Основи загальної біології

4. Вироблення інструментальної, або оперантної умовної реакції. Цю форму навчання називають також «закріпленням дій, що ведуть до успіху» або «методом проб і помилок». Тварина може вільно пересуватися в експериментальних апаратах (так званих ящиках Скиннера, лабіринтах, пристроях для дослідів з вибором об'єктів тощо) і при цьому набирається досвіду, засвоюючи, що певні спонтанні дії винагороджуються або дозволяють уникнути неприємного «караючого» подразника. 

5. Навчання шляхом наслідування. Це порівняно рідкісний тип, що зустрічається тільки у вищих хребетних.

6. Навчання у результаті «збагнення» (інсайту). Рішення поставленого завдання за допомогою нової комбінації дій приходить тут раптово. Цьому передує фаза відносної нерухомості, під час якої різні можливі дії оцінюються і порівнюються «у розумі», без випробування їх методом проб і помилок. Така форма навчання вірогідно встановлена тільки у вищих мавп та у людини.

На підставі різних спостережень – головним чином на хребетних – можна виділити, щонайменше, дві форми пам'яті, що розрізняються своїми механізмами та властивостями. Так називана короткочасна пам'ять у людини має максимальну ємність близько 160 байт. Тривалість збереження її слідів – від декількох секунд до декількох хвилин. Інформація, що надійшла до короткочасної пам'яті, доступна відразу ж після запам'ятовування. Для цієї форми пам'яті характерна чутливість до перешкод. Інформація в ній може бути стерта в результаті переохолодження мозку, електрошоку, недостатнього постачання мозку киснем, наркозу або введення речовин, що викликають судоми (коразол та ін.). Оскільки у всіх цих випадках електрична активність мозку сильно порушується або навіть зовсім припиняється, можна припустити, що короткочасна пам'ять заснована на чисто функціональних, електрофізіологічних процесах. Можливо, що виникле збудження якийсь час циркулює замкнутими нейронними шляхами, а потім безвісти зникає, якщо інформація не переноситься в довгострокове сховище. 

Довгострокова пам'ять має дуже більшу ємність – від 1010 до 1014 байт. Накопичена в ній інформація зберігається довго (іноді до кінця життя) і дуже стійка проти спроб її стерти: охолодження мозку аж до зникнення всякої вимірюваної активності не приводить до істотної втрати слідів пам'яті. Є думка, що інформація в довгостроковій пам'яті фіксується хімічним способом. Вірогідно показано, що під час навчання в певних областях мозку збільшується синтез РНК і, що із процесами навчання зв'язані зміни в синтезі білка. Загальне придушення процесів синтезу в нейронах приводить до різко виражених функціональних порушень.

Багато авторів виділяють ще дві форми пам'яті – так називану проміжну пам'ять, у якій сліди зберігаються (у пацюків) близько 4 годин, і попередню короткочасну сенсорну пам'ять із ще коротшим часом збереження слідів (кілька сотень мілісекунд).

 

9.2 Рух (рухливість)

Рухливість також відноситься до основних властивостей живого. Рух може відбуватися усередині живого організму і служити для транспорту речовин. Поряд із цим можливо переміщення всього тіла або його частин.

 

9.2.1 Ростові рухи

Ростові рухи властиві в основному рослинам і виражається в тім, що через нерівномірний ріст протилежних сторін циліндричного органа (стебла, кореня), цей орган викривлюється. Прикладом служить фототропізм – спрямована реакція скривлення, що викликається однобічним освітленням; пагони рослин, як правило, викривлюються убік світла.

Однобічне освітлення зміщає в затінену сторону потік ростового гормону ауксину, звичайно спрямованого строго униз (рис. 9.4). Збідніння ауксином освітленої сторони пагона приводить до гальмування росту, а збагачення ауксином затіненої сторони – до стимуляції росту, що й веде до скривлення. 

 

 

                                 А                                  Б

 

Рис. 9.4. Фототропізм (світлі стрілки – напрямок потоку світла).

А. Позитивний фототропізм осі пагона, негативний фототропізм зародкового кореня, поперечний фототропізм листів проростка гірчиці. Б. Поперечний зсув ауксину (чорні стрілки), і скривлення колеоптиля вівсу, що починається слідом за ним

9.2.2 Тургорний рух

Тургорний рух – це оборотне скривлення, що виникає у рослин через нерівномірну зміну тургорного тиску на протилежних сторонах циліндричного органу. Приклади: денне підведення і нічне опускання листів, наприклад у бобових; дуже швидка (триваюча 0,021 с) реакція на механічне подразнення (сейсмонастія) у мімози, деяких комахоїдних та інших рослин.

9.2.3 Амебоїдний рух

Амебоїдний рух властивий амебам та іншим одноклітинним організмам, деяким яйцеклітинам і клітинам багатоклітинних тварин (амебоцитам, фагоцитам, лейкоцитам та ін.), а також міксоміцетам. У клітини утворюються та знову втягуються протоплазматичні відростки (псевдоподії). Амебоїдний рух служить для прийому їжі та для пересування клітин (локомоції).

9.2.4 Рух за допомогою джгутиків і війок

Джгутики і війки роблять періодичні або безладні рухи, які потрібні або для локомоції, або для того, щоб створювати плин рідини. Рух обумовлений взаємним ковзанням фібріл (результат взаємодії білків тубуліну і динеїну), які знаходяться усередині джгутика. 

Під час удару окремої війки відбувається активне взаємне ковзання фібрил по всій їхній довжині одночасно, а під час зворотного руху – зворотне ковзання на обмеженій ділянці, що зміщується від початку до кінчика війки . Рух безлічі