Кибернетика и общество

У членистоногих внутренний рост может перейти во внешний рост только путем сбрасывания старого узкого камзола и путем развития под ним нового, который хотя первоначально мягок и гибок и способен принять несколько новую и большую форму, но очень скоро приобретает жесткость своего предшественника. Иначе говоря, ступени роста отмечаются определенными циклами линьки, сравнительно частыми у ракообразных и гораздо более редкими у насекомых. На стадии личинки возможно несколько таких ступеней. Стадия куколки – это переходная линька, во время которой изнутри подготавливаются к выполнению своих функций крылья, которые не функционировали в личинке. Этот процесс заканчивается, когда из предпоследней стадии куколки и завершающей ее линьки рождается вполне взрослое существо. Взрослое насекомое никогда больше не линяет. Оно вступает в стадию своей половой зрелости, и, хотя в большинстве случаев насекомое способно принимать пищу, существуют насекомые, у которых остаются неразвитыми рот и пищеварительный аппарат, и, таким образом, имаго, как называют такое насекомое, может лишь спариваться, откладывать яйца и умирать.

В этом процессе сбрасывания старой и образования новой оболочки принимает участие нервная система. Хотя имеются некоторые факты, свидетельствующие, что какая-то память сохраняется при переходе от личинки к имаго, эта память не может быть очень экстенсивной.

Физиологическими условиями памяти и, следовательно, научения, по-видимому, является некоторое постоянство организации, которое позволяет удерживать производимые внешними чувственными впечатлениями изменения в качестве более или менее постоянных изменений структуры или функции.

 Метаморфоза представляет собой слишком радикальное

[с.65] 

изменение, чтобы могли сохраниться многие из продолжительных записей этих изменений. Действительно, трудно представить себе сколько-нибудь точную память, способную пережить этот процесс радикальных внутренних преобразований.

Насекомое есть другое ограничение, зависящее от его схемы дыхания и кровообращения. Сердце насекомого имеет очень плохую и слабую трубчатую структуру: оно соединяется не с ясно очерченными кровеносными сосудами, а с неопределенными полостями или синусами, передающими кровь тканям. Кровь насекомого лишена эритроцитов и содержит кровяные пигменты в растворе. Этот способ передачи кислорода является определенно более низким по сравнению с передачей кислорода при помощи эритроцитов.

Кроме того, у насекомого способ питания тканей кислородом представляет собой не больше, как локальное использование крови. Тело насекомого содержит систему ветвящихся трубок (трахеи), несущих воздух непосредственно извне к тканям для обогащения их кислородом. Эти трахеи предохраняются от разрушения спиральными волокнами хитина и, таким образом, пассивно открыты, однако нигде нет свидетельств активной и эффективной системы нагнетания воздуха. Дыхание осуществляется только путем диффузии.

Следует отметить, что те же самые трахеи посредством диффузии вводят внутрь организма свежий воздух и выводят наружу использованный, насыщенный углекислым газом воздух. В диффузионном механизме время диффузии зависит не от длины трубки, а от квадрата се длины. Таким образом, эффективность этой системы ” общем имеет тенденцию быстро падать с увеличением размеров насекомого и падает ниже точки выживания у организмов, имеющих значительные размеры. Таким образом, насекомое по своей структуре не только неспособно на первоклассную память, но из-за своей структуры оно не может достичь эффективных размеров.

Чтобы понять значение этого ограничения в размерах, сравним два здания: коттедж и небоскреб. Вентиляция коттеджа вполне обеспечивается циркуляцией воздуха через оконные рамы, не говоря уж о тяге в трубе. Здесь не нужна никакая специальная вентиляционная система. С другой стороны, в небоскребе, где комнаты находятся внутри комнат, остановка системы принудительной вентиляции

[с.66] 

через несколько минут вызовет невыносимое загрязнение воздуха в рабочих помещениях. Диффузия и даже конвекция уже недостаточны, чтобы провентилировать такое помещение.