WhatsAppRedditShareEmailTweetPin0 Shares
Вы когда-нибудь задумывались о морских губках? Это одни из древнейших и долгоживущих существ в мире. Самой древней из известных нам губок было не менее 4500 лет, а сами губки существуют уже как минимум 750 миллионов лет. Очевидно, что они делают что-то правильно, но что бы это ни было, они делают это без мозга.
Морские губки — одни из самых простых организмов в мире. У них нет никаких органов, даже нейронов. Но если проследить эволюционную историю достаточно далеко, то окажется, что до появления мозга у наших предков для образования морской губки требовалось всего 18 типов клеток. В ней было достаточно генов для формирования мозга, но морской губке он не был нужен.
Несмотря на свою простоту, морская губка прочно обосновалась на месте и питается микроорганизмами, которые в неё попадают; она также удивительна. До появления морских губок большая часть жизни на Земле состояла из одноклеточных организмов. На протяжении миллиардов лет это было нормой. А затем жизнь получила стимул к чему-то интересному.
Несколько клеток соединились, и вскоре после гребневиков образовалась морская губка. Насколько нам известно, морские губки, вероятно, были вторым многоклеточным организмом в истории. Но гребневики были конечной точкой эволюции, от них ничего не произошло. От губки произошло всё, даже мы.
Нервная система и мозг у нас развились позже. Возможно, они были у более ранних родственников, или, может быть, губка просто заложила основу. Но они доказали, и до сих пор доказывают, что жизнь может процветать без мозга, без нервной системы, практически без чего-либо вообще. Но как?
Какие организмы не имеют мозга?
Возможно, вас не удивит тот факт, что большинство существ, не имеющих мозга, обитают в море. Как мы видели на примере губок и гребневиков, многоклеточная жизнь развилась в море, и большая её часть осталась там и так и не приобрела потребности в мозге. Большинство этих существ довольно медлительны или даже постоянно прикреплены к одному месту.
Помимо двух уже известных нам видов, у морских звёзд, медуз, морских огурцов, кораллов и моллюсков тоже нет мозга. Все они прекрасно функционируют и могут питаться, размножаться и жить без необходимости в мозге. Кроме того, безмозглыми являются морские анемоны, нематоды и устрицы, а также ленточные черви и различные другие паразиты. И, хотя это кажется довольно очевидным, растения и грибы также лишены мозга.
Как организм может выжить без мозга?
Итак, вы — организм без мозга. Как вам выжить в этом огромном мире? Как существо без мозга знает, как найти пищу? Как оно избегает хищников, экстремальных условий, ужасных аварий и всего остального, с чем ваш мозг помогает вам справляться ежедневно? Для некоторых существ это намного проще, чем вы думаете.
Все описанные нами существа — довольно простые организмы. Им не нужно прилагать много усилий, чтобы выжить в течение дня. Они едят, размножаются, некоторые из них не делают ничего, кроме этого, на протяжении всей своей жизни. Когда вы рассматриваете организмы, не имеющие мозга, подумайте, как они живут. Мозг требует много энергии для функционирования. Большинство этих организмов просто не смогли бы обойтись без мозга, если бы не сильно изменили свой образ жизни.
В большинстве своем эти организмы имеют разветвленную систему, которая функционирует как нервная система, но не совсем ею является. Например, у морских звезд децентрализованная нервная система. Существует нервное кольцо, и нервные сигналы передаются от каждой отдельной щупальцы по лучевому нерву, но они работают независимо друг от друга.
Морская звезда передвигается с помощью одной из крошечных ножек, расположенных на основании её щупальца, и это движение улавливается другими особями, и каждая из них независимо принимает решение двигаться вместе с ним. Таким образом, нет единого мозга, который бы решал, что делать; это всего лишь нервные сигналы, работающие согласованно, позволяя всему организму двигаться, питаться, делать всё необходимое.
По сути, организму для выживания не нужен мозг, если он изначально не слишком сложен. Достаточно, чтобы в его теле была хоть какая-то нервная структура, которая посылает сигналы, позволяя его частям выполнять свои функции. Этого вполне достаточно. Жизнь, полная искусства, смеха и музыки, не будет богатой, но мозг поможет добраться из пункта А в пункт Б и обеспечит пропитанием.
Что может сделать безмозглое существо?
У медуз есть группа нервов, называемая нервной сетью или кольцом, которая распределена по всему телу, а не централизована, как мозг, но в некотором смысле функционирует во многом так же, как и мозг. Она способна чувствовать изменения в окружающей среде, такие как температура, соленость, вибрации и течение. Именно эти нервы позволяют медузе знать, куда ей нужно двигаться, чтобы избежать опасности и преследовать полезные цели.
Скопления нервных окончаний, называемые ропалиями, позволяют медузе чувствовать свет и поддерживать вертикальное положение, чтобы она не плыла постоянно прямо вниз.
Даже не имея мозга, медузы способны учиться и адаптироваться. Привыкание и сенсибилизация, когда человек к чему-то привыкает или не может это игнорировать, — вот как, по мнению исследователей, долгое время учились многие существа, такие как медузы. Но ассоциативное обучение, например, когда кошка прибегает, услышав звук открывалки для консервов, и связывает этот звук с ужином, считалось невозможным для этих простых существ.
Однако исследования медуз показали, что ассоциативное обучение возможно даже без мозга. Аквариумы были раскрашены так, чтобы имитировать далекие мангровые заросли, создавая контраст между светлыми и темными корнями, которые чувствительные глаза карибских кубомедуз могли бы обнаружить.
Поначалу медузы плыли к этим контрастным цветам, принимая их за корни, и ударялись о стенки аквариума. Но они быстро научились держаться подальше от окрашенных корней, связав приближение к ним с дискомфортом от удара о стенку аквариума. Для вас, меня или даже вашей кошки это не проблема, но для существа без мозгов? Это впечатляет.
Морские анемоны демонстрировали схожее ассоциативное обучение при воздействии света и электрического разряда. Со временем некоторые из них научились понимать, что свет представляет собой потенциальную опасность поражения электрическим током, и втягивались обратно только при воздействии света, но без самого разряда. Это означало, что они научились, даже не имея мозга, избегать одного фактора, поскольку он ассоциировался с другим.
Другие актинии, обычно враждебно настроенные к чужакам, после многократного взаимодействия могут научиться распознавать находящихся поблизости актиний как генетических клонов. Они могут узнавать своих собственных и не проявлять враждебности, узнав, что это одно и то же существо.
Некоторые медузы также демонстрируют поведение, которое на первый взгляд может показаться обычным — сон. Мы считаем само собой разумеющимся, что большинству существ когда-нибудь нужно поспать, но если у медузы нет мозга, зачем ей спать? Сон не обязательно необходим для отдыха тела, и хотя мы не до конца понимаем необходимость сна в контексте работы мозга, мы знаем, что мозгу нужен сон для своего рода реорганизации, подзарядки и «уборки». Так почему же медуза Кассиопея это делает?
Исследователи считают, что причина сна примерно та же, что и у нас с вами, но не такая сложная. Это привело их к выводу, что примитивная форма сна могла существовать еще до того, как нервная система вообще появилась в биологическом плане, сотни миллионов лет назад.
Слизевики — ещё одно удивительное и странное существо, которое может существовать как в виде одноклеточных организмов, так и в виде скоплений, образующих более крупные организмы, — также лишены мозга. Глядя на них, вы, вероятно, никогда бы в этом не усомнились, потому что, как следует из названия, они выглядят как слизь. Однако эта слизь доказала свою способность решать лабиринты.
Если поместить слизняка в один конец лабиринта, а еду — в другой, он расширится и заполнит все пути, заняв все тупики. Приближаясь к еде, он может отвести тупиковых слизней обратно к основному телу, оставляя след, который будет служить сигналом для остальных слизней, чтобы они не шли этим путем. Вместо этого все слизни будут следовать по кратчайшему пути к еде, как только поймут, что все остальные пути — тупики.
Ещё более удивительно то, что если один слизевик научился избегать чего-либо, он может соединиться с другим слизевиком, и новый слизевик научится у старого держаться подальше от негативных раздражителей.
Слизевики также смогли решить задачу о двуруком бандите, которая ранее считалась возможной только для организмов с мозгом. Проще говоря, задача о двуруком бандите — это задача принятия решений, основанная на игровых автоматах или одноруких бандитах. Перед вами два игровых автомата, и вам нужно решить, на каком из них играть, чтобы получить больше выигрыша.
Выбор основан на принципе исследования против эксплуатации. Если вы можете использовать только одну руку за раз, вам нужно выяснить, какой вариант лучше: попробовать сначала одну, потом другую, или остановиться на одном в надежде на максимальную выгоду. Вы не знаете, какой из вариантов правильный, поэтому вам нужно принять решение, основываясь на своем опыте.
Принятие решений не представляет собой ничего сверхсложного, но для безмозглой слизички продемонстрировать способность его освоить — это поразительно. В эксперименте слизичкам были предложены два пути. Один вел к ценному пищевому продукту, а другой — к менее ценному. Со временем слизичка научилась корректировать свой путь, чтобы идти только к ценному продукту. Другими словами, она исследовала оба варианта, но использовала более выгодный.
Может ли человек выжить без мозга?
Мы знаем, что у многих существ мозг гораздо примитивнее, чем у человека. И теперь мы знаем, что у некоторых организмов мозга нет совсем. Так какой же мозг необходим человеку для выживания? Может ли человек жить без мозга?
Мужчина обратился к неврологу в Университете Марселя и сделал сканирование головного мозга. Невролог был шокирован, обнаружив, что у мужчины внутри черепа практически нет головного мозга. Полость была почти полностью заполнена спинномозговой жидкостью, и там оставалось совсем немного ткани. Это был 44-летний мужчина, работавший государственным служащим. Тест показал, что у него IQ ниже среднего, но он был вполне способен самостоятельно справляться с повседневными делами. Он жил совершенно нормальной и, судя по всему, счастливой жизнью.
Мужчина родился с гидроцефалией. Жидкость, которая обычно окружает мозг, начала сдавливать мозговую ткань, занимая слишком много места. Обычно это лечится с помощью шунта, который позволяет жидкости оттекать, чтобы мозг мог снова расшириться и занять прежнее пространство.
У некоторых людей с этим заболеванием наблюдаются серьёзные неврологические и когнитивные нарушения. Но некоторые, даже имея всего 5% мозговой ткани, могут жить совершенно нормальной жизнью. В одном случае у молодого человека со слоем мозговой ткани толщиной всего в миллиметр внутри заполненного жидкостью черепа был зафиксирован IQ 126, и он получил диплом с отличием по математике.
По всему миру люди обращались в больницы с жалобами на те или иные проблемы, и результаты сканирования их мозга показывали, что у них полностью отсутствует мозжечок. Женщина по имени Мишель Мак родилась только с правой стороной мозга, которая, по словам врачей, по-видимому, взяла на себя функцию восстановления и перестройки, чтобы компенсировать отсутствие левой части. Она прожила полноценную жизнь, окончила среднюю школу, работает и занимается вводом данных.
Хотя это, безусловно, необычно и не идеально, в некоторых случаях люди могут адаптироваться к функционированию с уменьшенным или даже очень малым количеством мозговой ткани. Пока ствол головного мозга остается неповрежденным и контролирует большинство вегетативных функций, кажется, что некоторые люди могут продолжать процветать даже в самых экстремальных условиях.
Другие статьи, которые могут вас заинтересовать