Сколько же каналов связи у организма? Сколько способов извлечение информации ему известно?

Приемные устройства для извлечения информации, или рецепторы, в обыденной, жизни принято называть органами чувств. Их много. Специалисты называют шесть основных: зрение, слух, органы равновесия, вкус, обоняние и кожную чувствительность.

Сходство между рецепторными клетками различных органов чувств, конечно, не полное. Есть и серьезные различия. В антеннах зрительных клеток, например, содержится особое вещество, называемое зрительным пурпуром, которое изменяется под действием света. Благодаря этой фотохимической (светохимической) реакции рецепторная клетка возбуждается, то есть реагирует на свет, воспринимает его. В рецепторных клетках других органов чувств пурпура нет. С помощью каких веществ они воспринимают раздражители, ученым пока не известно.

Почему так много сходства в строении различных рецепторных клеток, сказать трудно. Видимо, их конструкция оказалась очень удачной, поэтому природа, создавая самые разнообразные органы чувств, и использовала оправдавшие себя типовые, стандартные детали.

С момента зарождения жизни на Земле прошли миллиарды лет, животный мир на нашей планете проделал огромный путь развития от примитивных одноклеточных существ, почти не воспринимающих раздражения окружающего мира, до современного человека с его многочисленными, очень совершенными и чрезвычайно чувствительными рецепторами. Кажется, между человеком и инфузорией не осталось ничего общего. Но нет! Рецепторные клетки человека и птиц, рыб и насекомых, моллюсков и других животных воспринимают окружающий мир, любые его раздражения любыми органами чувств с помощью сходно устроенных подвижных антенн. Даже одноклеточные организмы, такие, как эвглена, и они используют все ту же подвижную антенну. Вот что значит удачная конструкция! Она проходит не только черёз века и тысячелетия. Для нее не страшны даже миллиарды лет! Живые организмы Земли пронесли подвижную антенну от самого зарождения жизни до наших дней.

Какие органы чувств наиболее важны для человека? Большинство людей скорее всего назовет зрение. Действительно, большую часть информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения. То же самое относится к нашим ближайшим родственникам – обезьянам. Для них большое значение имеет также и кинестетический анализатор – способность очень точно оценивать положение различных частей своего тела, их перемещения и нагрузки, которые они при этом испытывают. Без этого лазать по деревьям было бы чрезвычайно опасно. Для собак важнее обоняние и слух, а для рыб – показания органов боковой линии, позволяющие ощущать движения воды.

Глаза, как известно, воспринимают световые волны. У человека они оснащены двумя типами рецепторов – воспринимающих элементов, так называемыми палочками и колбочками. Колбочек в человеческом глазу около 7 миллионов, а палочек значительно больше, около 130 миллионов. В глазу светочувствительные элементы распределены неравномерно: колбочки расположены гуще веего в центральной части зрительного поля. Особенно тесно они сидят в так называемом желтом пятне (оно действительно имеет желтый цвет), которым мы обычно пользуемся, когда читаем или детально рассматриваем какие–нибудь предметы.

Другое назначение колбочек – цветоощущение. Среди позвоночных хорошо различают цвета большинство дневных животных, а вот собаки и кошки цвета практически не воспринимают. Кстати, и копытные животные, в том числе быки, вопреки твердо установившемуся мнению о том, что они будто бы не любят красный цвет, на самом деле не могут его отличить от зеленого, синего или даже черного цвета одинаковой с ним насыщенности.

Желтое пятно – важнейший участок глаза. Именно оно дает возможность рассмотреть мельчайшие детали объекта. Это объясняется высокой концентрацией здесь светочувствительных элементов, особенно колбочек, а также тем, что каждая колбочка соединена со своей собственной нервной клеткой. Ей и передает она всю полученную информацию* Палочки такой индивидуальной нервной клетки не имеют и вынуждены группироваться целыми компаниями вокруг одной общей нервной клетки. Благодаря этому, когда свет попадает на две колбочки, мы видим световые точки. Если те же две световые точки осветят две палочки, то наш мозг увидит, что их две только в том случае, когда они попадут на светочувствительные элементы из разных компаний палочек. Другое дело, когда освещены две палочки из одной компании, тогда глаз увидит всего одну световую точку.

Кроме желтого пятна, колбочки есть и в остальных участках центральной части зрительного поля, только концентрация их здесь значительно ниже. А на периферии колбочек пет вовсе. Там находятся только палочки – световоспринимающие элементы более высокой чувствительности. Так как несколько палочек посылают свою информацию в одну и ту же нервную клетку, они даже в сумерки, когда каждая из них недостаточно сильно возбуждена, общими усилиями смогут возбудить свою нервную клетку, и глаз все–таки что–то увидит, тогда как колбочки, адресующиеся только к своей личной нервной клетке, нередко в одиночку возбудить их не в состоянии.

К помощи палочек мы прибегаем в сумерках, когда колбочки становятся просто помехой. Мы могли бы видеть ночью гораздо, лучше, если бы не привычка фокусировать изображение на желтом пятне. Поэтому в сумерках мы четче видим предметы, изображение которых падает на боковые части зрительного поля, а это происходит, когда мы не смотрим на предмет, который случайно увидели.

Кроме желтого поля, недалеко от него расположено второе пятно – слепое. Здесь сквозь оболочки глаза выходят наружу волокна зрительного нерва. На этом участке совсем нет светочувствительных элементов, и пятно ни в дневном, ни в ночном зрении никакого участия не принимает. Удивительно, что мы совершенно не замечаем в собственном поле зрения довольно большой дырки. Это происходит потому, что мы смотрим на мир двумя глазами, и на слепые пятна каждого из глаз попадают различные участки изображения. Кроме того, при рассматривании какого–либо предмета наш глаз не остается неподвижным, а скользит по контурам и наиболее существенным местам рассматриваемого предмета, и к тому же совершает еще мелкие дрожательные движения. Изображение предмета очень быстро перемещается по сетчатке, и это дает нам возможность видеть все его части.

Очень интересная особенность глаз позвоночных, от амфибий до человека, состоит в том, что при пристальном рассматривании неподвижным глазом неподвижного предмета он может быть виден лишь в течение очень короткого времени, а потом глаз перестает его замечать, пока тот не шелохнется или не дрогнет сам глаз. Ученые сумели это понять довольно давно, а вот подтвердить свою догадку им долго не удавалось. Сделать это было нелегко, поскольку человеческий глаз, кроме значительных поисковых движений, постоянно дрожит, совершая крохотные колебания. Все же ученым удалось найти остроумный способ для экспериментального изучения этого вопроса. Сделать глаз неподвижным очень трудно, поэтому предметик, который предстояло рассматривать, прикрепили непосредственно к глазному яблоку. Благодаря этому, как бы глаз ни двигался, изображение предмета попадало на одно и то же место сетчатки. Исследование подтвердило, что неподвижного предмета глаз не видит!

Чувствительные клетки органов чувств обладают интересной особенностью: ощущения, вызванные каким–нибудь раздражителем, исчезают не сразу после прекращения их действия. Благодаря этому мы не видим отдельные световые вспышки, если они следуют с частотой 16–18 в секунду. В этом случае нам кажется, что лампочка просто зажглась и горит. Эти свойства зрения позволили создать кино. Благодаря тому, что во время демонстрации кинофильма отдельные кадры–диапозитивы проецируются на экран с частотой 24 в секунду, мы видим непрерывное изображение, и у нас возникает иллюзия реальности движений.