Факультет

Студентам

Посетителям

Аттракторная модель жизненной формы для двустворчатой раковины

Работа систематиков с обширным фактическим материалом убедительно свидетельствует о широкой вариабельности трудно формализуемых и с трудом уловимых морфологических черт в моллюсках, которая могла бы свидетельствовать о постоянном ответе животного на изменяющиеся в течение длительного времени параметры окружающей среды, что приводит к изменению результирующей формы моллюска.

Главная проблема заключается в том, чтобы суметь представить одиночное животное в виде надежно фиксируемой, хорошо формализуемой серии промежуточных состояний одного и того же измеряемого параметра организма с вычленением стабильного «радикала» этого организма и серии наблюдаемых, измеряемых и хорошо формализуемых переменных характеристик, которые могли бы быть надежно нормированы по какому- либо независимому (объективному) показателю. Сами по себе состояния могут отвечать как физиологическому тесту определенного свойства, так и некоторому морфологическом) элементу, неизменно присутствующему в организме во всех его жизненных перипетиях.

В принципе, можно вычленить генетическую составляющую из этого морфологического набора и отделить ее от «индивидуальной судьбы», которая «вылепила» индивидуальный облик конечной конфигурации. В связи с недостаточной адекватностью научной терминологии невольно возникает искушение использования древнеиндуистского термина «карма» именно для этой цели. Такую «карму» можно не только проследить, ее можно формализовать в виде коэффициентов и показателей. Она может быть представлена в виде кривой роста, в виде трехмерной пространственно-временной графической линии и т. п. И в то же время в моллюске имеется некий комплекс стабильных показателей и морфологических элементов, нисколько не зависящих от возраста или физиологического состояния животного.

Например, если взять молодую раковину мидии, в ней, так же как и во взрослой, имеются макушечная и мантийная части, лигаментная связка, биссусный пучок, прикрепленный к биссусному мускулу, а также конхиолиновый. фарфоровый и перламутровый слои. Все эти элементы присутствуют в любой момент жизни у моллюска, независимо от того, где он обитает. Другое дело, что скорость секреции извести и конхиолина на разных стадиях индивидуального развития и в различных условиях отличается. В результате окончательная конфигурация животного варьирует от места к месту. Вопрос только в том, как зафиксировать эти отклонения и как обнаружить некую норму, к которой «стремится» конфигурация моллюска. По сути дела, речь идет о вычленении того модуля устойчивости, который Н. И. Вавилов назвал «радикалом».

В то же время предполагается наличие и генетическая фиксация неких «камбиальных» зон ускоренного скелетного роста (зоны повышенной секреции), приводящих к искривлению траектории нарастания скелета во времени. Эти зоны могут быть обнаружены при применении специальных процедур.

К методическим трудностям анализа материала, полученного в результате спланированного таким образом эксперимента, относится и то, что, по всей вероятности, количество непредсказуемых вариабельных «сцепок» может значительно превышать наши ожидания. Так, по всей видимости, порой у организмов непредсказуемо отличается и реакция генетически разных животных на одни и те же параметры переменной среды. В результате мы имеем огромное разнообразие слабо отличающихся между собой промежуточных отклонений, которые на интуитивном, мало поддающемся формализации уровне выделяются специалистами как «пластические» формы. Мы видим, что у одних моллюсков макушка более заостренная, у других — более округлая, у одних она сильнее приподнята, у других она ниже, у одних мантийный край круглый, у других — более эллиптический, у одних раковина резко вздутая и сильно искривляется, у других — более плоская и прямая. Все это входит в характеристику пластичности живого и относится к индивидуальной изменчивости.

Если задаться целью разработки способа раздельного получения зафиксированной в раковинах моллюсков по мере их индивидуального роста информации о неизменяемой морфологической сущности моллюска, всегда присутствующей в нем на всех его возрастных стадиях, после стадии метаморфоза, а также о тех флуктуациях в скоростях индивидуального роста, направлении роста отдельных частей раковины, вызванных реакцией организма в отдельных его частях, на изменяющиеся параметры окружающей среды, то, очевидно, нам потребуется применение какой-то чрезвычайно формализованной методологии. Вся информация должна быть формализована и соотнесена с конкретными ландшафтными условиями обитания. Более того, по нашему мнению, методологически вполне возможно составить собирательное описание не только отдельно взятого моллюска, но и целой друзы, а то и популяции моллюсков. Возможен такой анализ и на уровне видовой выборки из разных популяций и разных физико-географических обстановок.

Можно проанализировать выборку из определенной бентемы и сопоставить се с выборкой из другой бентемы, а потом сопоставить черты сходства и различия с генетическими и экологическими параметрами. Эти измерения можно сопроводить, к примеру, аллозимными анализами и сравнить биохимические генетические тесты с морфологическими их проявлениями. При этом характеристиками станут не слова «больше-меньше», «более плоский — более выпуклый», а измеряемые, приведенные и стандартизованные коэффициенты и показатели, присущие как индивидуальным моллюскам, их друзам, так и целым популяциям.

В основу такого анализа может быть положен принцип системно-структурного представления любого сложного объекта или явления, позволяющий любое сложное явление представить в качестве композиционной системы, в которой выделяется неизменяемый модуль-элемент и закон его архитектоники или пространственно-временной композиции. Чистый теоретический образ (архетип) такого объекта, естественно, отличается от любого конкретного его проявления. В генетике это явление реализуется на уровне соотношения генотипа и фенотипа. В экологии оно приводит к сопоставлению фенотипа и жизненной формы.

С применением специальной методики раковина моллюска сперва расчленяется на серию промежуточных состояний, а затем из них методом конформных графических преобразований восстанавливается трехмерная геометрия положения линий нарастания. Это можно сделать в компьютере. В результате получаем схематический рисунок раковины с концентрическими линиями. Чтобы не путаться в линиях и их атрибутах, их лучше выделить разным цветом. Для этого можно использовать всю гамму цветов в палетке линий.

Методом конформного преобразования подобий (режим Stretch) все индивидуальные линии вместе с их атрибутами (линиями построения) легко свести к одному размеру и в одни и те же ограничения. Теперь все линии займет на плоскости одну зону, часть их очертаний совпадет, а другие части разойдутся и лягут под разными углами, формируя пространственный веер проекций.

Полученная величина характеризует искривление раковины по мере ее роста. Это искривление, если требуется (при сложных конфигурациях раковин), можно мерить в трех плоскостях.