- Йога начинающим видео
- Хулахуп танец видео
- Смотреть моя тренировка видео
- Видео тренировки александра емельяненко
- Как правильно крутить обруч на бедрах видео
- Тренировки в кудо видео
- Тренировки рой джонса видео
- Йога онлайн смотреть видео
- Тренировки костя дзю видео
- Видео тренировки роя джонса
- Видео спинальной
- Айенгар йога видео
- Йога для женщин на видео
- Правильно крутить обруч видео
- Плиометрические отжимания видео
- Новости
Управление Здравоохранения Евпаторийского городского совета (С)2011
67 гостей
БІОСЕНСОРИ ОРГАНІВ ПОЧУТТІВ
Знамениту бурштинову кімнату в царскосельском палаці прикрашали флорентійські мозаїки - алегорії, що зображували п'ять людських почуттів.
Фелікс Гурович Грібакін (1936-2000), доктор біологічних наук, професор.
Рецепторная клітина і два її домену - сенсорний, звернений у зовнішнє середовище, і гомеостатический, занурений у внутрішнє середовище організму.
Еволюція рецепторних клітин тварин (з монографії Я. А. Віннікова "Еволюція рецепторів". - Л .: Наука, 1979).
"Аденілатціклазную" механізм пов'язаний з використанням клітиною циклічних нуклеотидів, які відкривають катіонні канали: циклічного аденозинмонофосфату (цАМФ) або циклічного гуанозинмонофосфату (цГМФ).
Фоторецептори хребетних тварин: паличка і колбочка.
<
>
СЕНСОРНІ РЕЦЕПТОРИ І СИСТЕМИ
Критично налаштований читач, а саме йому адресована ця стаття, прочитавши її назву, безсумнівно, дорікне автора в термінологічному еклектизм. Дійсно, словосполучення "біосенсори органів почуттів" інтуїтивно сприймається неспеціалістом як тавтологія. Воно ріже слух, коле очей і дратує чуття російського фахівця-фізіолога, звично використовує латинізований термін "сенсорні системи", як-то непомітно прийшов на зміну "аналізатора" І. П. Павлова.
Як же співвідносяться поняття "органи чуття", "сенсорні системи" і "біосенсори"? Безсумнівно, наше око - це орган зору, вухо - орган слуху, ніс - орган нюху, а мова - орган смаку. Однак людини з його сенсорному оснащенню зовсім не слід вважати вінцем творіння. Він не бачить ультрафіолетового випромінювання і поляризованого світла, як комахи; не чує ультразвук і не користується ним для ехолокації, як кажани і дельфіни; а як "виглядає", наприклад, образ океанської електромагнітної погоди (!) для риби, яка має системою Електрорецептори, людина навіть і уявити собі не може, тому що не має потрібних "біосенсорів". Та й наші назви органів почуттів часто позбавлені сенсу по відношенню до безхребетних тварин, явно домінуючим в біосфері за кількістю видів. Комахи, наприклад, позбавлені носа в нашому розумінні, хоча чутливість їх хемосенсорних систем з нюховими рецепторами на вусиках-антенах не поступається нюху собаки. Але тим не менше мініатюрний мозок комахи просто не в змозі розрізняти та ідентифікувати таку величезну кількість запахів, як на багато порядків більш потужний собачий мозок ( "ніс").
Отже, біосенсори - датчики для отримання інформації про процеси, що відбуваються у зовнішньому середовищі. Термін "біосенсори" - скоріше технічне, найчастіше під ним маються на увазі перш за все створювані сучасної біотехнологією на основі біомолекул штучні датчики. Для фізіології "біосенсори" - це просто рецепторні, або сенсорні, клітини. Вони розташовуються в органах почуттів і призначені для вирішення складної діалектичної завдання: змінюватися під впливом зовнішнього сигналу (інакше він не дійде до нервової системи), залишаючись, однак, самими собою навіть при дуже сильних впливах. Як семантичного курйозу варто відзначити, що в міру розвитку уявлень про міжклітинної і внутрішньоклітинної сигналізації термін "рецептори", широко застосовувався для позначення рецепторних клітин органів почуттів в 60-70-і роки, поступово взяли на озброєння фахівці з молекулярної біології. Тепер під словом "рецептор" вони однозначно мають на увазі білкову молекулу, вибірково взаємодіє з гормоном, нейромедіатором або феромонами, тобто з сигнальним речовиною.
Що ж стосується поняття "сенсорні системи", то воно включає в себе не тільки рецепторні клітини, але і всю систему обробки переданих ними сигналів, тобто мозок. Таким чином, наприклад, оптичні біосенсори, або фоторецептори, перетворюють видиме зображення в "нейроізображе ня". Щоб відчути, як наш мозок "бачить" і обробляє інформацію, укладену в нейроізображеніі, поставимо простий експеримент. (Цей досвід багато років тому продемонстрували співробітники Інституту проблем передачі інформації РАН Г. М. Зенкин і А. П. Петров.) Ввійдемо в добре затемнену кімнату і, залишаючись там протягом 10-15 хвилин, звикнемо до темряви. Потім візьмемо в праву руку заздалегідь приготовлену імпульсну фотоспалах, направимо її на найближчий предмет, скажімо на власну вільну руку, і натиснемо спускову кнопку. Спалах тривалістю близько мілісекунди давно скінчилася, світло вже не діє на сітківку, але ми чітко бачимо ... нейроізоб ражение власної руки. Приберемо її за спину: де ж вона насправді? Око (точніше, зорова система!) Говорить, що рука перед нашим обличчям, а соматосенсорная система стверджує, що рука за спиною ... Протягом приблизно 10 секунд ми ще бачимо так званий послідовний образ. Дивимося оком, а бачимо мозком. Це давним-давно відоме людству властивість сенсорних систем знайшло відображення в мові: "дивитися" і "бачити", якщо мова йде про зір, "слухати" і "чути" - про слух, "нюхати" і "чути" - це вже про нюху. Таким чином, в основі сприйняття інформації ззовні лежать сенсорні рецептори, які "розуміють" мову зовнішнього середовища. За ними розташовуються більш-менш досконалі ланки аналізу інформації, але вони спілкуються і один з одним, і з сенсорними рецепторами виключно на мові нервових сигналів.
Залежно від фізичної природи сприймаються стимулів відомі рецепторні клітини включають в себе: фоторецептори (зорова система), хеморецептори (нюхова і смакова системи), механорецептори (Фонорецептори в слуховий системі, рецептори органів рівноваги, рецептори зовнішніх покривів тіла), терморецептори, гігро- і електрорецептори. Можливо, в майбутньому цей список поповниться. З різними стимулами працюють різні сенсорні системи: зі світлом - зорова, з механічними коливаннями в середовищі - слухова і акустико-латеральна (органи бічної лінії у деяких водних тварин), з ідентифікацією харчових речовин - смакова, з пахучими сигналами - нюхова; становище організму в просторі і установку тіла визначає система органів рівноваги; механічні, температурні і ряд інших характеристик зовнішнього середовища оцінює соматосенсорная система ( "дотик"), а електричну "погоду" в водоймах - електросенсорная. Як вже говорилося, цими системами в тому чи іншому поєднанні забезпечені живі організми, але не всі вони представлені у людини.
МОРФОЛОГІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ, БІОХІМІЯ ...
Будь-якому мандрівникові потрібна географічна або топографічна карта, що показує розташування і характеристики населених пунктів, водойм, природних перешкод і, звичайно ж, зв'язку між цими об'єктами - від стежок до магістралей. Точно так само і досліднику сенсорних систем необхідно мати опис структурної організації органів почуттів і їх зв'язків. Без цього будь-який фізіологічний або біохімічне дослідження не варто навіть починати. Відносно "конструкції" морфологи завжди виступають в ролі мандрівників-першопрохідців. Рішучий прорив у вивченні нервової системи в цілому і сенсорних систем зокрема став можливим тільки після класичних робіт нейроморфолог, нобелівських лауреатів 1906 року - С. Рамон-Кахаля (Іспанія) і К. Гольджі (Італія). З вітчизняних фахівців найбільш значний внесок академіка А. А. Заварзіна (1886-1945). У будь-який біологічний процес (фізіологія) залучаються клітинні структури (морфологія), в яких і взаємодіють біомолекули (біохімія). Тому сьогодні, щоб домогтися успіху, фахівець-біолог повинен в рівній мірі володіти уявленнями морфології, фізіології, біохімії, генетики та імунології.
ЧУТЛИВІСТЬ І ДИНАМІЧНИЙ ДІАПАЗОН СЕНСОРНИХ СИСТЕМ
В ході еволюції у багатьох тварин чутливість сенсорних рецепторів досягла фізичної межі. Так, фоторецептори здатні реєструвати акти поглинання одиничних світлових квантів і сигналізувати про них зорових центрів. Саме в такому режимі працює зір людини при дуже слабкому освітленні, в сутінках або вночі, коли "всі кішки сірі". Наша слухова система також знаходиться на вищій межі чутливості - будь наше вухо на порядок чутливіші, воно б сприймало броунівський шум молекул навколишнього повітря. Електросенсорние системи таких тварин, як скати, помічають зміни напруженості електричних полів всього 0,01-0,10 мкВ / см, а нюхові системи хребетних виявляють 10-100 молекул сигнального хімічної речовини, наприклад статевого феромону, приблизно серед 2,7.1019 молекул, складових 1 см3 повітря.
Діапазон природних стимулів (його називають динамічним), в якому працюють сенсорні системи, надзвичайно широкий. Так, людина користується зором в діапазоні дев'яти порядків освітленості (від безлунной ночі до сонячних пляжів або гірськолижних курортів). Наша слухова система, сприймаючи акустичні коливання між слуховим порогом чутливості і больовим відчуттям, перекриває 12 порядків. Природно, що для використання сенсорних систем в настільки широких межах організмам довелося "винайти" способи звуження динамічного діапазону. Це дозволяє приводити зовнішній сигнал до рівня, доступного для обробки. Одні пристосування (наприклад, лінзова система очі, вушна раковина) використовуються для посилення сигналу з метою виділити його з шуму, створюваного середовищем і самої нервовою системою, інші (зіницю ока хребетних тварин і головоногих молюсків), навпаки, - для його ослаблення. Однак крім цих пристроїв сенсорні системи забезпечені вельми витонченими способами фільтрації біологічно важливої інформації, які працюють і на рівні одиночної рецепторной клітини, і на рівні сенсорних систем. Вивченням принципів детектування зовнішніх сигналів і обробки отриманої інформації і займається сенсорна фізіологія.
ПРИСТРІЙ СЕНСОРНИХ РЕЦЕПТОРОВ
Необхідність сприймати зовнішні сигнали зумовлює і положення сенсорних клітин в організмі: як правило, вони розташовуються на кордоні з зовнішнім середовищем, що для дуже чутливих клітин небезпечно. У найбільш важких умовах виявляються хеморецепторную клітини - смакові і нюхові. Правда, вищі тварини віддають перевагу періодично відбирати для аналізу невеликі окремі проби (наприклад, злегка принюхуючись), а також захищати чутливу поверхню за допомогою спеціальної захисної мастила (нюхової слизу у хребетних, рецепторной лімфи у комах), проникною для сигнальних молекул. Інші рецептори захищені інакше. Фоторецептори, наприклад, ізольовані від впливу хімічних і механічних стимулів прозорими бар'єрами (світло-заломлюючим апаратом). Рецептори же органів рівноваги і слуху розміщуються всередині спеціальних складно влаштованих органів. Електрорецептори ската теж не мають прямого контакту з середовищем, а з'єднуються з нею відкриваються назовні спеціальними каналами, які заповнені желе, добре проводять електричний струм, а стінки цих каналів вистелені шаром клітин-ізоляторів. Вся система нагадує добре відомий портативний тестер, що складається з вимірювального приладу і двох проводів з щупами.
Зазвичай у сенсорної клітини розрізняють вхідний пристрій, перетворювач і вихідний механізм. На вході спеціалізований апарат вибірково сприймає стимули ззовні; задача перетворювача, тобто ланцюжки біохімічних процесів, - посилювати надійшов сигнал і переводити його на мову внутрішньоклітинних сигналів. І, нарешті, вже закодований внутрішньоклітинний сигнал передається на виході в нервову систему.
Рецепторная клітина нагадує айсберг і, подібно до нього, має надводну і підводну частини. Підводна частина взаємодіє з іншими клітинами, забезпечуючи життєдіяльність своєї господині, а також передачу сигналу в нервову систему. Рецепторная клітина, як і будь-яка інша, обмежена мембраною, і природно, що будь-яке обурення в зовнішньому середовищі буде впливати перш за все на надводну частину айсберга - так званий сенсорний домен. Його мембрана і є біосенсори органів почуттів.
Детальне вивчення сенсорного домену пов'язано з роботами доктора біологічних наук Я. А. Віннікова (1910-1997) і колективу, який він в 60-70-і роки очолював в нашому інституті. Саме ці дослідження показали, що біосенсор, як правило, оснащений спеціалізованим органоїдом - жгутиком. Сенсорні джгутики, часто видозмінені, воістину всюдисущі: вони знайдені в фоторецепторних клітинах хребетних тварин і молюсків; в нюхових і слухових клітинах хребетних і комах; в клітинах органів рівноваги хребетних, ракоподібних, молюсків; в Електрорецептори ската. Буває, що до одного або багатьох жгутикам сенсорного домену клітини додаються ще й мікроворсинки. Ці дослідження, визнані в усьому світі (Винников - автор семи монографій, чотири з яких перекладено на англійську мову, почесний доктор університету в Турині, нагороджений медаллю Гольджі ... - на жаль, не був обраний навіть членом-кореспондентом нашої Академії), показали, що механізми сенсорної рецепції слід шукати в мембрані джгутиків і мікроворсинок.
У хребетних тварин акт фоторецепції починається з поглинання кванта світла молекулою зорового пігменту - родопсину. Локалізована він в мембранах дисків зовнішнього сегмента паличок і колбочок сітківки. Сам сегмент, за конструкцією схожий на пачку печива, - не що інше, як зберіг ніжку видозмінений джгутик: в паличках він має форму акуратного циліндра, а в колбочках - конуса. Всередині його плазматична мембрана утворює численні і регулярно розташовані диски, поставлені перпендикуляр але ходу світлового променя. Чим довше зовнішній сегмент - тим більше дисків повинен перетнути промінь і тим вище ймовірність поглинання кванта (або, що те ж саме, - коефіцієнт поглинання фоторецептора). Фоторецептори членистоногих тварин (комах, ракоподібних, павуків) і головоногих молюсків влаштовані не менше чудово. Їх зовнішній сегмент утворений щільно упакованими волокнами, плазматична мембрана яких теж містить зоровий пігмент. По суті, це - оптичний світловод, винайдений тваринами задовго до того, як з'явилися слово "оптика" і навіть сама людина.
Основа фоторецепції - мембранний білок родопсин. Його білковий компонент - опсин - не поглинає світло. Цю здатність і забарвлення він набуває при взаємодії з светочувствіт тельним речовиною (альдегідів вітаміну А - ретинолу) - так виходить родопсин. Максимуми спектрів поглинання родопсину у різних тварин різні і можуть розташовуватися як у видимій, так і в невидимій (для нас!) Ультрафіолетової частини спектра. В окремих випадках молекули родопсину орієнтовані в мембрані фоторецептора в одному напрямку; і тоді виникає відмінність в поглинанні світла в залежності від напрямку його поширення (дихроизм). Деякі групи тварин (членистоногі, вищі молюски) використовують цю властивість для аналізу природно го поляризованого світла (блакитне небо, відображення від водних поверхонь, поляризація світла в воді). Роботи нашої лабораторії показали, що зорові пігменти комах мають більш вузьку, ніж у хребетних, смугу поглинання і що в деяких випадках молекули їх пігменту мають однорідної орієнтацією в мембрані фоторецептора.
Що стосується нюхових рецепторів, у самих різних тварин мембрана джгутиків і ворсинок нюхових клітин містить рецепторні білки, здатні взаємодіяти з летючими (і навіть малолеткими!) Пахучими речовинами - одорантами. Як правило, в кожній клітині нюхового епітелію синтезується набір з декількох таких білків. В результаті зв'язування молекул одоранту з різними білками рецептори збуджуються в різному ступені, і на поверхні епітелію "малюється" нюхові "зображення", своє для кожного одоранту.
У Механорецептори - так званих волоскових клітинах внутрішнього вуха і органів рівноваги хребетних тварин - механічний вплив, викликане звуковою хвилею або силами інерції, відхиляє пучок тісно прилеглих один до одного ворсинок плазматичноїмембрани, пов'язаних між собою особливими містками. При відхиленні пучка ворсинки ковзають одна вздовж іншої, містки натягуються і відкривають білкові конструкції - іонні канали в мембранах для проведення електричного імпульсу.
Таким чином будь-яка рецепторная клітина налаштована на сприйняття певних фізичних змін у зовнішньому середовищі, і детектування сигналу відбувається на молекулярному рівні.
Перетворює і каскадів
Внутрішньоклітинним сигналом, переданим на вихідний пристрій сенсорного рецептора, тобто в нервову систему, служить зміна різниці потенціалів на плазматичній мембрані клітини. Потенціал спокою клітини негативний (зазвичай в межах від -40 до -60 мВ) і під впливом стимулу може або збільшуватися за абсолютним значенням, стаючи більш негативним, тоді клітина гіперполяризуючий ся, або зменшуватися, тоді клітина деполяризуется. На молекулярному рівні ці події обумовлені зміною проникності клітинної мембрани для катіонів (натрію, кальцію і калію) або аніонів (зазвичай хлору) за рахунок активації (відкривання) або інактивації (закривання) іонних каналів.
Отже, в сенсорної клітці існує механізм перетворення, за допомогою якого активність іонних каналів змінюється в залежності від стану рецепторних білків. Цей механізм переводить сигнал з мови фізичного впливу на універсальну мову електричного імпульсу, зрозумілий нервовій системі. У сенсорних рецепторах здійснюється, як ми бачимо, процес, що перетворює одиничне фізичне мікроскопічне вплив (квант світла, молекула одоранту) в макроскопическое явище - рецепторний потенціал. Таке перетворення отримало загальну назву сенсорної передачі - трансдукції (окремі випадки - фото-, хемо-, механопередача).
Вивчення передачі сигналу з біосенсора в нервову систему стало воістину однією з "гарячих" точок сучасної біології. Виявилося, що в сенсорної передачі діють механізми, багато в чому схожі з дією гормонів і нейромедіаторів (речовин, що беруть участь в проведенні сигналу з одного нейрона на інший). У даному разі біосенсори можна розглядати як зручну модель для вивчення загальних принципів внутрішньоклітинної та міжклітинної сигналізації. Конкретних механізмів внутрішньоклітинної передачі сигналу присвячена велика спеціальна література, потік її стрімко наростає. Але ми не будемо зупинятися на цьому, а визначимо лише основні віхи, якими, як правило, відзначений шлях перетворення зовнішнього сигналу.
Вхідний сигнал на рецептор в клітинній мембрані "посилюється": рецепторний білок при взаємодії з сигнальної молекулою або квантом світла змінює свою конформацію і стає доступним для взаємодії з так званим G-білком. За час своєї активації рецепторний білок переводить в активний стан кілька десятків молекул G-білка. Кожна молекула з них в свою чергу встигає "порушити" молекулу ферменту, який або синтезує, або руйнує молекули речовини, безпосередньо регулює стан іонних каналів. Таким чином, одиничне мікрособитіе на вході сенсорного рецептора призводить до масового зміни стану іонних каналів. Ця зміна на виході реєструється нервовою системою у вигляді теж одиничного, але вже макроподії - рецепторного сигналу.
Дослідження механізмів сенсорної передачі засновані на передових технологіях і тонких методах молекулярної біології: виділення генів, їх клонування, отриманні трансгенних тварин, химер і т. Д. Вартість таких робіт надзвичайно висока. Зрозуміло, що ця область майже недоступна вітчизняним фахівцям, і у нас немає великих досягнень. Правда, в 1985 році в лабораторії Е. Е. Фесенко (Інститут біологічес кой фізики АН СРСР в Пущино) були вперше виявлені цГМФ - чутливі канали плазматичної мембрани зовнішніх сегментів фоторецепторів хребетних, і на цю роботу, опубліковану в журналі "Nature", дослідники посилаються до сих пір. В Інституті біохімічної фізики РАН під керівництвом академіка М. О. Островського успішно вивчаються природні біохімічні механізми захисту фоторецепторів від шкідливої дії світла. У лабораторії академіка В. Е. Соколова (Інститут проблем екології та еволюції ім. А. Н. Северцова РАН) Е. П. Зінкевич і Е. В. Аронов вперше синтезували фрагменти молекули феромона, які, будучи пред'явленими тварині в певному співвідношенні, викликали у нього характерну поведінкову реакцію. Роль цГМФ як посередника передачі сигналу в фоторецепторах хребетних вивчається під керівництвом В. І. Говардівською в рамках російсько-американського проекту за програмою CRDF (US Civilian Research and Development Foundation, Американський фонд цивільних досліджень і розвитку).
ВИХІДНІ ПРИСТРОЇ
У нюхових рецепторах хребетних і багатьох безхребетних, Механорецептори комах є спеціальний механізм, який кодує інтенсивність збудження сенсорних клітин у вигляді нервових імпульсів, які поширюються по відростка клітини - аксону. Чим сильніше зовнішній вплив на сенсорний рецептор, тим більше ступінь її порушення і тим вище частота проходження імпульсів.
У деяких сенсорних клітинах такого механізму немає, аксон грає роль звичайного електричного дроту і сигнал передається постійним електричним струмом. Така передача на великі відстані неефективна через сильний загасання і згладжування форми сигналу, оскільки питомий опір цитоплазми аксона велике (близько 100 Ом / см), а його ізоляція неідеальна. У сенсорних системах можна знайти всі варіанти таких "ліній передачі". Здається парадоксальним, що для всіх досліджених до теперішнього часу фоторецепторних клітин характерна безимпульсная передача сигналу. Її гранична дальність досягає 10 мм (очі деяких видів "неквапливого" рачка-балянуса), і багато тварин мають у своєму розпорядженні всі ланки безимпульсной передачі та первинної обробки фоторецепторного сигналу якомога ближче до фоторецепторам, ймовірно, щоб уникнути його загасання і спотворення, неминучих при передачі постійним струмом. Так влаштована, наприклад, сітківка хребетних тварин. Подібно хребетним, комахи теж не використовують імпульсну передачу в двох перших ланках обробки зорового сигналу. Згадаймо, однак, що фоторецептори вищих тварин вміють сприймати поодинокі кванти світла, генеруючи в якості рецепторного сигналу про одиничному подію короткий одиночний електричний сигнал. Бути може, такі дискретні відповіді грають в зоровій системі роль нервових імпульсів? Так це чи ні, але в будь-якому випадку фоторецептори давним-давно знають, що світло має дискретну, квантову природу.
Отже, в центральні відділи сенсорних систем надходить імпульсна інформація. На питання, однаковий чи імпульсний мову в різних сенсорних системах, поки точної відповіді немає.
***
Ми добре знаємо, що енергія передається по високовольтних лініях, а по телеграфним і телефонним проводам йдуть тільки повідомлення. Передача сенсорного сигналу - повідомлення. Інформаційна цінність телеграми і телефонного повідомлення не залежить від розміру і накреслення шрифту або тембру і гучності голосу співрозмовника. Нервовій системі енергія як така потрібна тільки для підтримки її елементів і механізмів в робочому стані. Енергія ж посланого повідомлення, єдино, повинна бути достатньою для його надійного прийому на наступному рівні. Ці ази теорії інформації добре відомі не тільки нам, а й нашим биосенсорам. Так, якщо в процесі фотосинтезу у рослин енергія потоку світлових квантів ретельно утилізується і використовується для забезпечення всіх життєво важливих функцій свого господаря, то енергія кванта, поглиненого фоторецепторной кліткою, в кінцевому підсумку розсіюється у вигляді тепла. Для фоторецептора важливий тільки сам факт прибуття кванта, а його енергія практично не використовується.
***
У століття бурхливого розквіту і поголовного захоплення молекулярною біологією можна не згадати імена двох академіків-класиків - А. А. Заварзіна і Л. А. Орбелі (1882-1958). Заварзін свого часу звернув увагу на дивну анатомічну схожість в побудові ланцюгів передачі інформації в зоровій системі хребетних, комах і головоногих молюсків. Така схожість, на думку академіка Заварзіна, важко приписати походженням від загального предка, оскільки в еволюції ці лінії розійшлися досить давно і розвивалися паралельно. Помічене схожість Заварзін вважав наслідком "якогось принципу, мало ще врахованого сучасною біологією".
Уже в наш час виявлено настільки ж дивовижну схожість і нюхових систем хребетних, комах і молюсків. Мабуть, кожен тип зовнішнього впливу - світло, звук, запах - може аналізуватися за допомогою дуже обмеженого набору базових принципів, природних біотехнологічних механізмів і нейронних мереж. В цьому відношенні корисну для фізіології методологічну основу представляє ідея Орбелі про функціональну еволюції систем: чому конкретна система, в тому числі і сенсорна, розвивається саме по даному шляху, а не по якомусь іншому. Сьогодні важко вирішуване питання: чи йде розвиток відповідних сенсорних систем за схожим планом під тиском природного відбору відповідно до фізичними властивостями зовнішнього світу і загальними принципами переробки інформації або воно в основному запрограмовано в давно існуючих генах і тільки розгортається в більш-менш досконалою формою у тварин різного рівня? Така постановка питання сьогодні вже не виглядає крамольною і має під собою деякі молекулярно-біологічні основи. Так, зовсім недавно було виявлено дивовижну схожість структури генів, що визначають розвиток зорової системи у неспоріднених тварин: хребетних і комах.
***
Дослідження сенсорних систем в Росії мають міцне коріння, хороші традиції і визнані досягнення. "Дивлячись в минуле - зніми капелюха, дивлячись в майбутнє - засукай рукава", - сказав хтось. У Росії є ще люди, здатні засукати рукава, але сучасну сенсорну біологію голими руками вже не візьмеш!
Редакція журналу "Наука і життя" висловлює подяку завідувачу лабораторії еволюції рецепторів Інституту еволюційної фізіології і біохімії ім. І. М. Сеченова РАН доктору біологічних наук В. І. Говардівською за допомогу в підготовці цієї статті до публікації.
Як же співвідносяться поняття "органи чуття", "сенсорні системи" і "біосенсори"?Приберемо її за спину: де ж вона насправді?
Бути може, такі дискретні відповіді грають в зоровій системі роль нервових імпульсів?