살아있는 유기체의 다양한 형태의 적응 반응은 두 그룹으로 나뉩니다. 본능은 일정하고주기적인 환경 현상에 대한 적응으로 발전해 왔습니다.

두 번째 그룹은 동물이 개인의 삶에서 발견 한 행동의 유형,보다 정확하게는 각 짐승이 자신의 마음으로 이해하고 고통을 겪는 유형을 통합합니다. 이러한 반응은 신체가 예상치 못한 급변하는 존재 조건에 적응하는 데 도움이됩니다.

두 형태의 적응 활동에는 유기체에 유리한 결과를 달성하기위한 일련의 일련의 행동이 포함됩니다. 그러나 선천적이고 획득 한 활동 내에서 그러한 행동을 프로그래밍하는 것은 다른 방식으로 수행 될 수있다.

말벌과 Aplis 달팽이의 황금 알

일반적으로 본능적 활동은 엄격한 프로그램을 기반으로합니다. 곤충의 수명을 연구 한 뛰어난 프랑스 자연주의자인 J. 파브르 (J. Fabre)는 노란 날개 달린 말벌-스핑크스의 흥미로운 형태의 본능적 인 행동에 주목했습니다.

이 말벌의 특정 발달 단계에서 내부 호르몬 변화와 환경 요인 (주로 기온과 하루 길이)의 영향으로 계란 성숙이 시작됩니다. 또한 연기해야 ​​할 필요가 있습니다. 육식성 말벌의이 단계는 본능적 인 활동의 전형적인 예입니다.

말벌은 한적한 곳에서 특정 모양을 파기 시작합니다. 그런 다음 유충이 알에서 부화하자마자 먹이를 제공하는 게임을 찾기 위해 날아갑니다. sfex 게임은 필드 크리켓입니다. Sfex는 귀뚜라미를 감지하여 신경 마디에 강력한 찌르기로 마비시킵니다. 그를 구멍으로 끌어 당기고 말벌은 그를 입구 근처에두고, 그녀는 구멍으로 내려가 상황을 확인합니다.

구멍에 낯선 사람이 없는지 확인한 후 말벌은 먹이를 끌고 알을 가슴에 낳습니다. 그녀는 또한 입구를 밀봉하기 위해 몇 개의 크리켓을 구멍으로 끌 수도 있습니다. 그런 다음 그녀는 날아가고이 곳으로 돌아 오지 않습니다.

말벌의 행동의 모든 단계를 신중하게 고려하면 모든 움직임이 단일 결과-알을 낳는 고유 한 프로그램에 따라 전개되는 것을 알 수 있습니다. 과학자 J. 파브르 (J. Fabre)는 구멍을 검사하는 동안 말벌이 입구에 남겨진 크리켓을 여러 번 밀어 냈습니다. 이 경우 구멍에서 나와 먹이가 너무 멀다는 것을 알았을 때 말벌은 다시 잡아 당겨 입구로 끌어 당긴 다음 구멍으로 내려 갔지만 다시 홀로 떨어졌습니다. 말벌은 지칠 줄 모르고 모든 행동을 반복했습니다 : 크리켓을 끌고 떨어 뜨린 다음 밍크를 확인한 후 다시 돌아갑니다.

따라서 말벌의 행동에서 이정표 결과를 달성하기위한 활동의 ​​각 이전 결과는 후속 조치의 개발을 결정합니다. 말벌이 이전 단계의 성공적인 완료에 대한 신호를 수신하지 않으면 다음 단계로 진행되지 않습니다.

이 모든 것이 말벌의 행동이 엄격한 프로그램에 따라 구축되었음을 암시합니다. 그것은 내면의 필요, 동기에 의해 촉발됩니다. 그러나 프로그램의 실행은 동물의 적응 활동의 단계적 최종 결과에 의해 결정됩니다. 그 내용은 다음과 같습니다. 말벌이 입구를 벽으로 막고 난 후에, 그녀는 눈 앞에서 그녀의 노력을 말 그대로 파괴 할 수 있습니다. 계란의 운명은 임무가 완료되면 더 이상 말벌에 관심이 없습니다.

이 전체 프로그램은 유전 메커니즘에 의해 결정됩니다. 결국 말벌의 자손은 결코 부모를 만나지 않으며 결코 배우지 않을 것입니다. 그러나 이러한 유전 적 메커니즘은 특정 환경 요인이있는 경우에만 적용됩니다. 말벌이 그것을 찾지 못하면, 밍크를위한 부드러운 토양이라고 말하면 전체 행동 사슬이 혼란스럽고 깨집니다. 그리고이 불운 한 곳에서 말벌의 전체 인구가 죽습니다.

모든 형태의 본능적 활동이 구축되고있는 것 같습니다.이것은 모든 대륙과 바다와 바다의 심연에서 날개 달린, 네발 달린, 비늘이있는, 뾰족한 모양의, 지구 이동 및 지구상의 다른 이웃의 방식과 습관을 연구 한 과학자들에 의해 확인되었습니다.

동물의 본능적 인 행동이 다양할수록 사람에게 더 많이 드러날수록 살아있는 자연의 가장 큰 비밀에 매료되었습니다. 신체 본능의 내부 특성은 무엇입니까? 1951-1953 년 개업 후. J. D. Watson, F. Crick 및 M. Wilkins DNA 구조에 대해서는이 질문이 구체화되었으며 이제는 다음과 같이 들립니다. 유전자에 타고난 행동이 어떻게 인코딩되고 어떻게 제어합니까?

이 질문에 대한 가장 생생하고 유익한 답변은 E. Candel이 이끄는 미국 신경 과학자 그룹에 의해 제공되었습니다. 그들은 afezia sea snail에서 sfex-egg-laying과 같은 형태의 행동을 조사했습니다. 이 실험의 참가자들에 따르면, aplizia 알을 낳는 것은 백만 개 이상의 알을 포함하는 끈이라고합니다. 수정이 발생하는 허혈 성 동맥 덕트의 수축 근육의 영향으로 즉시 알이 밀려 나오고 달팽이가 움직이지 않고 먹습니다. 그녀의 호흡과 심박수가 증가합니다.

달팽이는 입으로 계란 끈을 잡고 머리를 움직여 덕트 밖으로 빠져 나간 후 타래로 비틀어줍니다. 마지막으로, 머리의 움직임으로 동물은 벽돌을 단단한 기초에 붙입니다.

E. Kandel과 I. Kupferman은 복부 신경절 (즉, 뉴런의 축적) aplisia 소위 액와 신경 세포에서 발견되었습니다. 추출물을 얻어 다른 달팽이의 몸에 넣었습니다. 그리고 연체 동물의 행동에 대한이 추출물의 일부 물질의 힘이 너무 커서 달팽이가 성숙하지 않은 경우에도 즉시 알을 낳기 시작했습니다. 더욱이, 그러한 추출물을받은 수정되지 않은 달팽이는 알을 낳는 의식과 별개의 움직임을 일으켰습니다.

과학자들은 겨드랑이 세포 추출물의 활성 원리를 구성하는 물질에 관심이 있습니다. 그들은 4 개의 펩티드 (즉, 짧은 사슬의 아미노산)로 밝혀졌으며 그중 하나는 난란 호르몬 인 GOY라고 불렀습니다. 이 발견은 완전한 놀라움이 아니라는 점에 유의하십시오. 다른 생물학적 활성 물질 중에서, 펩티드가 현재 가장 집중적으로 연구되고있다.

결국,이 작은 단백질은 무시할만한 양으로 작용하여 영양, 호흡, 분비, 번식, 온도 조절, 수면 등 신체의 거의 모든 중요한 과정을 조절합니다. 다른 조직에서 분리 된 펩타이드의 수는 이미 500을 초과했습니다. 신경 조직에서 합성되고 행동을 직접 통제합니다.

"악액질 (apillary)"aplizia 펩타이드의 역할도 동일했습니다. 미국 과학자들은이 펩타이드가 가장 강력하고 선택적인 효과를 갖는 무형성 신경계에서 7 개의 뉴런을 발견했습니다. 생물 학자들에 따르면,이 7 개의 세포는 명령 뉴런으로 작용합니다. 즉, 그들은 알을 낳는 기능 시스템의 일부인 aplisia의 나머지 신경 세포를 제어합니다. 모든 무호흡증에서, "겨드랑이"펩티드의 영향을받는 이들 세포는 전기 자극을 동시에 생성하기 시작하며,이 경우 전기 "음성"소리는 이러한 뉴런이 전기 "음성"을 제공하는 다른 경우와 완전히 다릅니다.

이러한 명령 뉴런을 시작하는 것 외에도, 겨드랑이 세포에서 나온 4 개의 펩타이드에는 한 가지 궁극적 인 목표 인 알을 낳기 위해 밀접하게 연결된 다른 직업도있었습니다. 하나의 펩타이드는 심박수를 느리게합니다. 다른 하나는 허혈 샘의 덕트를 잘라 코드가 나옵니다. 세 번째는 달팽이의 식욕을 억제하여 영양가있는 어머니가 자손에게 식사하지 않도록합니다.

F. Strumwasser와 그의 동료들은 달팽이관의 생식 기관에서 2 개의 펩티드를 더 분리했습니다. 그것들을 펩티드 A와 펩티드 B라고 불렀습니다.겨드랑이 세포가 방금 설명한 네 개의 펩타이드를 분비하도록 강요 한 사람들입니다. 이러한 발견 덕분에, 기능적인 알을 낳는 시스템을 시작하는 메커니즘이 더 명확 해졌습니다.

따라서, 신경 세포를 하나의 작업 협회로 "조립"하고, 작용 가능한 대상 뉴런 화합물 세트로부터 선택하고, 기능성 시스템에 포함시키는 것이 펩티드 인 것이 확인되었다. 뉴런과 함께, 펩티드는 또한 말초 세포를 연방으로 결합시킨다. 이 전체 세포 앙상블의 펩티드-조정 된 활성의 결과로서, 유용한 거동 결과가 달성된다.

여기의 모든 것이 논리적이고 사려 깊은 것 같습니다. 그러나 실제로 신경 과학자들이 해독 된 유전자를 다루기 시작할 때까지 매우 중요한 문제는 해결되지 않은 채 남아있었습니다.
누구의 "순서"에 의해 전체 4 개의 펩티드가 겨드랑이 세포에 의해 엄격한 순서로 분비되기 시작 했습니까? 펩티드 A와 B의 작용하에? 물론이야. 그러나 결국이 물질은 겨드랑이 세포에서 신비한 메커니즘을 시작했습니다. 그는 어떻게 행동합니까?

이 질문은 매우 중요합니다. 결국,이 서열과 펩티드의 할당에 비례하는 가치가 있었고, 그것에 기초하여 aplizia의 본능적 행동의 하드 프로그래밍이 적어도 어떤 식 으로든 깨지도록 구축되었으며 그녀는 알을 낳지 않을 것입니다. 분명히 이것은 일부 펩타이드 그룹의“필기”도 추측되는 스핑크스에서도 발생할 수 있습니다.

신경 과학자들은 먼저 하나의 관능기로부터의 펩티드 합성의 성질이 하나의 동일한 유전자 또는 적어도 몇 개의 유전자를 위임하지만, 조절 메커니즘의 공통성에 의해 밀접하게 연결되어 있음을 제안하고 입증했다.

미국의 연구자들은 유전자 공학 방법을 사용하여 3 개의 aplisia 유전자에 대한 염기 서열을 확인하고 완전히 확립했습니다. 첫 번째는 엄격하게 정의 된 순서로 겨드랑이 세포의 4 개의 펩타이드를 "인쇄"했습니다. 2 개의 다른 유전자는 펩티드 A 및 B를 합성 하였다. 이들 유전자의 뉴클레오티드 서열의 분석은 중복 부위를 나타냈다. 이것은 세 유전자가 모두 같은 전구체에서 나온다는 것을 나타냅니다. 진화하는 동안 그는 아마도 돌연변이되었을 것입니다. 예를 들어,이 유전자의 사본 수가 증가 할 수 있습니다 (중복). 이미 새로 형성된 유전자에 영향을 미치는 새로운 돌연변이로 인해 그들은 자신의 진화를 시작했습니다. 결과적으로, 새로운 펩티드 패밀리의 형성을 통한 유전자 복제는 선천적 행동 프로그램과 같은 신체 기능의 수를 증가시켰다.

생물학에서이 연구의 중요성을 과대 평가하기는 어렵습니다. 펩티드의 시스템 형성 역할에 대한 아이디어를 개발하고 계속할 수있었습니다. 이들이 상이한 세포에서 기능성 유전자 시스템의 "일반 수집기"의 작용을 어떻게 중재하는지가 분명 해졌다. 유전 적 돌연변이에서 본능적 행동 프로그램의 곱셈과 합병증으로 이어지는 진화 경로가 더 명확 해졌습니다.

그러나, 이러한 가설이 아무리 유혹이 되었더라도, 그들은 aplisia 이외의 동물에 대해서는 여전히 확인이 필요했습니다. 그래야만 기능적으로 연결된 펩타이드 그룹을 인코딩하는 하나의 유전자의 전신 반응에 대한 제어 원칙의 본질적인 보편성을 말할 수있었습니다. 그리고 이것은 이미 이루어졌습니다.

미국 과학자 N.I. Tublitz와 그의 동료들은 담배 나방 변성의 최종 단계, 즉 번데기에서 곤충의 출구를 제어하는 ​​펩티드 그룹을 인코딩하는 여러 상호 연결된 유전자를 증명했습니다. 이 거친 행동 프로그램은 하나의 큰 펩티드를 발사합니다. 그것은 신경계에서 합성되어 나방을 부화하기 2 시간 반 전에 혈액으로 방출되기 시작합니다. 번데기에서 나오면 곤충이 날개를 펼칩니다. 3 개의 다른 펩타이드가 이러한 과정을 제어합니다. 그중 2 개는 혈관의 혈관을 채우는 데 기여하며 날개에서 혈관으로 흘러 확산됩니다.세 번째 펩타이드는 날개의 결합 조직에 작용합니다. 그들이 똑 바르게하는 동안, 그는 그들에게 가소성을 부여하고 일정한 강성을 부여합니다.

1980 년부터 1983 년까지 일본 S. Num 교수와 P. Siburg 박사 (P. Siburg)의 실험실에서 preproopiomelanocortin 단백질을 인쇄하는 유전자의 순서가 확립되었습니다. 뇌 에서이 거대한 분자는 효소에 의해 여러 개의 짧은 사슬 인 펩티드로 절단됩니다. 동물 및 인간에서, 프리 프로 피오 멜라노 코르 틴 펩티드는 단일 기능 시스템을 형성한다. 우리는 모두 그 행동에 익숙합니다. 그녀 덕분에 우리 몸은 선천적 반응 인 스트레스로 강력하고 예기치 않은 자극에 반응합니다.

preproopiomelanocortin과의 하나의 펩타이드는 글루코 코르티코이드 부신 호르몬의 분비를 증가시킵니다. 그들은 차례로 근육의 혈액 순환을 증가시키고 수축성을 향상 시키며 혈당을 증가시킵니다. 다른 펩티드는 지방의 분해를 자극합니다. 포도당과 지방으로 인해 예비 에너지가 동원됩니다. 세 번째 펩티드는 인슐린 분비를 향상시키고 조직에 의한 포도당의 사용을 보장합니다. 네 번째는 고통을 소멸시킵니다. 그렇기 때문에 흥분이나 스트레스를받는 동안 심각한 부상을 당하지도 않습니다. 따라서 자연은 극단적 인 상황에서 살아있는 생물이 주요한 것을 완성한 다음 "자가 치유"를 수행 할 수있게합니다. 마지막으로, 후자의 펩타이드는주의 집중력과 뇌의 각성 수준을 증가시켜 모든 생활 상황에서 유용합니다.

따라서 진정으로 "황금 알"은 과학자들에게 스핑크스와 사과를 가져 왔습니다. 지난 세기에 약탈 말벌의 행동을 보면서 J. Fabre는 선천적 행동의 주요 외부 패턴을 발견했습니다. 약 1 세기 후, 미국의 신경 과학자들은 일반적으로 뇌가 타고난 행동의 프로그램을 저장하고 실행하는 분자 유전자 메커니즘을 개괄했습니다.

그러나이 방향으로의 작업은 이제 막 시작되었습니다. 실제로, 뇌 과학의 모든 연구의 궁극적 목표 인 포유류의 선천적 행동은 실제로 스핑크스, aplisia 또는 담배 나방의 반응만큼 그렇게 하드 코딩되지 않았습니다. 약탈 성 말벌을 관찰하면서 J. Fabre가 ​​관찰 한 환경 적 요인의 중요성은 온혈 동물의 본능적 인 행동에서 훨씬 더 큽니다. 따라서 유전자 제어의 원칙은 더 복잡하고 더 소성이며 어떤면에서는 이미 다릅니다.