Чтение онлайн

Какую степень сложности должно иметь живое создание, чтобы обладать подобием органов чувств, правильно воспринимать среду обитания и определять собственные потребности, иметь кратковременную и длительную память, принимать правильные решения, чтобы адекватно реагировать на любые воздействия, да и вообще проявлять индивидуальные черты? – задались вопросом ученые. И сами же на него с изумлением ответили: достаточно быть одноклеточным организмом, той же бактерией. Как уже было сказано, по традиционным понятиям, ограниченным рамками существующих концепций, они представляют собой простейшие и бесчувственные формы жизни.

«Окна» в мир у бактерий. Как ни удивительно, но одноклеточным животным тоже даны «окна» в мир, способность ощущать среду обитания и неплохо в ней ориентироваться. Для этого они имеют высокочувствительные рецепторы, которые и играют роль органов чувств, а также систему для анализа полученной информации.

Например, рецепторы реагируют на строго определенные молекулы, и такая химическая чувствительность подобна восприятию запаха и вкуса. Как уже говорилось, запах может определяться вибрационными свойствами молекул и их составляющих. И любой аромат связан с конкретными частотами (волновыми числами) инфракрасного диапазона. Поэтому специфические рецепторы (хеморецепторы) способны реагировать на присутствие в среде химического вещества даже на расстоянии.

А далее воздействие вещества на рецептор запускает последовательную цепь таких сложных реакций, которые, казалось бы, не должны происходить у одноклеточных организмов. Но все то сложное и целесообразное, что происходит с микроорганизмами, еще и еще раз подтверждает, что каждое, даже очень малое, существо является уникальным Божиим творением.

Химическая ориентация. Каким же образом применяют микроорганизмы свои «органы чувств» при химической ориентации. Для многих из них характерен хемотаксис – процесс ориентации под влиянием химических веществ и полей различной природы. Он осуществляется с помощью хеморецепторов, расположенных прямо на самой клетке.

Хемотаксис лучше всего наблюдать на одноклеточных – инфузориях и амебах. Хорошо видно, как они убегают от одних химических веществ и движутся к другим, переходят из области низкой концентрации в высокую, или наоборот. Исследования показывают, что хеморецепторы очень чувствительны к изменению и концентрации и химического состава вещества вокруг этих животных. Часто они ощущают буквально считанные ионы, присутствующие в среде.

Такой таксис одноклеточных существ сравним с наведением ракеты на цель. В случае живых организмов он самоуправляем и сходен с действием той ракеты, у которой программа наведения рассчитана, например, на инфракрасное излучение. Одноклеточный организм принимает сигнал и либо движется навстречу передатчику и стыкуется с ним, либо движение происходит от передатчика, так как он старается избежать встречи.

Если таксис положительный, то приемник сигнала (в данном случае микроорганизм) обязательно должен найти передатчик. И куда бы тот ни отклонялся в определенных пределах, все равно будет найден стремящимся к нему животным. Иными словами, когда происходит перемещение передатчика сигнала, то, как и в случае с самонаводящейся ракетой, происходит корректировка траектории микроскопического организма, который до сих пор многие считают примитивным.

Такое поведение одноклеточных существ помогает ученым представить, как, используя хемотаксис, передвигаются в человеческом организме различные клетки, относящиеся к имунной системе (макрофаги, лимфоциты и др.) – Они призваны защищать организм от «непрошеных гостей». Поэтому клетки-спасатели должны на расстоянии узнавать о появлении болезнетворных агентов и целенаправленно двигаться в их сторону.

Высокая чувствительность и «эффект домино». Среди микроорганизмов можно найти немало рекордсменов, способных ощущать отдельные молекулы и улавливать наиболее слабые из известных нам, а возможно и неизвестных полей.

Так, бактерии дана способность ощутить разницу между одной и двумя частицами среди 10 тысяч таких же частиц. Представьте для сравнения, что перед вами две стеклянные банки, заполненные монетками, и вам нужно «почувствовать», в какой из них ровно 10 000 монет, а в какой их 9999!

Загадочную способность бактерии откликаться на одну-единственную молекулу ученые пытаются объяснить, прибегая к различным теориям, в том числе к «эффекту домино».

Рецепторы на поверхности клетки соединены в гигантский кластер (сложно организованную группу). И стоит только одной из молекул вещества вступить во взаимодействие с определенным рецептором, как срабатывает пресловутый эффект домино. Тогда весь кластер перестраивается согласно «указаниям» заложенной Творцом в одноклеточный организм генетической программы. Причем это происходит не произвольно, а строго определенным образом.

В результате изменяется состояние всей поверхности бактериальной клетки. И соответственно меняются некоторые организменные процессы, а также поведение этого живого существа.

Перевод химического языка на световой. Чувствительность к внешнему воздействию обнаруживают и другие микроорганизмы. Например, ночью на море можно увидеть слабый мерцающий свет. Это светятся одноклеточные ночесветки. Если ударить чем-либо по воде, то свечение в этом месте станет значительно интенсивнее, и вода вспыхнет голубоватым светом. Это ночесветки «зажгут» свои клетки-фонарики в ответ на механическое раздражение.

Таким же свечением они ответят даже на самое незначительное повышение ионов натрия или сахара в воде, то есть на химическое раздражение. Ведь их хеморецепторы являются приемным устройством в системе анализа химических соединений. А они редко ошибаются.

Опыты говорят не только об очень тонком механизме хеморецепции, но еще и о передаче информации другим одноклеточным существам. Вспышка ночесветок при введении в воду химических веществ – это перевод информации химического языка полученного сигнала, посланного веществом, на электромагнитный – световой. И тогда загоревшийся фонарик ночесветки становится сигналом своим соплеменникам. Он даст им предупреждение о возможной опасности, связанной с изменением состава химических соединений в водной среде.

Восприятие различных видов энергии. Молекулярные «органы чувств» бактерии информируют ее о различных внешних событиях не только благодаря химическому взаимодействию с сигнальными веществами. Бактерия дифференцированно воспринимает в виде раздражения и многие виды энергии: световые волны, звуковые колебания, гравитацию, вибрации, угловые ускорения и т. п.

Больше того, бактерии могут предупреждать нас и о всплесках солнечной активности за неделю до их появления. Эти микроскопические животные, способные менять свою окраску, служат главной «деталью» сверхчувствительного прибора. На что они реагируют – на изменение электромагнитных полей или на сигнальные частицы, летящие от Солнца, – пока не выяснено.

А организм бактерий, проживающих в соленых водах, специально создает крохотные цепочки магнитных кристаллических частиц – магнетосом. Они содержат железо в виде магнетита и помогают бактерии ощущать магнитные поля, чтобы направлять ее движение с помощью геомагнитного поля Земли. Благодаря своему чувствительному компасу миниатюрные существа легко ориентируются и быстро мигрируют в нужном направлении.

Наследственная способность бактерий создавать для себя настоящий компас – факт сам по себе удивительный. Заслуживает внимания и то, что представители трех видов бактерий, которые обитают в водах, насыщенных серой, строят свои компасы не из окиси железа, а образуют кристаллическое вещество греигит, соединяя железо с находящейся вокруг в избытке серой. Причем бактерии создают свой собственный кристалл греигита по уникальной, пока не разгаданной людьми микротехнологии.