У растений главный механизм, который определяет их развитие — этотропизмы. Например, кроме геотропизма, у растений существуют фототропизм — стремление к свету. Опять-таки оно вызывается только тем, что все клетки, которые обращены к освещенной стороне, растут быстрее, чем те, которые не освещены.
Или хемотропизм — при котором корешки отталкиваются или притягиваются к определенным химическим веществам. Например, корни баобаба и эвкалипта направляются в сторону повышенной влажности. Так был найден эвкалипт, у которого корни на 50 метров растянулись от его основания, проделав очень сложный путь, обогнув десятки подземных скал, пока добрались под землей до прохудившейся трубы водопровода, обвили эту трубу и начали оттуда питаться водой. Внешне как-будто бы они искали под землей эту трубу. В действительности всем управлял просто градиент повышения влажности. Корень эвкалипта поворачивает туда, где влажность выше, потому что с этой стороны он растет быстрее — только и всего.
Существует также реотропизм — это стремление установиться под определенным углом к направлению движения воды (у некоторых рыб), термотропизм (например, у клопа) и множество других тропизмов.
Тропизмы существуют не только у растений, но и у животных, особенно примитивных. Так, например, амеба, если капнуть в воду соляной кислоты, мгновенно начинает удаляться от того места, где повышена концентрация кислоты. Пресноводная гидра всегда перебирается в освещенную часть, т.е. у нее положительный фототропизм. То же у бабочек. Именно благодаря этому тропизму они гибнут массами от зажженной свечи, крутятся и бьются в электрическую лампочку, не в силах оторваться от нее.
Иногда такие тропизмы у животных называют таксисами. Таксис — это то же самое, что положительный тропизм, только когда он связан с активным движением организма. Отрицательные тропизмы у свободнод-вижущихся животных называют патиями.
Как мы можем определить тропизм, исходя из этих примеров? Тропизмы — это, по-видимому, автоматические процессы, которые происходят в результате физико-химических реакций, между организмом и внешней средой. Французский исследователь Ж. Леб показал, что в ряде случаев они определяются симметричностью строения организма. Например, движение дождевого червя определяется освещенностью светочувствительных клеток правой и левой стороны тела. В результате он автоматически направляется к более темным участкам. По-видимому, такие же механизмы есть у мухи. Если ей замазать краской один глаз, она начинает двигаться по кругу. Для простейших тропизмов еще не требуется нервной системы. Они существуют поэтому у растений и простейших одноклеточных организмов.
Однако, не все автоматические ответы организмов можно отнести за счет тропизмов. Например, возьмем такой эффект. Вот я сейчас повернулся и поглядел на солнце. Если бы вы мне внимательно смотрели в глаза и стояли достаточно близко от меня, то увидели бы, что мой зрачок моментально сузился. Это так называемая зрачковая реакция. Она тоже является врожденной. В первые минуты после рождения ребенка, если осветить его зрачок ярким источником света, то зрачок сразу сужается, и наоборот — при переходе в темноту зрачок расширяется. Значит это тоже врожденная реакция.
И сохраняется она с самого рождения до смерти. Кстати, по этой реакции проверяют, как вы, наверное, знаете, жив человек или уже умер. Если отсутствует зрачковый рефлекс, то, как правило, это одно из свидетельств о смерти человека.
Механизм этой реакции уже нельзя объяснить простым физико-химическим взаимодействием организма со светом. Здесь уже механизм сложнее — реакция осуществляется через нервную систему, а само воздействие выступает уже как сигнал о необходимости определенной реакции. Врожденные реакции такого типа получили название врожденных (или безусловных) рефлексов.
Как можно представить себе механизм безусловного рефлекса?
Определенный раздражитель из внешней среды воздействует на органы чувств, в данном случае, на глаз. Органы чувств посылают соответствующий сигнал в нервную систему (большинство безусловных рефлексов замыкаются через спинной мозг). В мозгу возбуждается определенный участок, например, зрительное поле. От этого участка раздражение передается на двигательный участок, а он посылает команду.соответствующей мышце радужной сократиться. Итак, раздражитель — раздражение — передача в нервную систему сигнала о раздражении (этот процесс получил название афферентации) — замыкание в мозгу связи между чувствующим центром и двигательным центром — команда управления, которая получила название эффе-рентации (афферентация — стремящаяся к центру, эф-ферентация — исходящая из центра) — и, наконец, сам ответ (реакция). Такова цепь преобразований информации, порождающая безусловный рефлекс.