Фейнман - 03. Излучение. Волны. Кванты (1055663), страница 40

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 40)

Мы можем перереаать зрительный нерв у саламандры, но он, однако, снова начнет расти из глаз. Так будут восстанавливаться сами собой тысячи и тысячи клеток. И хотя волокна арительных нервов не будут лежать рядом (они теперь напоминают большой небре»кно изготовленный телефонный кабель, все волокна которого перекручены и перепутаны), однако, достигнув мозга, они снова расположатся в надлежащем порядке. Когда поререзают зрительный нерв саламандры, то возникает вопрос: восстанавливается ли он снова? Да, восстанавливается.

Таков замечательный ответ. Если саламандре перерезать арительный нерв, то он снова вырастает и она будет видеть ничуть не хуже, чем раньше. Однако если мы перережем зрительный нерв и перевернем глаз, а потом оставим ого в покое, то нервы снова вырастут и саламандра проареет, но теперь она будет совершать ужасные ошибки! увидев муху вверху, саламандра прыгнет вниз, 181 и она уже никогда не сможет «выучиться» действовать правильно. Так что каким-то непостижимым образом тысячи и тысячи клеток нервных волокон находят в мозге свое истинное место.

Проблема связей в мозге, т. е. в какой степени все там связано и в какой нет,— важнейшая проблема в теории развития живых существ. Ответ еще неизвестен, но его интенсивно ищут. Лналогичный опыт с золотой рыбной приводит к тому же результату; в том месте, где мы перережем нерв, образуется страшный узел, подобно большому шраму нли опухоли, и, несмотря на все зто, волокна снова «прорастут» в мозг к своему истинному месту.

Для того чтобы это произошло, волокна, поскольку они растут по старому каналу зрительного нерва, «должны решать», в каком направлении расти. Но как им удается зто делать? Возможно, ч о здесь работает какой-то химический механизм, который по-разному действует на разные волокна. Подумать только, сколь огромно число растущих волокон и каждое кз них как-то, по-своему отличается от соседних; реагируя на какой-то химический механизм. оно делает это достаточно однозначно, чтобы отыскать свое истинное место среди окончательных связей в мозге! Это поразительно, фантастично! Это одно из величайших явлений, открытых биологами за последнее время, и оно, несомненно, связано со многими старыми нерешенными проблемами роста, организации и развития организма, особенно зародыша. Другое интересное явление связано с движением глаза.

т1тобы добиться совпадения двух изображений, глаз должен ооладать способностью двигаться. Эти движения могут быть разного рода: когда мы следим за чем-го, оба глаза должны поворачиваться одновременно в одном направлении — вправо илп влево; когда мы следим за удаляющимся или приближающимся предметом, глаза должны двигаться в противоположных направлениях. Нервы, подхочящие к мышцам глаза, как раз приспособлены для »тих целей.

Одни нервы заставляют наружные мышцы, например левого глаза и внутренние мышцы правого, сокращаться, а противоположнг«е мышцы — расслабляться, так что оба глаза движутся в одну сторону. Но есть и другие центры, возбуждение которых заставляет глаза двигаться навстречу друг другу. Любой глаз может быть скошен в уголок, если второй при атом движется к носу, но совершенно невозможно сознательно илн несознательно одновременно повернуть оба глаза в разные сл»орсом, и вовсе не потому, что нет мышц, способных сделать это, а потому, что нет способа послать такие сигналы, чтобы оба глаза отвернулись в разпые стороны. (Разумеется, если не произошло никакого нарушения, например не перерезан нерв.) И хотя мышцы 182 одного глаза вполне могут поворачивать его как угодно, даже йоги никаким усилием воли не могут повернуть оба глаза в разные стороны.

Просто потому, что нет никакой возможности сделать зто, В какой-то мере мы уже скованы от рождения. Зто очень важный пункт, ибо большинство пре:кних книг по анатомии и психологии пе признавало или не замечало того факта, что мы в такой степени скованы с самого рождения; они утверждали, что можно всему научиться, ,. илима( к,.

-иол -по 4.: Ф со сг Ф и г. Зб.о. Электронная микро- (З фоглография палочки. 188 ф 3. 11плочмн Посмотрим теперь подробнее, чтб происходит в палочках сетчатки. На фиг. 36.5 показана микрофотография середины палочки (конец ее выходит вверх за пределы снимка).

Справа в увеличенном виде слой за слоем видны плоские структуры, содержащие родопсин (зрительный пурпур) — красящее вещество, или пигмент, который, собственно, и обусловливает функцию палочек. Родопсин представляет собой болыпяе молекулы белка, содержащего специальную группу, называемую ретиненом, которая может быть отщеплена от белка, что, несомнешш, и является главной причиной поглощения света.

Нам пока не понятно, почему эти структуры плоские, но весьма возможно, что зто сделано для того, чтобы молекулы родоп- сина лежали параллельно друг другу. Химпя этого явления известна сейчас довольно хорошо, но, кроме того, возможно, что здесь принимает участие и физика. Может оказаться, что все молекулы располагаются в своего рода ряд, и когда одна из них возбуждается, то вылетевший при етом электрон (или просто волна возбуждения) доходит до некоторого места в конце структуры и порождает сигнал или что-нибудь аналогичное.

Зто очень ва'к- оз ная область, и опа еще совсем не рааработана. Зго ноле деятельности для биохимии ~о и физики твердого тела или г чего-то в этом духе. и сн, сн, сн, ! с с с с с с /% "~Ф 'ъ 'ж ''с. "Ф с с с с с с о с с с "г е~ сн Ф и г. ЗЗ.З. Строение ретииеиа. Те же самые слоистые структуры найдены и в других местах, где тоже важен свет, например в хчоропласте растений, где под действием света происходит фотосинтез. При большом увеличении мы обнаруживаем те же самые слои, но, конечно, вместо ретннена мы находим хлорофилл.

Химическая форма ретннена показана на фиг. 36.6. Его боковая ветвь содержит серию альтернирующих двойных связей, характерную почти для всех сильно поглощающих органических веществ, подобных хлорофиллу, гемоглобину и т. д. Этп вещества человек не может изготовить в своих собственных клетках и должен получать пх с пищей в видо специального вещества, в точности похожего на ретякен, за исключением водородной связи на правом конце. Называется это вещество витамином А. Если в пище его недостаточно, то запас реткнена в организме не пополняется я развивается то, что мы называем куриной слепотой, т.

е. количества пигмента будет недостаточно для того, чтобы можно было видеть в сумерках. е1эвестно также, почему такая серия двойных связей очень сильно поглощает свет. Я немного расскал у вам об этом. Альтернирующая серия двойных связей называется сопрлгкенной двойной связью. Двоиная связь означает, что там есть дополнительный электрон, который легко сдвинуть вправо или влево. Когда свет ударяет по этой молекуле, то электрон каждой двойной связи па один шаг сдвигается. В результате сдвинутся электроны во всей цепи, подобно тому, как упадут прп толчке поставленные друг за другом костяшки домино, н хотя каждый из них проходит очень небольшое расстояние (мы считаем, что в отдельном атоме электрон может проходить только очень маленькое расстояние), в целом получается такой же эффект, как будто электрон с одного конца перескочил на другой! Это то же самое, как если бы один электрон прошел все расстоянио взад и вперед, а в таком случае происходит значительно более сильное поглощение под действием электрического поля, чем если бы мы передвинули электрон только на расстояние, связанное с одним атомом.

А поскольку двигать электрон взад и вперед не так уже трудно, то ретннен очень сильно поглощает свет; таков механизм, в основе которого лежит физика и химия. ф <и. Сложные глана насекомыш Вернемся теперь к биологии. Человеческий глаз — отнюдь ие единственный тип глаза. Хотя глаза почти всех позвоночных похожи на человеческие, однако у низших н<ивотных мы встречаем множество других типов глаз. Обсуждать их у нас нет времени. Но среди беспозвоночных (например, у насекомых) встречаются и высокоразвитые типы глав; зто с«о»<гни«, или фасеточ«ые, глаза.

(У большинства насекомых, кроме больших фасеточных глаз, есть еще простые глаза, или глазки.) Наиболее тщательно изучалось зренйе пчелы. Иаучать особенности зрения пчел легко, ибо их, как иавестно, привлекает мед и мы можем ставить опыты, смазывая медом, например, голубую или красную бумагу и наблюдая, какая из них привлечет пчелу. Этим методом были обнаружены очень интересные особенности зрения пчелы.

Прежде всего, пытаясь определить, насколько отчетливо пчела видит раапицу между двумя кусочками «белой» бумаги, некоторые исследователи нашли, что она видит ее не очень хоропто, а другие, наоборот, что она делает это чертовски здорово. Даже если брались два почти в точности одинаковых кусочка бумаги, пчела все же различала их. Один кусок бумаги, например, отбеливался цинковыми белилами, а другой — свинцовыми, и, хотя оба они выглядели в точности одинаково, пчела различала их, ибо они по-раэному отражают ультрафиолетовый свет.

Характеристики

Список файлов книги