動員されます。 3番目のペプチドはインスリン分泌を増強し、組織によるグルコースの使用を保証します。 4番目は痛みを消します。だからこそ、興奮・ストレス中の重傷でもすぐには気づきません。このように、自然は極端な状況にある生き物が主要なものを完成させ、それから「自己回復」を行うことを可能にします。最後に、後者のペプチドは、注意力と脳の覚醒のレベルを高めます。これは、あらゆる生活状況でも役立ちます。
したがって、本当に「黄金の卵」は科学者にsphexとapliziaをもたらしました。前世紀の肉食性ハチの行動を観察したJ.ファーブルは、先天的行動の主要な外部法則を発見しました。約1世紀後、アメリカの神経科学者は、脳が生来の行動のプログラムを保存および実装するための分子遺伝学的メカニズムを概説しました。
しかし、この方向への取り組みはまだ始まったばかりです。結局のところ、脳の科学のすべての研究の最終的な目標である哺乳動物の生得的な行動は、実際には、スヘックス、アプリシア、またはタバコの蛾の反応ほどハードコードされていません。温血動物の本能的行動において捕食性ハチを観察しているときにJ.ファーブルが観察した環境要因の重要性は、比較にならないほど大きい。そしてそれに応じて、遺伝子制御の原則はより複雑で、より可塑的であり、いくつかの点ですでに異なっています。
