Если бы у микробов были глаза, видели ли бы они друг друга?

Рисунок © Н.В.

Нет, микробы не смогли бы видеть своих собратьев. Дело в том, что из-за физических свойств света такой оптический прибор, как глаз, имеет минимальный допустимый размер, и этот минимальный размер больше крупного микроба. К тому же, глаз не так просто построить — это орган, требующий многих живых клеток, а у микроба их всего одна — это он сам: ведь микробы обычно одноклеточные.

Но, скажете вы, пусть всё же у микробов появились волшебным образом невозможные микроглаза. Что тогда?

Но и тогда микробы не смогут увидеть других микробов. Потому что для того, чтобы увидеть, мало одних только глаз. Глаз воспринимает свет, а зрение — то чувство, которое «видит», — плод более сложной деятельности нервной системы. Зрение может обеспечиваться незамысловатой нервной системой, как у пчелы, а может — необыкновенно мудреной и разветвленной, как у кошки. Но у микроба, простейшего существа, нет совсем никакой нервной системы, поэтому глаза, даже если бы их и удалось разместить на поверхности микроба, просто было бы не к чему подключить.

А если бы микробы оснастились вдруг и нервной системой, то это стали бы уже не микробы.

Ответил: Александр Венедюхин


19
Показать комментарии (19)
Свернуть комментарии (19)

  • shkrob  | 21.01.2006 | 00:04 Ответить
    You are very wrong about "microbes" not seeing each other. There are unicellular eukaryotes, dinoflagellate algae, that have ocelli organs that they use to hunt on other microbes. The photoreceptors in our eyes are amazingly similar to the ocellus in the dinoflagellata (the title species, Erythropsis, provides a spectacular example of that). Some of these are complete with a lens and a pigment cup: on the microphotographs you can see their "eyes" peeping straight at you. The similarity goes all the way to the structural and molecular levels. Some of these ocelli look like ciliary photoreceptors of higher animals (like ours), some (e.g., Warnowia) look like rhabdomeric photoreceptors of insects. Some other photosynthetic protists, like Chlamydomonas also have eye organellae with a rhodopsin-related photopigments and pigmented eyespots, capable of determining the direction of light. You can reoad W.J. Gehring’s reviews in Int. J. dev. Biol. 46 (2002) 65-73 and 48 (2004) 707.
    BTW, cubozoan jellyfish have camera eyes and retina without having brain.You should learn some biology and then answer kiddie questions.
    Ответить
    • tomas > shkrob | 09.04.2006 | 14:52 Ответить
      What is this?In Russian please
      Ответить
      • SoKoBaN > tomas | 08.02.2012 | 11:18 Ответить
        Вы очень ошибаетесь считая, что "​​микробы" не видят друг друга. Есть одноклеточные эукариоты, водоросли динофлагелляты, имеющие органы "глазки", которые они используют для охоты на других микробов. Фоторецептор в их "глазах" удивительно похож на глазок в dinoflagellata (название вида, Erythropsis - характерный пример такого органа). Некоторые из них "идут в комплекте" с подобием хрусталика и красящего пигмента: на микрофотографии вы можете увидеть их "глаза" выглядывающие прямо на вас. Сходство прослеживается на всем пути к структурным и молекулярным уровням. Некоторые из этих взглядом глазки как цилиарной фоторецепторы высших животных (как наша), некоторые (например, Warnowia) выглядят как rhabdomeric фоторецепторов насекомых. Некоторые другие простейшие фотосинтеза, как хламидомонады также имеют "глаза" - органеллы с родопсином - связанным фотопигментом и пигментные глазные пятна, способные определять направление света. Вы можете прочитать отзывы W.J. Геринга в Int. J. Dev. Biol. 46 (2002), 65-73 и 48 (2004) 707.
        Кстати, cubozoan медузы имеют камеру глаза и сетчатку, не имея мозга. Вы должны узнать некоторые подробности биологии, а затем отвечать на детские вопросовы.
        Ответить
    • Ainex > shkrob | 20.04.2006 | 14:26 Ответить
      Автор утверждает, что одноклеточные микроорганизмы способны "определять направление света". Насколько я понимаю, для того, чтобы "определять направление" организм должен обладать пространственным восприятием, которое у высших животных локализовано в головном мозге. Значит ли это, что микробы обладают неким подобием мозга или же у них имеется какой-то другой аппарат пространственного (пространственно-временного?) восприятия?
      Ответить
      • dims > Ainex | 10.05.2006 | 14:47 Ответить
        Для того, чтобы определять направление, нужен не только "аппарат пространственного восприятия", но и само существование направления.

        В мире микробов направлений не существует. Микробы подобны броуновским частицам, а последние, как известно, не подчиняются первому закону Ньютона, а беспорядочно скачут в пространстве.

        Чтобы поддерживать понятие о направлении, микробу потребовались бы не только глаза, но и сложный вестибулярный аппарат. При этом затея всё равно оказалась бы бессмысленна, так как другие микробы продолжали бы скакать беспорядочно и помнить, в каком направлении они были только что -- бессмысленно.

        Поэтому у микробов нет глаз, но они и не нужны им. В их мире они бессмысленны.

        Поэтому у микробов есть обоняние и они при его помощи видят то, что можно видеть в их мире.
        Ответить
        • dims > dims | 10.05.2006 | 14:50 Ответить
          А. Вестибулярный аппарат броуновских размеров тоже не работал бы, выдавал бы шум, сравнимый с самим броуновским движением самого микроба.
          Ответить
        • Inkstone > dims | 04.06.2006 | 15:58 Ответить
          Вы заблуждаетесь, думая, что микроорганизмы "беспорядочно скачут" в пространстве подобно броуновским частицам. Как и любому живому организму, им свойственна раздражимость - способность отвечать на тот или иной действующий физический или химический фактор строго определённой реакций. Реакции микробов - таксисы (фототаксис, хемотаксис и т. п.), опосредованные динамикой метаболизма, приводящему к изменению конформации мембранных и внутриклеточных белков. На мембране это могут быть локомоторные элементы - микрофиламенты, микротрубочки - "сокращающиеся" комплексы полипептидных молекул (сокращение происходит за счёт изменения конформации белков). Микробы не только двигаются (те, которые имеют двигательный аппарат) в направлении источника раздражения (например, по градиенту концентрации питательного вещества, к свету, по линиям напряженности магнитного поля) или от него (при наличии в среде агрессивного фактора, высокой или низкой температуры и т. п.), но и меняют своё поведение достаточно сложным образом. Двигаются далеко не по случайным траекториям ;)

          Для того, чтобы это происходило, необходимы три части - 1) рецептор, способный детектировать изменение параметров фактора среды, 2) канал передачи детектированной информации и 3) эффектор, "исполнительный орган", изменяющий свои параметры таким образом, чтобы функционирование самого организма в конечном счёте приводило к установлению "эталонного" уровня детектированного физического или химического фактора.
          Это элементарная петля биологической обратной связи. Таким образом любой организм является сложной саморегулирующейся системой, подерживающей собственную морфологическую и функциональную константость.

          Физиологическая дуга рефлекса высшего организма - это частный случай общего принципа самоорганизации живой материи.
          Ответить
      • Inkstone > Ainex | 04.06.2006 | 16:09 Ответить
        Да нет, зачем же всё так усложнять.

        shkrob пишет, что существуют микроорганизмы (одноклеточные эукариоты - водоросли динофлагелляты), способные распознавать присутствие в среде других микрообъектов с помощью фоторецептора (состоящего из световоспринимающего пигмента, покрытого фокусирующей "линзой") и захватывать их, "охотиться".

        Для того, чтобы это осуществлялось, вовсе не нужно наличие сложноорганизованной нервной системы. Её роль выполняет каскад биохимических внутриклеточных реакций, опосредующий движение локомоторных органелл (жгутиков или ворсинок), находящихся на мембране клетки. Это, например, может происходить следующим образом: появление в "поле зрения" водоросли движущегося микроорганизма (с определённым параметрами движения, например) вызывает изменение светового потока, сфокусированного на световоспринмающем пигменте, который запускает цепочку биохимических реакций, приводящих к сокращению ворсинок под определённым углом или движению жгутика - движение в направлении раздражающего объекта. Затем происходит фагоцитоз, захват объекта с помощью впячивания мембраны и его переваривание в пищеварительной вакуоли.
        В этом смысле "направление" закодировано в самом метаболизме клетки (параметры которого в свою очередь закодированы в геноме). Его изменение вызывает адаптивное изменение поведения микроорганизма в среде.

        То есть на приведённый вопрос нужно отвечать положительно. У микробов есть рецепторы, которые позволяют им воспринимать важные для них факторы окружающей среды и реагировать определённым образом. У некоторых микроорганизмов есть фоторецепторы, по строению и принципу работы аналогичные тем, из которых состоит сетчатка глаза сложноорганизованных животных. Поэтому они могут "видеть" и взаимодействовать со средой и своими "собратьями".
        Ответить
        • zh > Inkstone | 14.06.2006 | 21:43 Ответить
          Абсолютно согласен с Inkstone.

          Подытожу:

          Микробы могут видеть. И слышать. И анализировать тепло, химическую среду и прочие вещи. Но один вид микробов может быть наделён всеми этими чувствами, а другой - обделён некоторыми из них.

          То же касается и других "микроорганов". У кого-то есть ложноножки, у кого-то жгутики для быстрого передвижения, а кто-то вообще проявляет максимум пассивности, практически беспомощно кувыркаясь в окружающей среде (такие обычно быстрее вымирают ;-) ). А органов этих - превеликое множество. И "глаза", и "ноги", и много ещё чего. Действительно, для формирования простейших реакций на раздражитель не нужна громоздская нервная система. Почитайте школьный курс биологии - и всё станет понятно.

          PS. Правда, у микробов (бактерий! доядерных!) морфология значительно проще, чем у какой-нибудь "эвглены зелёной" (очень наглядный пример!), но тоже не "две молекулы белка поперёк друг дружки".
          Ответить
          • AD > zh | 14.05.2007 | 16:29 Ответить
            В таком случае растения тоже "видят". Ведь они растут в направлении источника света! Мало того, фотопленка тоже видит! Она определенным образом реагирует на свет! Кроме того у нее есть обоняние! Она реагирует и на химические вещества! Например, проявитель.
            Я думаю все же под "видеть друг друга" подразумевается визуальное распознавание конкретных объектов.
            Не стоит доходить до абсолютизма.
            Ответить
        • gthnjdbx > Inkstone | 26.02.2008 | 12:17 Ответить
          Вопрос был "Видят ли микробы друг друга?", а ответ приведен на другой вопрос "Если бы у микробов были глаза, видели ли бы они друг друга?". Причем ответ отрицательный. В частном случае микробов с глазами ответ правильный ввиду отсутствия таковых. А вот более общий случай для любых микробов и общее понимание видеть - ощущать присутствие имеет положительный ответ. Видят. Inkstone прав "на приведённый вопрос нужно отвечать положительно"
          Ответить
    • -НИКА1111- > shkrob | 30.12.2012 | 14:49 Ответить
      а теперь переведите на русский.
      Ответить
  • dims  | 10.04.2006 | 04:23 Ответить
    Не знаю насчёт глаз, но микробы чувствуют друг друга и среду по их химическим маркерам. То есть, можно сказать, что у них есть обоняние.
    Ответить
    • mellifera > dims | 10.11.2006 | 14:36 Ответить
      Микробы не только "обоняют" среду и друг друга, но и обмениваются сигналами - своего рода общение. Например, quorum sensing - механизм аутоиндукции каких-либо реакций, которая запускается при достижении популяцией бактерий определенной плотности. Причем в последнее время показано, что многие индукторы универсальны, но эффект их видоспецифичен.
      Ответить
  • kami  | 08.07.2008 | 16:25 Ответить
    Вы ошибаетесь. У микробов есть органеллы-глаза. Не у всех, конечно, но у многих. Вообще, зрение (изначально в форме способности к световосприятию, но уже у некоторых простейших к этому добавились навороты навроде определения направления света и его цвета) - одно из древнейших чувств. Направление движения микробов тоже обычно выбирается отнюдь не произвольно. Только термин "микроб" мне в данном случае не нравится: слишком сильные ассоциации с вирусами, а у них, конечно, нет вообще никаких органов чувств.
    Ответить
  • kami  | 08.07.2008 | 16:27 Ответить
    Кстати, да. Вопреки Вашему утверждению, микробы не обязательно простейшие. Если Вы хотите поговорить, скажем, о вирусах или бактериях, то так и пишите: "вирусы и бактерии". Микробами называются любые организмы, не видимые невооруженным глазам в силу малых размеров, а также вирусы.
    Ответить
  • metroll  | 17.05.2010 | 16:02 Ответить
    автор статьи уклоняется от ответа. спрашивается "если бы были... глаза" значит имеется ввиду что были бы и глаза и вся нервная система... то есть полноценное распознование объектов. вопрос то всётаки детский, они наверняка с таким смыслом спрашивают. тут скорее интересует не возможно ли это, а то что они такие маленькие, смогли бы они увидеть друг друга. в таком случае нет никаких преград увидеть друг друга.

    P.S. хотя много нового узнал для себя из обсуждения.
    Ответить
    • Waton1975 > metroll | 03.09.2011 | 19:12 Ответить
      я понял этот детский вопрос по-другому: можно ли увидеть микробы, если стать размером с микроба.

      вот на такую постановку вопроса и попробую ответить.
      думаю, тут все-таки размер имеет значение, и при таком размере глаза ни чего, кроме простейших понятий тень-свет, получить не получится. а как раз такой вариант и имеет место в жизни.
      представим себе такой маленький глаз.

      во-первых, оптические законы при размерах, соотносимых с молекулой (для клетки глаз должен быть соответствующий), усложняются - линза не будет работать.
      ладно, сделаем линзу на другом принципе - дифракции, все помнят как фокусируется свет, проходя через небольшое отверстие.
      вторая сложность - на такой маленькой "сетчатке" не сможет сложиться изображение - свет будет мешать самому себе той же самой дифракцией и интерференцией.
      далее, количество света, видимое в такую маленькую линзу, также мало. от достаточно удаленного объекта будет приходить совсем мало света. т.е. микроб будет видеть только то, что у него под носом.
      Ответить
      • chech > Waton1975 | 04.07.2015 | 14:45 Ответить
        А есть ли у микроба нос? :)
        Ответить
Написать комментарий

Другие вопросы


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»