Эволюционные пути электрических осцилляторов ^{* 1113}

В информационных процессах, происходящих в организмах живых существ, существенную роль играют эндогенные электрические сигналы: они обнаружены у живых существ разного эволюционного уровня – от прокариот до многоклеточных эукариот. Мы предположили, что наличие эндогенных осцилляторов у индивидуальных организмов определяет способ их выживания – полностью зависимый от сообщества или частично независимым от него. Для проверки гипотезы в экспериментах регистрировали электрическую активность от индивидуальных клеток и от их сообществ у эволюционно древнейших существ: прокариот – цианобактерий Oscillatoria terebriformis, Geitlerinema sp. и Halothece sp., одноклеточных эукариот – дрожжей Saccharomyces cerevisiae и инфузорий Paramecium caudatum, а также моллюсков Helix pomatia и H. lucorum. Результаты опытов показывают, что ключом для понимания образа жизни живых существ и организации их в сообщества может быть многообразие осцилляторов у индивидуума, их свойства и функции, которые они выполняют.

Ключевые слова: прокариоты, эукариоты, одноклеточные организмы, многоклеточные организмы, социальность, электрография, электрические осцилляторы, пейсмейкеры

Рубрика: Эволюционная и сравнительная психология

* Финансирование: Госзадание ФАНО РФ, №№ 0159-2015-0012 и 0159-2015-0004.

DOI: https://doi.org/10.17759/exppsy.2015080208

1. Бернштейн Н. А. О построении движений. М.: Медгиз. 1947. 254 с.
2. Веселкин Н. П., Наточин Ю. В. Принципы организации и эволюции систем регуляции функций // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2010. Т. 46. № 6. С. 592–603.
3. Греченко Т. Н. Пейсмекерная активность нейронов: происхождение и функции // Нейрон / Под ред. А. М. Черноризова, Е. Н. Соколова, В. А. Филиппова. Тюмень: Изд. Тюменского Гос. университета, 2008. 324 с.
4. Греченко Т. Н., Жегалло А. В., Харитонов А. Н. Коммуникации прокариот // Естественно-научный подход в современной психологии. М.: Изд. Института психологии РАН, 2014. С. 246–258.
5. Греченко Т. Н., Жегалло А. В., Харитонов А. Н. Частотный анализ электрической активности микроорганизмов // Эволюционная и сравнительная психология в России: традиции и перспективы. М.: Институт психологии РАН, 2013. 201 с.
6. Греченко Т. Н., Соколов Е.Н. Изолированная сома нейрона как объект электрофизиологических исследований // Биол. науки. 1979. № 9. С. 5–22.
7. Данилова Н. Н., Ушакова Т. Н., Волков Г. В., Плигина А. М., Страбыкина Е. А. Отображение семантических категорий в электрической активности мозга // Экспериментальная психология. 2013. Т. 6. № 4. С. 5–21.
8. Доронин В. К., Зазулин С. В. Гетерогенность внутриклеточных потенциалов инфузории Spirostomum ambiguum // Журн. Эволюц. Биохим. Физиол. 1976. Т. 12. № 6. С. 539–543.
9. Жизнь животных: в 6 т. Т. 2 Моллюски // Под ред. Л.А. Зенкевича. М.: Просвещение, 1968. 608 с.
10. Кузень С. И., Санагурский Д. И., Муращик И. Г., Гойда О. А. Изменения трансмембранного потенциала развивающегося эмбриона вьюна при действии инсулина, торможении транскрипции и трансляции // Биофизика. 1980. Т. 25. № 4. С. 658–663.
11. Литвинов Е. Г. Пейсмекерный потенциал в организации дуги безусловного рефлекса // Пейсмекерный потенциал нейрона / Под ред. Е. Н. Соколова, Н. Н. Тавхелидзе. Тбилиси: Мецниереба, 1975. С. 130–176.
12. Мантейфель Б. П. Экология поведения животных. М.: Наука. 1980. 220 с.
13. Олескин A.В. Биосоциальность одноклеточных (на материале исследований прокариот) // Журнал общей биологии. 2009. Т. 70. № 3. С. 225–238.
14. Панов Е. Н. Индивидуальное – коллективное – социальное в природе и в обществе. Бегство от одиночества. М.: Изд. ЛКИ, 2011. 640 с.
15. Рыбальченко О.В. Морфо-физиологические аспекты взаимодействий микроорганизмов в микробных сообществах: автореф. докт. биол. наук. СПб., 2003.
16. Свидерский В. Л., Лобзин Ю. В., Горелкин В. С, Плотникова С. И. Двигательная активность инфузорий: теоретические и прикладные аспекты // Эволюц. биохим. физиол. 2007. Т. 43. № 5. С. 379.
17. Северцов А. Н. Эволюция и психика (1922) // Психологический журнал. 1984. Т. 5. № 4. С. 149–159.
18. Смольская С. В., Песнякевич А. Г. Механизмы межклеточных взаимодействий у прокариот // Труды Белорусского Государственного Университета. Серия: физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем. 2006. Т. 1. Ч. 1. С. 42–55.
19. Соколов Е. Н. Восприятие и условный рефлекс: Новый взгляд. М.: УМК ≪Психология≫, 2003. 287 с.
20. Соколов Е. Н. Физиология высшей нервной деятельности. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974. Ч. 1.
21. Сумина Е. Л. Поведение нитчатых цианобактерий в лабораторной культуре // Микробиология. 2006. Т. 75. № 4. С. 532–537.
22. Шовен Р. Поведение животных. М.: Книжный дом ≪Либроком≫, 2009. 488 с.
23. Эспинас А. Социальная жизнь животных. Опыт сравнительной психологии. М.: Книжный дом ≪Либроком≫, 2012. 320 с.
24. Arvanitaki A., Chalazonitis N. Inhibitory processes of ≪intrinsically generated current≫ of low frequency from autorythmic neurons // C. R. Sciences Soc. Biol. Fil. 1964. Vol. 158. P. 1674–1677.
25. Ben-Jacob E. Bacterial self-organization: co-enhancement of complexification and adaptability in a dynamic environment // Philos. Trans. R. Soc. Lond. A. 2003. Vol. 361 (1807). P. 1283–1312.
26. Duan K., Sibley C. D., Davidson C. J., Surette M. G. Chemical interactions between organisms in microbial communities // Contrib. Microbiol. 2009. № 16. P. 1–17.
27. Eckert R., Naitoh Y. Passive electrical properties of paramecium and problems of ciliary coordination // General Physiology. 1970. Vol. 55. P. 467–482.
28. Formanek L., Richard-Yris M. A., Houdelier C., Lumineau S. Rhythmic birds show a better social integration than arrhythmic birds // Chronobiol. Int. 2011. Vol. 28 № 1. P. 48–57.
29. Funane T., Kiguchi M., Atsumori H., Sato H., Kubota K., Koizumi H. Synchronous activity of two people’s prefrontal cortices during a cooperative task measured by simultaneous near-infrared spectroscopy // J. Biomed. Opt. 2011. Vol. 16. № 7. 077011. doi: 10.1117/1.3602853.
30. Hinde R. Animal Behavior. N. Y.: McGraw-Hill, 1966. Р. 337–349.
31. Lyon P. From quorum to cooperation: lessons from bacterial sociality for evolutionary theory // Stud. Hist. Philos. Biol. Biomed. Sci. 2007. Vol. 38. № 4. P. 820–833.
32. Masi E., Ciszak M., Santopolo L., Frascella A., Giovannetti L., Marchi E., Viti C., Mancuso S. Electrical spiking in bacterial biofilms // J. R. Soc. Interface. 2015. Vol. 12. № 102. 20141036. doi: 10.1098/rsif.2014.1036.