Есть ли нервная система у креветок

Борцы за права наших братьев меньших празднуют победу: теперь в Швейцарии раков, лобстеров и крабов нельзя варить живьем! 10 января на заседании Федерального Совета - это высший орган власти - были внесены соответствующие поправки в "Закон о защите животных", которые вступают в силу с 1 марта 2018 года.

Члены правительства альпийской республики убеждены, что это слишком жестоко по отношению к беспозвоночным: бросать их живыми в кипящую воду! Они страдают на огне около минуты, прежде чем уйти в мир вечной охоты, это слишком мучительно. Представители власти считают, что отныне повара должны использовать более гуманный способ превращения этих членистоногих в съедобный деликатес.

Это решение правительство принимало не с бухты барахты. Ему предшествовало серьезное научное обсуждение вопроса: чувствуют ли ракообразные боль, когда их варят или сохраняют нордическое спокойствие?

В рядах ученых мужей по этому поводу нет единства.

- У меня нет абсолютных доказательств, но эксперименты, которые я проводил, убеждают меня, что эти животные способны ощущать боль и чувствовать, что их варят, - утверждает профессор Роберт Элвуд из Королевского университета в Белфасте (Северная Ирландия ). Он около десяти лет изучал эту тему и консультировал швейцарское правительство.

Во время опытов ученый смачивал усики креветок уксусной кислотой. Креветки тут же начинали потирать усики передними конечностями, однако, эта реакция ослабевала, когда Элвуд обрабатывал пораженные места анестетиком. А раки-отшельники способны демонстрировать разумное почти человеческое поведение. Например, люди избегают боли, но готовы терпеть ее во время лечения зубов, потому что понимают долгосрочные выгоды от общения с дантистом. Так же поступают раки-отшельники, живущие в раковинах. Если бить по раковине, то через какое-то время членистоногого хозяина можно выгнать из своего убежища. При этом время, которое продержится рак, зависит от силы ударов и . качества раковины. Это значит, что раки способны взвешивать выгоды и риски, реагируя на вредный импульс. Такое поведение выходит далеко за рамки рефлексов.

Но у Элвуда немало оппонентов.

- Идея создания такого закона могла прийти в голову только людям, которые наделяют лобстеров и крабов человеческими чувствами, - полагает Джозеф Айерс, профессор морских и экологических наук в Северо-Восточном университете в Бостоне ( США ). - Однако, они не понимают, что анатомия мозга ракообразных не позволяет им чувствовать боли. Их организм устроен по-другому. Например, когда на лобстера нападают, он может отбросить клешню, а затем без всякого ущерба для себя вырастить новую.

Скепики сомневаются, что у беспозвоночных реакция на раздражение ощущается, как боль. Специальные рецепторы могут сигнализировать организму об опасном событии - механической травме или контакте с источником высокой температуры. Но эти сигналы минуют нервную систему мозга, их задача запустить примитивную систему рефлекторного реагирования.

Тем не менее, в Швейцарии поварам придется учить искусству убивать ракообразных своими руками. Ведь это продукт очень скоропортящийся и должен быть доставлен на кухню в живом виде, чтобы избежать отравлений. Швейцарский закон гласит: перед тем как попасть в кастрюлю лобстер (или любой другой его родственник) должен быть умерщвлен либо электрошокером, либо механическим способом.

Как я ни старался не обращать на него внимания, мой помощник действовал мне на нервы. Получив диплом, Пол решил пару лет поработать, прежде чем идти в магистратуру по английской литературе. Нет, работал он отлично. Но его музыкальные вкусы… Он горбился над компьютером, а из магнитофона несся очередной кошмар, который сейчас слушают двадцатилетние. Но это еще ничего; пока можно было научно доказать, что его музыка хуже той, которую слушало мое поколение, он имел полное право слушать исключительно эту дрянь. Раздражало то, что он не просто так слушал ее. Несколько часов Sonic Youth — а потом вдруг поздний Бетховен. А потом живой концерт кантри. Музыка у него менялась каждый раз. Григорианские песнопения, Шостакович, Джон Колтрейн, хиты джазовых оркестров, Има Сумак, арии Пуччини, охотничьи песни пигмеев, Филип Гласс, классика клезмера. Он тратил свои первые зарплаты на методичное исследование новых видов музыки, внимательно прослушивал их, составляя собственное мнение: некоторые вещи ему совсем не нравились, но он наслаждался процессом.

Это даже не раздражало. Это угнетало, поскольку заставляло обратить внимание на мою собственную зашоренность. Я все время слушаю музыку, но не помню, когда в последний раз слушал нового исполнителя. Например, я люблю всего Малера, но слушаю все те же две любимые симфонии. Регги — вечно одна и та же кассета лучших песен Боба Марли. А если я иду ужинать в ресторан, то все чаще заказываю одно и то же любимое блюдо.

Для многих это стало бы поводом для самокопания и болезненного принятия истины на пути к личностному росту. Будучи ученым, я схитрил и решил вместо этого изучить предмет. Облачившись в белый халат и вооружившись микроскопом, я принялся названивать по телефону.

Я хотел выяснить, есть ли четко выраженные периоды созревания, когда складываются наши культурные вкусы, мы открыты новому опыту и даже тянемся к нему ради него самого. А главное, я хотел понять, есть ли определенный возраст, в котором эти окна открытости ко всему новому захлопываются.

После сорока с лишним звонков по всей стране выявилась очевидная закономерность. Не слишком много семнадцатилетних слушает сестер Эндрюс, редко в каком доме престарелых играет Rage Against the Machine, а фанаты шестидесяминутных опусов Джеймса Тейлора переходят на джинсы свободного покроя. А если сформулировать точнее, то, объединив данные, полученные по ответам на эти два вопроса, мы получим достаточно надежные показатели, сколько лет было среднему любителю музыки определенного периода, когда он услышал эту музыку впервые. Мы обнаружили, что большинству людей было двадцать или меньше лет, когда они впервые услышали музыку, которую решили слушать всю оставшуюся жизнь. Учитывая меру изменчивости данных, мы выяснили, что если в момент появления новой популярной музыки вам больше тридцати пяти лет, то с вероятностью более 95% вы ее слушать не станете. Окно закрылось.

Взбудораженный этими данными, я обратился к чувственной сфере еды. В каком возрасте люди наиболее открыты к новой пище? Психологи давно изучают вкусовую новизну на лабораторных животных, пытаясь разобраться, как те выбирают еду, возмещают нехватку питательных веществ и избегают ядов. Об этом приходилось задумываться и зоологам — специалистам по дикой природе: из-за деградации среды обитания некоторые дикие популяции вынуждены переселяться в новые экосистемы. Антрополог Ширли Страм изучала стаю диких павианов в Кении после того, как земледельцы вытеснили несчастных с их территории, и наблюдала, как животные выясняют, какие растения в изменившихся условиях пригодны в пищу. Лабораторные и полевые исследования показывают одно и то же: животные обычно держатся подальше от новой еды, а когда они достаточно голодны, чтобы попробовать что-то новое, молодые более склонны к экспериментам: они чаще открывают для себя что-то новое и готовы менять свое поведение, видя, что кто-то другой это сделал.

Так ли это работает у людей? Используя тот же подход временных окон, что с радиостанциями, я решил обратиться к еде, которая, по общим американским стандартам, была достаточно странной и вошла в обиход сравнительно недавно. Пицца? Бейглы? Не годится, слишком широко распространены. Переход от кантонских овощных рагу к острым сычуаньским блюдам в китайских ресторанах? Отнюдь не очевидная точка перехода.

Решили, что подходит суши. Кусочки сырой рыбы с хреном и цветами из овощей, наверное, до сих пор отталкивают сельских любителей доброго жаркого. Вернувшись к телефонам, мы с ассистентами стали обзванивать суши-бары по всему Среднему Западу, от Омахи и Небраски до Миннесоты. Когда в вашем городе появилось суши? Какого возраста ваши средние клиенты, исключая азиатов?

Весть о том, что биолог из Стэнфордского университета собирает информацию для исследования, вызвала почти физическое оцепенение у клиентов некоторых таких ресторанов. А в Блумингтоне, штат Индиана, мы наткнулись на грязные разборки о том, какой из двух суши-баров открылся первым. Но, в общем, спустя пятьдесят ресторанов мы выявили закономерность. Когда суши появилось в городе, среднему посетителю суши-бара (за исключением азиатов) было двадцать восемь или меньше лет, а если вам на тот момент было больше тридцати девяти, то с вероятностью более 95% вы к ним никогда не притронетесь. Захлопнулось еще одно окно.

Это подстегнуло меня, и я решил изучить еще одну категорию. Я живу недалеко от улицы Хейт в Сан-Франциско, в районе, где человек, достигший сорока с чем-то лет, понимает, сколько окон новизны захлопнулось у него в голове. Благодаря этой близости я смутно осознавал, что стандарты эпатажной моды слегка изменились с тех пор, как мы надевали в школу джинсы в знак бунта против родителей. Наверняка к этой области тоже можно применить подход временных окон.

Удивительно, но на такие расспросы от биологического факультета Стэнфорда не приподнялась ни одна бровь, с пирсингом или без. Похоже, чтобы удивить хозяев этих салонов, нужно постараться как следует. Кто бы мог подумать? После проработки тридцати пяти пунктов у нас был ясный ответ. Среднему носителю гвоздей в языке было восемнадцать или меньше лет, когда в моду вошел этот деконструкционистский герменевтический жест (или что это такое). А если вы в то время были старше двадцати трех, то с вероятностью более 95% не стали прокалывать язык — скорее могли сделать прическу, как у Дженнифер Энистон.

У нас были крупные научные открытия. По крайней мере для одной модной новинки окно восприимчивости, по сути, закрывалось к двадцати трем годам; для популярной музыки оно закрывалось к тридцати пяти; для необычной еды — к тридцати девяти.

Вскоре я обнаружил, что, разумеется, в своем исследовании изобрел велосипед: эти закономерности были уже хорошо известны. Одна из них — типичная молодость творческого процесса. Некоторые области деятельности — например, математика — строятся на творческих прорывах вундеркиндов. Та же схема, пусть и не так ярко, проявляется и в других творческих профессиях. Подсчитайте количество мелодий в год для композитора, стихотворений для поэта, новых результатов для ученого, и в среднем после пика в относительно молодом возрасте начинается спад.

Эти исследования также показывают, что великие творческие умы со временем не только все менее способны создавать что-то новое, но снижается и их восприимчивость к новинкам внешнего мира, как мы это наблюдали на примере суши-бара. Вспомните, как Эйнштейн вел арьергардный бой против квантовой механики. А невероятно успешный клеточный биолог Альфред Мински войдет в историю науки как последний крупный авторитет в своей области, отрицавший представление о ДНК как о молекуле наследственности. Как заметил физик Макс Планк, состоявшиеся поколения ученых не принимают новых теорий, вместо этого они умирают. Иногда закрытость ума проявляют стареющие революционеры, отвергая то, что должно было стать логическим продолжением их революции. Скажем, Мартин Лютер провел свои последние годы, помогая подавлять крестьянские восстания, вдохновленные освободительным влиянием его идей. Это проявление устойчивой тенденции. По мере старения в большинстве своем мы — будь то пожилой ученый, отмахивающийся от заблудших учеников, или загородный житель, который по дороге с работы домой крутит в автомобиле ручку радио, пытаясь поймать знакомую мелодию, — становимся все менее открытыми к чему-то новому.

О чем это может говорить? Будучи нейробиологом, вначале я попытался разобраться в этих данных с точки зрения науки о мозге. То, как ученые раньше представляли себе старение мозга, могло бы легко объяснить эту закономерность. В старой модели, если вы подросток, ваш мозг в отличном состоянии, он создает новые связи между нейронами и с каждым днем работает все лучше. Потом в какой-то момент (может быть, буквально утром вашего двадцатого дня рождения) что-то происходит — и вы начинаете терять нейроны (10000 в день, как мы все усвоили). Это неизбежный аспект нормального старения, к сорока годам ваша нервная система приближается к нервной системе креветки. В этой модели пустыня из мертвых нейронов включает области мозга, задействованные в поиске новизны.

Сюда можно отнести разные случаи. Возможно, ученый меняет сферу деятельности, мыслит теми же штампами, как в свою бытность физиком-теоретиком, но теперь, когда он занимается современным танцем, это кажется свежим и новым. Это было бы не так интересно. Вероятно, смена дисциплины действительно стимулирует ум к частичному возвращению юношеской открытости к новому. Нейробиолог Мэриэн Даймонд показала, что один из самых верных способов заставить нейроны взрослого создавать новые связи — это поместить организм в стимулирующую среду. Может быть, дело в этом.

Альтернативное объяснение находит поддержку в недавних работах Саймонтона: то, что действительно губит интерес к новому у стареющего ученого, — это ужасное состояние… собственного величия. Новые открытия по определению ниспровергают устоявшиеся представления интеллектуальных элит. Таким образом, седовласые знаменитости становятся реакционерами из-за того, что по-настоящему новое открытие, скорее всего, вышибет имена их самих и их приятелей из учебников: от новизны они теряют больше всех.

Работа Саймонтона предлагает первые объяснения, почему, скажем, Иоганн Штраус отстаивал перед Арнольдом Шенбергом новую тогда мысль, что вальсировать всю ночь — приятно. А размышления Харрис могут помочь понять, почему поколение, повзрослевшее, вальсируя под Штрауса, не вернется к Шенбергу. Но как биолог я упорно возвращаюсь к факту, что мы, люди, здесь не одиноки и ни величие, ни групповая идентификация не говорят нам достаточно, чтобы понять, почему старые звери не хотят пробовать новую еду.

Главным бонусом публикации этой статьи стало открытие ярких исключений из закономерностей старения. Множество восьмидесятилетних нашли минутку перед уроком дельтапланеризма, чтобы написать мне имейл о том, насколько они не соответствуют схеме, которую я описал. Это прекрасно.

Креветки: особенности строение

. Головогрудь креветок несет особый вырост – рострум. На нем имеются зубцы и выступы, форма и расположение которых различны у разных видов. Окраска у большинства пресноводных креветок схожа: молодые рачки полупрозрачны, взрослые – чаще серо-зеленые, коричневатые, желтые, голубоватые. Ночью креветки светлеют, становятся полупрозрачными, днем на ярком свету темнеют. Меняют они окраску и в зависимости от фона – на темном за 1,5–2 часа могут потемнеть, на светлом – светлеют. Это особенно заметно у креветок палемонов (Palaemon) и палемонетесов (Palaemonetes).

Окраска креветок в основном обусловлена каротиноидами, преимущественно астаксантином. Соединяясь с белками, он образует пигменты синеватого и буроватого цветов. При высокой температуре эти соединения разрушаются и астаксантин выделяется в свободном виде, проявляя свой первичный красный цвет. Поэтому вареные креветки, как и раки, становятся красными.

Пигменты в теле креветки сосредоточены в особых органах – хроматофорах, расположенных в толще покровов рачка. Эти органы имеют отростки и разветвления. Когда зерна пигмента концентрируются в центре хроматофора – креветка светлеет, когда они распыляются по всем отросткам – рачок темнеет под цвет хроматофорного пигмента. Часто таких пигментов несколько, например, у креветки крангон (Crangon) – желтый, черный, белый и красный. К хроматофорам не подходят нервы, так что окраска креветок не регулируется нервной системой напрямую. Распределение пигментов стимулируется действием определенных гормонов в крови, которые вырабатываются специальными железами в глазном стебельке под влиянием света. У лишенной глазного стебелька креветки полностью прекращается движение пигментов и изменение окраски.

Глаза у креветок состоят из множества фасеток, число которых увеличивается с возрастом. Поэтому зрение у этих существ мозаичное. Креветка лучше видит на близком расстоянии (вероятно, в несколько сантиметров), и зрение в ее ориентировании играет меньшую роль по сравнению с осязанием и обонянием. Тем не менее глаза имеют важное значение в жизни рачков, отвечая за выработку в глазных стебельках специальных гормонов, регулирующих не только изменения окраски, но и частоту линек и рост, уровень сахара в крови, обмен веществ, накопление кальция в организме, расположение пигмента в клетках.

У креветки есть три пары ногочелюстей – видоизмененных грудных конечностей. Ими рачок собирает мелкие водоросли, детрит и подносит пищу к жвалам, щетинки на которых окончательно определяют пищевую ценность захваченных частичек: стоит ли их есть?

Передняя пара ходильных ног креветок превращена в клешни. Ими рачок защищается, хватает крупную живую добычу. У самцов клешни обычно более крупные.

Грудные ходильные ноги интересны тем, что левая и правая ноги каждой пары движутся независимо друг от друга. С грудными конечностями связаны жабры. Они прикрыты боковым краем панциря. На задних челюстях имеется крупная лопасть, она осуществляет частые взмахи, прогоняя воду через жаберную полость.

Брюшко креветок (абдомен), более толстое и развитое у самок, снабжено пятью парами плавательных ножек – плеоподов. С их помощью креветка плывет. Последние брюшные конечности – уроподы – образуют вместе с хвостом широкий веер. Резко сгибая брюшко, креветка может быстро плыть назад, не разворачиваясь в сторону движения, – так она поступает при опасности.

У самцов передние плеоподы служат для прикрепления сперматофора на тело самки. Самка носит на плеоподах яйца, плеоподы своими движениями омывают их свежей водой и очищают.

Снаружи тело креветки покрыто сплошным слоем хитина. При росте ракообразного периодически происходит смена покровов – линька. Это очень важный период в жизни креветок. Ослабленные животные часто погибают именно во время линьки.

У перелинявшей креветки мягкое тело и конечности, и в это время она совершенно беспомощна. Перемещаться она может только скачками, сгибая брюшко. На время линьки рачок прячется в самые темные укрытия, в гущу растений, щели на дне. Линька происходит ночью. Креветка ложится на дно, сверху в ее покровах образуется щель между панцирем головогруди (карапаксом) и брюшком. Креветка сначала вытягивает из старого панциря головогрудь, потом брюшную часть. Это длится всего около полминуты. Новые покровы креветки постепенно твердеют, через полчаса она уже может стоять на ногах. Во время линьки самки самец находит ее по запаху. Он охраняет ее, стоит над ней, раздвинув клешни. Затем приклеивает сперматофор к брюшной части самки. Через 6–8 ч она откладывает яйца на брюшные ножки и носит их до вылупления личинок.

Для построения панциря креветкам необходим кальций. Хотя значительная его часть поступает в организм рачка с пищей, в мягкой, с низким содержанием солей кальция, воде креветки растут плохо. Мы наблюдали патологическую линьку у пресноводной креветки в мягкой подкисленной несменяемой воде. Панцирь сходил с нее кусками, новые покровы долго не затвердевали, конечности не развились и в результате креветка погибла. Существуют, однако, и исключения. Креветки из рода Atya живут на островах Индийского океана в воде с жесткостью менее 3° и кислотностью (рН) менее 6,5. .

Читайте также: