Инфузория-туфелька. Электрический феномен восприятия мира

Инфузория-туфелька Paramecium caudatum. Несмотря на внешнюю простоту, она принадлежит к группе организмов под названием протисты. Наш с ней общий предок обитал приблизительно два миллиарда лет назад. Вероятно, инфузория не сильно изменилась за последний миллиард лет.

И хотя они выглядят простыми, их поведение назвать таковым можно навряд ли. Она очень интересно взаимодействует со своим окружением. В толще воды клетка передвигается при помощи ресничек — мельчайших волосков, покрывающих поверхность мембраны. При столкновении с препятствием реснички меняют направление и плывут в противоположном.

Электрический феномен восприятия мира

Очевидно, что они обладают осязанием. Хотя эти существа — одноклеточные и у них нет центральной нервной системы, они способны на то же самое, что и другие живые организмы: чувствовать окружающий их мир и реагировать на него, и всё это — при помощи электричества.

Механизм, позволяющий инфузории ощущать, лежит в основе чувственных восприятий всех животных. Он определяется электрическим феноменом, распространенным в природе. Электрический ток — это поток электрических зарядов, а для его появления необходим дисбаланс между положительными и отрицательными зарядами. Как правило, в природе все объекты электрически нейтральны, положительные и отрицательные заряды находятся в равновесии.

Инфузория-туфелька

Однако существуют природные явления, при которых происходит отделение одних зарядов от других. Например — во время грозы. В формирующихся грозовых облаках восходящие потоки разделяют заряды. Более легкие кристаллики льда становятся положительно-заряженными и поднимаются вверх, а тяжелые отрицательно-заряженные кристаллы оседают внизу.

В результате между облаками и землей возникает разность потенциалов с напряжением до 100 млн. вольт. Природа любит всё уравнивать. Дисбаланс ей жутко не по нраву и она пытается его исправить посредством электрического тока. В случае с грозой получается вспышка молнии.

Поведением инфузории управляет уменьшенная копия такого же процесса. Подобно практически всем остальным клеткам, на поверхности мембраны инфузории сохраняется разность потенциалов, а реализуется она точно также, как и в грозовом облаке — через разделение зарядов.

Меняя количество положительных ионов, находящихся внутри и снаружи мембраны, инфузория создает разность потенциалов величиной лишь в 40 милливольт. Пока инфузория неподвижна — находится на одном месте, ни на что не натыкается — она подобна миниатюрной батарейке. На поверхности её мембраны поддерживается разность потенциалов, при помощи которой распознается окружающая среда.

Во время столкновения мембрана деформируется, открывая каналы, по которым положительные ионы попадают обратно в клетку. Падение разности потенциалов вызывает электрический импульс, который в свою очередь побуждает реснички к движению в противоположном направлении.

Этот импульс распространяется по клетке волной возбуждения, известной как потенциал действия. И инфузория спешит убраться во-свояси. Способностью контролировать течение электрических зарядов по мембране обладает не только инфузория. Это умение лежит в основе всех органов чувств.

Всякий раз, когда я воспринимаю что-либо — глазами, ушами, или же пальцами — в какой-то момент между самим ощущением и мозгом происходит нечто крайне схожее. Хотя этот электрический механизм определяет всё чувственное восприятие, каждое животное располагает таким набором инструментов для ощущения, которое прекрасным образом адаптировано к условиям его обитания.