Каким принципам подчинена развёртка генетической программы?

Вот первый из них — развёртка осуществляется дискретно: во времени — как переход от одного варианта организации или возрастного состояния к другому; в пространстве — как клеточные деления, специализация клеток и вообще морфогенез (образование тканей, органов).

В связи с этим принципом находится ряд вопросов, причём на некоторые из них ответы в общем уже даны. Вот, например: “Почему — дискретно?..” Ответ: “Организм — целое…”

Чем обусловлена скорость перехода от одного состояния к другому?

Организм — целеустремлённая система, поэтому фактически переход от одного состояния к другому — это переход от одного варианта возможностей осваивать окружающую среду к другому по исчерпании возможностей предыдущего.

Пожалуй, можно сказать ещё так: отдельные состояния — реализация отдельных подпрограмм генетической программы; включение следующей подпрограммы осуществляется исполнением предыдущей…

От чего зависит скорость исполнения того или иного раздела генетической программы?

Она зависит, по-видимому, от многих причин, но более всего от следующего:

— от энерго-материальной ёмкости соответствующего фенотипа;

— от интенсивности метаболизма;

— от наличия необходимых факторов в окружающей среде (прежде всего энергетических источников и питательных, строительных веществ).

Чем больше энерго-материальная ёмкость, тем дольше воплощение данного состояния; чем больше интенсивность метаболизма, тем скорее это состояние будет исчерпано; чем меньше факторов в окружающей среде, тем дольше идёт процесс…

Как совершается переход от одной подпрограммы генотипа к другой?

По мере исполнения какого-либо раздела генетической программы активность его генов постепенно подавляется факторами обратной связи, и снимается их тормозное действие на гены, которые при их функционировании подавлены. Таким образом включается следующая подпрограмма, а организм переходит в новое состояние… Это примитивная, но принципиальная модель генетической регуляции…

Второй принцип, которому подчинена развёртка генетической программы (у большинства многоклеточных организмов): здесь переход от одного состояния к другому осуществляется на основе регуляторных сдвигов в деятельности центральной нервной системы.

Дело в том, что у многоклеточных отдельные подсистемы генетической программы разнесены по клеточным ансамблям — по органам. А осуществлением организменной целостности у высших животных занята главным образом нервная система. Она осуществляет интеграцию и дифференциацию организма как функционально (регуляция деятельности отдельных органов и систем), так и структурно, морфологически (трофическая функция). Поэтому у многоклеточных организмов переход от одного варианта организации к другому — это своеобразный регуляторный сдвиг, или, иначе говоря, скачок от одного интегративно го состояния к другому. Чтобы в практических целях понять, как происходит такой сдвиг, надо до-преж того взглянуть на то, каким образом осуществляется регуляция вообще.

В общем виде всё выглядит так: отдельные центры мозга (нервной системы) ответственны за поддержание жизнедеятельности отдельных подсистем организма в определённых параметрах. С этими органами или системами регуляторные центры связаны чувствительными (афферентными) и управляющими (эфферентными) нервными волокнами…

Деятельность регуляторных центров предполагает сочетание двух принципов. Первый — сбор информации о состоянии всего организма через сообщение, связи с другими регуляторными центрами и определение на её основе параметров регулируемой подсистемы в соответствии с состоянием организма в целом. В нервной системе действительно всё тесным образом взаимосвязано и сообщается. При этом надо иметь в виду, что отдельные центры мозга воздействуют друг на друга двояко: в одном случае — угнетая, в другом — стимулируя…

Второй принцип — получение информации от регулируемой системы о её состоянии и воздействие на неё с целью возвращения в пределы соответствия организму, если имеет место отклоне­ние от них.

Таким образом “регуляторный центр” осуществляет свою деятельность на основе того, что он чувствует и весь организм, и управляемый орган и на основе своего чувства оказывает необходимое воздействие на него: либо стимулируя его жизнедеятельность, либо угнетая…

Каким образом осуществляется регуляторный сдвиг, как совершается переход организма от одного ин-тегративного состояния к другому?

Такой сдвиг или переход может совершаться в связи с разными обстоятельствами.

Вот одно из них: естественная адаптация мозга к данной конкретной организации тела по мере всё более полной её реализации. В результате такой адаптации регуляторные центры постепенно теряют чувствительность… Это в свой черёд приводит к двум взаимно противоречащим явлениям. Во-первых, отдельные признаки данной организации как-бы укрупняются, “перерастая” и её, и самих себя… Во-вторых, растормаживаются те регуляторные центры мозга, которые в данном интегративном состоянии были угнетены активностью других. По достижении некоторой критической величины и тех и других отклонений происходит существенная реорганизация всего интегративного состояния…

Другая траектория регуляторного сдвига имеет место, если под действием какого-нибудь фактора окружающей среды соответствующий регуляторный центр мозга переходит в состояние более активное, нежели это приемлемо для данного интегративного состояния. Так, например, под действием оплодотворенной яйцеклетки женский организм претерпевает разительные изменения…

Ещё один тип регуляторных сдвигов — когда регулируемый орган теряет чувствительность к ре-гуляторному воздействию: в этом случае активность регуляторного центра может оказаться по необходимости такой, которая несовместима с существующей организацией…