Планарии размножаются и
половым и неполовым путем. Летом они теряют «свой хвост и отращивают новый а у
старого, в свою очередь, вырастает голова. При благоприятных условиях их можно
разрезать на несколько частей, и каждая из них регенерирует в нормальную
взрослую особь. Ученые Мичиганского университета при изучении планарий
столкнулись с очень любопытным вопросом: сохраняет ли регенерированная особь
«память»? Может ли она «помнить», что произошло с ней до деления, то есть до
того момента, когда ее мир разделился на два? У кого лучше «память»: у головы с
новым хвостом или у хвоста с новой головой? Томпсон и Мак Коннелл проделали
следующий эксперимент. Червь был помещен в мелкий желобок. Внезапно над червем
зажигали Две сильные электрические лампочки по 100 ватт каждая.
Обычно на свет червь не
реагирует. Но за вспышкой света следовалэлектрический шок, который
вызывал резкое, судорожное сокращение тела червя. «Урок» повторяется, и через
некоторое время червь привыкает к тому, что свет является сигналом,предвосхищающим удар, и теперь тело червя
сокращается, как только зажигаются лампочки. Червь научился ассоциировать свет
с электрическим шоком или, если хотите, приобрел условный рефлекс. После этого
червя разрезают пополам и дают возможность обеим частям регенерировать.
Запомнят ли эти «новые» черви выработанный рефлекс и вкакой степени?Здесьвозниклонекоторое затруднение. Хвост или «голова»
обычно регенерируют в полное животное втечениедвух недель. Но для
того,чтобы обеспечить полноеразвитие всех внутренних органов, этот срок
был увеличен еще на две недели. Четыре недели в жизни червя — большой срок.
Можно было предположить,что за этовремяживотное«забудет»частьприобретенного условного рефлекса, даже если его оставить целым и
невредимым.Поэтому была «обучена»
контрольная группа червей. Втечение
месяца эту группу неподвергали никаким
проверкам. Надо было выяснить, сколькопридется приложить усилий для полного восстановления прежнего «опыта и
умения» червей. И вот результат. Чтобы черви научились реагировать на свет,
нужно примерно 150 «уроков» (свет — электрический шок). Послечетырехнедельного отдыха некоторые черви
сразу реагируют на Свет, другим понадобились «дополнительные занятия», чтобы
восстановить утраченную способность. В среднем для восстановления надежного
условного рефлекса группе червей требовался «курс усовершенствования» в40 «уроков». Такимобразом, «экономия» в количестве
необходимых«уроков»благодаряподобной «памяти» составляет 150—40=110; этоболее 70%, что совсем не так уж плохо. А
теперьвернемсяот нормального червя к разрезанному пополам.
Каждая половина, после того как регенерация органовполностьюзавершилась, прошла «курсы усовершенствования» по той же системе, что и
контрольные животные. Оказалось, что «хвосты» удержали в памяти столько же, сколько
и «головы», и что как те, так и други показали около 70% сохранения памяти, то
есть столько же, сколько и цельные животные. Подобные результаты получили также
исследователи Вашингтонского университета Эрнхарт и Шеррик, которые обучили
червей другомутрюку - находить путь
через простой лабиринт. Как и в предыдущем случае, сохранение условного
рефлекса наблюдалось в одинаковой степени у «голов»
иу «хвостов». Каким же образом
«хвост» сохраняет впамяти то, чему
училась «голова»?И как память
передается «новым» голове имозгу,
выросшим у «хвоста»? Когда перед исследователями возник этот вопрос, они
проделали еще один эксперимент. Они обучали «голову» (Г-1) после того, как был
отрезанее«хвост»(Х-1); даваливозможностьГ-1отраститьновыйхвост(Х-2); отрезали его и ждали, пока у негоотрастетновая голова Г-2. Это
животное Г-2 + Х-2анатомическинеимелони единого общего органа
или ткани спервоначальными Г-1 + Х-l, и, однако, оно удержало в памяти значительное количество того,
чему была обучена Г-1, Как произошла передача информации? Последние эксперименты
еще более удивительны. В период спаривания некоторые планарии становятся
каннибалами и пожирают все живое, попадающееся у них на пути, включая свои
собственные хвосты, которые незадолго до этого отделились от головы и находятся
в стадии отращивания новой головы. Мак Коннелл разрезал «обученных» червей и
скормил их необученным. Результаты довольно убедительно доказывают, что,
«каннибалы», которым скармливали «обученных» животных, проявляли лучшие
способности к «учению», чем те, у которых сохранялась обычная диета. Поскольку
«хвост» плоского червя имеет память ничуть не хуже, чем «голова», можно было бы
подумать, что мозг играет здесь лишь второстепенную роль. Но это не так. Мозг
животного, хотя и примитивный, является центром его нервной .системы, в который
поступают сенсорные импульсы от глаз и других рецепторов. Более того,
эксперименты Эрнхарта довольно неожиданно доказывают, что двуглавые черви
воспринимают быстрее, чем другие, в то время как животные, у которых мозг был
удален, оказались неспособными к «учению» (эксперимент Гови). И тем не менее
«хвост» однажды «обученной» планарии сам по себе в состоянии сохранять
рефлексы. Можно прийти к выводу, что голова необходима для приобретения знаний,
а не для удержания их. Это было также подтверждено экспериментальным путем:
«обученных» червей разрезали пополам и Давали им возможность регенерировать
недостающие органы в жидкости, содержащей химический «стиратель памяти». На
«головы» этот «стиратель памяти» не подействовал, но
хвосты» полностью забыли
все, чему их обучали. Особый интерес представляет эксперимент по выращиванию
червей в химическом растворе со «старателем памяти». Одним из двух чрезвычайно
сложных «копирующих» веществ, играющих решающую роль в механизме
наследственности, является рибонуклеиновая кислота (РНК). Ее можно
нейтрализовать другим веществом — рибонуклеазой (РНК-аза). Именно это вещество
использовалось в качестве «стирателя памяти". Планарии на весь период
регенерации были помещены в сильный раствор рибонуклеазы, часто вырастали безглавыми
или безглазыми уродами, а это доказывает, что «старатель» был помехой химически
зашифрованным потенциалам наследственности.
С другой стороны, слабые
растворы РНК-азы просто замедляли процесс регенерации органов, не оказывая
заметного вредного действия на развитие органов: он только «стирал» химически
закрепленные элементы памяти, приобретенной во время «обучения». Это
доказывало, что «память» была уже внедрена в «копию», но, будучи наиболее
поздним и искусственным приобретением, была «стерта» в первую очередь.
А. Ке с т л ер. Планария
озадачивает ученых.—«Наука и жизнь», 1962, № 4