Биология. В 3-х томах. Т. 2

Немецкий зоолог, лауреат Нобелевской премии Карл фон Фриш изучал природу этих танцев, используя меченых рабочих пчел и специально сконструированные ульи со стеклянными стенками, позволявшие вести наблюдения. Рабочие пчелы разыскивают источники нектара и сообщают о направлении и расстоянии, на котором они находятся, другим рабочим пчелам с помощью "танца", обычно на вертикальных сотах. Если расстояние составляет (приблизительно) менее 90 м, пчела исполняет круговой танец (рис. 16.67), уведомляющий о том, что источник нектара находится недалеко, но не дающий никаких указаний относительно направления. Если же расстояние больше 90 м, пчела исполняет виляющий танец, который указывает направление к источнику нектара по отношению к улью и к солнцу. При этом пчела описывает путь, напоминающий восьмерку, и во время пробега по средней линии этой восьмерки виляет брюшком. Согласно фон Фришу, скорость движения пчелы обратно пропорциональна расстоянию от улья до источника нектара, а угол между средней линией восьмерки и вертикалью равен углу между нужным направлением полета и направлением на солнце. Интенсивность "виляния" отражает количество корма в найденном месте (рис. 14.67, Б). Предполагают, что поправка на перемещение солнца вносится у пчел с помощью "биологических часов" и что при неполной облачности пчелы могут определять положение невидимого солнца по поляризации света от отдельных участков голубого неба.

Рис. 16.67. Танцы пчел. А. Круговой танец, который исполняется, когда корм находится на расстоянии менее 90 м от улья. Б. Виляющий танец, указывающий на взаимное расположение улья, солнца и источника корма

Данные, полученные в последнее время, позволяют предположить, что для сообщения другим рабочим особям о местонахождении нектара пчелы могут использовать высокочастотные звуки. Пока неизвестно, является ли этот способ основным средством связи, но его открытие не обесценивает наблюдений и выводов Фриша, поскольку это может быть добавочной сигнализацией, подкрепляющей зрительные сигналы-танцы. Известно, однако, что возвращающаяся с добычей пчела может сообщить другим пчелам о типе цветков, которые она посетила, скармливая им некоторое количество собранного нектара.

16.9. Поведение, связанное с научением

16.9.1. Память

Память — это способность хранить и извлекать информацию о прошлом опыте, и научение без памяти невозможно. Прошлый опыт, включающий стимулы и реакции, фиксируется в виде "следов памяти", или энграмм, а так как способность к научению у млекопитающих пропорциональна величине больших полушарий, очевидно, что именно они служат местом образования и хранения энграмм.

Природа энграммы неизвестна, о ней существуют лишь гипотезы, основанные на противоречивых данных. Эти гипотезы можно разделить на две главные группы: согласно одной из них, в основе памяти лежат изменения в структуре нейронов и их организации в центральной нервной системе, а согласно другой — стойкие изменения в биохимии мозга.

Гистологическое исследование ткани головного мозга указывает на существование замкнутых нейронных цепей, что позволило выдвинуть представление о реверберирующих цепях как элементах энграммы. Согласно этому представлению, реверберирующие цепи позволяют возбуждению циркулировать по кругу, сохраняя таким образом информацию. Кажется, однако, сомнительным, чтобы такая активность могла продолжаться сколько-нибудь долго, и эксперименты показывают, что память обладает большей емкостью и прочностью, чем можно было бы достичь с помощью одного только этого механизма. Так, например, при охлаждении мозга крысы до 0°С вся электрическая активность в нем прекращается, но после возвращения температуры к норме никакого разрушения следов памяти не обнаруживается. Полагают, однако, что такие цепи могут играть роль в кратковременной памяти, т.е. в хранении информации в пределах нескольких минут (как, например, при запоминании человеком шестизначного номера телефона с тем, чтобы тут же его набрать) и в облегчении передачи сигналов по определенным нервным путям. После сотрясения мозга память на предшествующие ему события может ослабевать или исчезать; кратковременная память постепенно ухудшается также в процессе старения. Долговременная память более прочна, и поэтому полагают, что в ее основе лежат какие-то стойкие изменения в ткани головного мозга.

Можно думать, что образование следов памяти связано с действием биохимического механизма, включающего синтез в мозгу определенных веществ. Экстракты из центральной нервной ткани обученных плоских червей или крыс при введении необученным червям или крысам соответственно сокращали время, необходимое для усвоения тех же задач. Активным фактором во всех этих опытах была, по-видимому, РНК.