- Испытывают ли боль беспозвоночные?
- 10 фактов об осьминогах, которые заставят вас нервничать
- Подражание другим живым существам
- Грязные психологические уловки
- Использование инструментов
- Перемещение по земле
- Эмпирическое обучение
- Проскальзывание в отверстие практически любого размера
- Суперсила
- Чуждый разум
- Каннибализм
- Злопамятность
Испытывают ли боль беспозвоночные?
Боль — это негативное аффективное состояние, возникающее в результате повреждения или воспаления тканей. Поскольку боль вызывает сильные неприятные ощущения сравнимые с отвращением, то облегчение от природы её возникновения является полезным для животного. Животные стараются избегать ситуации, в которых они могут испытывать боль, а если они всё-таки её испытали, то они стараются ретироваться в такие места, где смогут получить облегчение от боли.
Представление боли в картине Пабло Пикассо. Герника. 1937
Ни для кого не секрет, что позвоночные практически во всей своей массе могут испытывать боль. Исключениями могут быть всякие там рыбы и примитивные хордовые, но даже и для них существуют доказательства, что всё-таки и они имеют какой-то там слабый аффективный компонент боли [4].
Рисунок показывает сложные траектории плавания взрослых рыбок данио, которым сделали больно. Так у рыбок данио, подвергнутых анестезии, но не испытывающих предполагаемую боль поведение не менялось, а у рыбок данио, получивших повреждение для плавника, или укол уксусной кислоты наблюдалось короткое аффективное состояние боли, которое устранялось анестезией и измерялось значениями в диапазоне от нормального (1,15) до низкого (0,83), демонстрируя снижение сложности реакции на стрессовое или болезненное лечение, с произвольными точками, указывающими на воздействие стресса в виде легкой, умеренной и сильной боли.
Однако, если для позвоночных животных большинство учёных всё же не отрицают факт возможности наличия чувства боли, то для беспозвоночных животных в настоящее время нет убедительных доказательств того, что аффективный компонент боли есть у любого из них. Именно поэтому спор о том страдают ли физически беспозвоночные животные, когда их едят например живьём, является предметом постоянных дискуссий. Хотя, судя по агонии некоторых представителей мира «ктулху», которых пожирают живьём некоторые представители человеческого мира, мне всё же кажется, что бедные животины бесспорно страдают. Конечно некоторые могут заявить, что это всего лишь ноцицепция, которую даже некоторые растения могут испытывать и такой аргумент казалось бы имеет право быть !
Участки коры головного мозга человека ответственные за восприятие негативного аффективного и тонического состояния боли.
Но тем не менее самое важное отличие боли от ноцицепции, заключается в том, что ноцицепция является простой рефлекторной реакцией, а боль — это сложное эмоциональное состояние, включающее в себя дистресс и страдание. Минимальными системными требованиями для того чтобы организм имел возможность страдать, являются наличие интегративных областей мозга, способных к сложной обработке получаемых вредных сенсорных сигналов с подключаемыми к нему ноцицептивными сенсорными нейронами. Иными словами, организм должен обладать дискретными циклами боли и сложной нервной системой способной вызывать негативное аффективное состояние в ответ на вредные сенсорные сигналы.
Так называемые дискретные циклы боли в центральном мозге производят два различных компонента переживания боли:
«различительный» компонент, охватывающий локализацию, качество и интенсивность боли.
«аффективный» компонент, охватывающий негативное эмоциональное состояние.
Поэтому если мы хотим найти наличие хотя бы одного состояния боли у беспозвоночных, нам надо найти хотябы наличие ноцицепоторов, а потом уже думать, что делать. И они таки и обнаруживаются среди многих таксонов беспозвоночных. Ноцицепторы есть у всех головоногих и у некоторых прочих моллюсков, у насекомых, ракообразных и даже нематод. Однако обнаружение этих элементов «программного обеспечения» боли всё ещё недостаточно, чтобы поставить 100% вердикт о существовании физического страдания у беспозвоночных животных. Чтобы это доказать учёные используют общепринятые поведенческие критерии, которые используются для предположения наличия аффективного состояния, выходящего за рамки простого ноцицептивного рефлекса. В качестве основных таких критериев обычно используют:
сложные поведенческие реакции (хромота, «зализывание ран», укрывание больного места) которые могут модулироваться обезболиванием,
мотивационные компромиссы, которые заключается выборе между двумя «стульями страдания»
ассоциативное изучение различных ситуаций, которые так или иначе сигнализируют о вредных ощущениях.
Сложная нервная система некоторых ракообразных показывающая наличие ноцицепоторов
Такие поведенческие исследования, демонстрирующие наличие этих способностей доказывающие аффективный компонент боли, наиболее широко были продемонстрированы на ракообразных. Так, например, раки отшельники предпочитали страдать от тока в раковине, нежели быть съеденными хищниками вне раковины, а если им давали новую раковину, где током били меньше, то они выбирали новую раковину. Креветки, которым наносили увечья, ухаживали за повреждённым органом с помощью конечностей или ротового аппарата, а крабы, которых травили ядами пытались избегать ущерба, как существа, которые чувствуют боль. Т.е. они предоставляли те участки тела к «уничтожению», которые были более защищены от внешнего воздействия, или они покидали то место где их варварски угнетали [1].
Влияние дофамина на пчёл делает их счастливыми. Нервные центры отвечающие за разные эмоции сходны [2]
Доказательства сложных эмоциональных состояний подобных боли были обнаружены и у некоторых насекомых [2]. Всё это показывает нам, что эмоциональная обработка сенсорных переживаний у беспозвоночных может быть, как сложной, так и широко распространенной. Однако на подобного рода доказательства всё равно найдётся очередной «Илон Маск» с козырем в рукаве в виде распространенного аргумента против возможности аффективного состояния боли у беспозвоночных.
Данный аргумент состоит в том, что мозг беспозвоночных недостаточно сложен, чтобы включать в себя цепи, производящие эмоциональную валентность. Однако, что «Илон Маск» сможет сказать на следующее?
Рак-отшельник вне панциря пытается защитить свой мягкий и беззащитный животик от хищников. Данная шутливая фотография с википедии не является контраргументом «Илона Маска». Контраргумент ниже.
Головоногие моллюски, «друзья Лавкрафта» достигшие эпичной крайности в эволюции мозга среди беспозвоночных. Они, в отличие от всех других беспозвоночных, имеют внушительный размер мозга, когнитивные способности и поведенческая гибкость которого, превосходят таковые у некоторых позвоночных с меньшим мозгом, включая земноводных и рептилий. Их нервная система устроена принципиально иначе, чем у позвоночных, с обширным периферическим контролем чувств и движений, который, по-видимому, происходит в значительной степени независимо от центрального мозга.
Их большой мозг и сложное поведение привели к растущему беспокойству об их благополучии, что даже вылилось в ужесточении норм биоэтики по отношению к данным животным. Ужесточились правила по регулированию инвазивных процедур, выполняемых на головоногих моллюсках в исследовательских лабораториях.
Определение ПП в документах ЮНЕСКО
Эти правила основаны на «принципе предосторожности», который утверждает, что если мозг животного обладает нервной и когнитивной сложностью, то этого уже достаточно, чтобы предположить, что животное может испытывать боль, даже если не существует этому убедительных доказательств. Кто-то может сказать, что это ненаучно и Поппер в гробу переворачивается от таких догм, но догмы догмами, а у нас всё-таки аксиома, а потому, что у нас там с доказательствами?
А спонсором требуемых доказательств является исследование от 2020 года опубликованное в журнале ISCIENCE, на котором и базируется весь мой текст [3]. Суть данного исследования заключается в том, что к объектам исследования, тобишь осьминогам применялась методика оценки аффективных аспектов боли, применяемая до этого практически только к позвоночным, в частности к млекопитающим.
(A) Осьминог в стартовой камере. (B) Схема устройства с рисунком на стенках камеры представлена только для ясности. В ходе экспериментальных испытаний визуальные подсказки покрывали все четыре стены. (C) График эксперимента, показывающий последовательности избегания камер. В этом примере осьминог продемонстрировал первоначальное предпочтение в комнате с точками [сеccия 1] после введения уксусной кислоты осьминог ретировался в камеру с полосками [cессия 2] и возвращался обратно в предпочтительную камеру после анестезии [cессия 3].
Одним осьминогам под кожу вводилась разбавленная уксусная кислота, а другим обычный физиологический раствор (плацебо). Осьминоги, получившие подкожную инъекцию разбавленной уксусной кислоты в одну руку, продемонстрировали явное избегание первоначально предпочтительной камеры, в которой они были заключены до и после инъекции. Животные, которым вводили физиологический раствор, не показали изменений в предпочтении камеры ни до и не после тренировочных испытаний. Изменение времени, проведенного в первоначально предпочтительной камере, фиксировалось по тесту Богферонни обычно применяемого к млекопитающим.
Тест показал, что время, проведённое в предпочтительной камере, сильно различалось у группы которой вводили уксусную инъекцию, от плацебной группы, указывая на демонстрацию когнитивного и спонтанного поведения, свидетельствующего о переживании аффективной боли. Животные в «уксусе» возвращались в предпочтительную камеру лишь спустя очень большой промежуток времени.
Рисунок показывает соотношение во времени, при котором разные осьминожки ухаживали за больным местом без анестезии и с анестезией. В исследовании принимали четыре взрослые особи. О том, почему мы биологи используем малое количество животных в опытах я рассказывал здесь [https://habr.com/ru/post/543428/]
Далее осьминогам в двух группах вводился препарат, который обеспечивает облегчение тонической боли у позвоночных выражающееся в соответствующем поведении. Поэтому, если тонической боли нет, то и соответствующего поведения облегчения от тонической боли быть не должно. Проверка облегчения боли, связанной с анальгетиком, считается убедительным доказательством наличия боли у позвоночных животных. Данный эксперимент показал, что осьминоги с предполагаемой индуцированной тонической болью получившие локализованную инъекцию лидокаина и помещённые в камеры, которые они избегали в первом тесте из-за боли, вновь получили предпочтение находиться именно в этих камерах, т.е. они перестали их избегать.
Схематичное изображение того как выглядит боль.
Осьминогам же из группы плацебо было совершенно всё равно на инъекцию лидокаина. Данный эксперимент показал, что инъекция лидокаина была полезна животным только в том случае, если они испытывали постоянную боль. Далее, чтобы подтвердить наличие тонической боли у осьминогов, у нескольких особей были взяты электрофизиологические записи с плечевых соединительных элементов, которые соединяют нервные связки руки с мозгом и являются центральными по отношению к основным ганглиям руки, расположенным в межпозвоночной комиссуре.
(A) Примеры спонтанной (продолжающейся) и вызванной активности в соединительной ткани плеча после уколов уксусом и болюсом. Боль прекращалась после анестезии. (B) Непрерывное самопроизвольное возбуждение в соединительной ткани плеча усиливается после инъекции болюса и блокируется инъекцией лидокаина (C) Сводные данные, показывающие реакцию на прикосновение к руке в четырех местах (обозначены заштрихованными синими кружками на контуре тела осьминога).
Осьминогам удалили маленькую часть соединительной ткани разорвав её по центру межплечевой спайки, оголив центральную нервную систему, для того чтобы было удобно получать эти самые электрофизиологические записи. После чего в руку особи вводилась инъекция болюса, которая приводила к постоянной и очень сильной активности нервной системы более 30 минут. Эта активность гасилась постепенным введением лидокаина, тем самым успокаивая нервную систему особи. Электрофизиологические данные убедительно подтвердили существование длительного негативного аффективного состояния у осьминогов, являющимся первым свидетельством боли в этой неврологически сложной кладе беспозвоночных. Более того данные из всех трёх экспериментов над осьминогами абсолютно доказали, что осьминоги испытывают состояние постоянной (тонической) боли, что ранее считалось возможным только у млекопитающих. Поэтому по-моему мнению принцип предосторожности с такими животными категорически необходим.
Данное исследование в полном объёме представляет собой первый пример вероятной продолжающейся боли у любого животного, не являющегося млекопитающим, что собственно заставляет с одной стороны задуматься, например, на сколько сильно, страдает живой рак, кипящий в котле, а с другой стороны радоваться, что реинкарнация существует только в буддизме. P.s. А вы варите раков живыми?
Данная статья написана мной и опубликована в нашем научно-популярном сообществе Фанерозой.
Источник
10 фактов об осьминогах, которые заставят вас нервничать
В своём рассказе «Пираты морских глубин», вышедшем в 1898 году, Герберт Уэллс описывает мир, в котором разумные осьминоги и кальмары прочёсывают побережье Девона в Англии, дабы насладиться вкусом человеческой плоти. Произведение считается одним из наиболее слабых творений писателя. Действительно, как может вызывать трепет злодей, сделанный из желе?
Оказывается, ещё как может. Репутация осьминогов весьма специфична, но она не даёт полного представления о хитрости, уме и коварстве головоногих. В далёком будущем, не исключено, осьминоги будут новыми повелителями нашей планеты. Так что можете готовиться к тому, чтобы восхвалять их!
Подражание другим живым существам
Всем известно, как выглядит осьминог: большая голова в форме луковицы, сонные глаза и восемь жутких щупалец. Но это не всегда так: некоторые виды могут разительно отличаться от нашего представления и принимать форму других морских обитателей. А это уже жутковато.
Как можно заметить на видео, Индийский мимический осьминог или Thaumoctopus mimicus полностью подтверждает своё название. В любой момент он может принять новую форму, имитирующую змей, рыб, ракообразных. На данный момент известны 19 форм, но кто сказал, что их не может быть больше?
Почему его стоит бояться: Если осьминоги могут принимать форму других видов, то это значит, что им может быть любой ваш родственник, приятель, незнакомец, сидящий рядом с вами. Даже вы сами!
Грязные психологические уловки
Многие виды животных являются хищниками и питаются другими живыми существами, потому что так устроена их природа: они ждут, догоняют и убивают свою пищу, как любой уважающий себя охотник. Но осьминог не такой — его действительно можно назвать подлым и нечестным. И многие его трюки действительно пугают.
Пример можно увидеть на видео: креветка занята своими делами, а в это время осьминог делает вид, что нападает справа. Креветка в панике бросается влево и тут же попадает в голодный рот головоногого. Осьминог провёл бедную креветку!
Почему его стоит бояться: Хоть обман креветки и не является чем-то из ряда вон выходящим, но он демонстрирует понимание осьминогами поведенческой психологии добычи. В конце концов, люди тоже попадаются на трюк «шлёпни по другому плечу». Представьте себе, что в следующий раз, когда вы почувствуете похлопывание по плечу и повернётесь, на вас будут смотреть два холодных, пустых глаза огромного морского хищника.
Использование инструментов
Использование инструментов является признаком интеллекта. Долгое время люди были уверены – только им это под силу, но сейчас мы знаем, что подручными средствами пользуются приматы и некоторые виды птиц, но тут нет ничего удивительного: приматы являются близкими родственниками homo sapiens, а вороны имеют ум семилетнего ребёнка.
Но становится немного тревожно, когда такими вещами занимается не млекопитающее морское существо. Тем не менее осьминоги весьма преуспели в этом. Во время наблюдений, например, хищники с щупальцами использовали кусочки древесины, чтобы раскрыть створки моллюсков. На видео вы можете видеть, как с помощью двух половинок кокосовой скорлупы осьминог создал себе укрытие. Забудьте об инструментах, они уже строят дома!
Почему его стоит бояться: Инструменты, дома… Как долго ещё ждать того, чтобы осьминоги начали изготавливать копья, арбалеты и штурмовые винтовки? И не говорите, что мы не предупреждали вас.
Перемещение по земле
Сразу стоит вспомнить всё тот же рассказ «Пираты морских глубин» Уэллса, где осьминоги побежали за глупыми людишками по берегу, используя свои щупальца как ноги. Можно посмеяться над этим, мол, осьминоги не перемещаются по суше. Но это видео докажет вам обратное. Мало того, что эти создания могут передвигаться по земле, так они ещё и регулярно это делают.
Стоит отметить, что так поступает лишь один вид осьминогов, но всё равно становится страшно: маленький Ктулху с помощью сотен присосок перетаскивает своё тело из одного водоёма в другой, чтобы поймать очередную зазевавшуюся жертву. Разумеется, человек пока не стал добычей, но что будет дальше?
Почему его стоит бояться: Если осьминоги могут шастать по суше, то никто не застрахован. Это как понять, что Далеков (внеземные роботы из «Доктора Кто», призванные уничтожать всех, кроме своей расы) не остановить лестницами. Ещё один план спасения коту под хвост.
Эмпирическое обучение
Эмпирическое обучение с трудом даётся животным. Оно включает в себя не только способность логически обрабатывать визуальную информацию, но и использовать полученные знания на практике. Подобные действия характерны для приматов, многих видов птиц и осьминогов, конечно же.
Как показывает данное видео, осьминоги не только учатся друг у друга, но и совершенствуют полученные навыки. Чтобы обучить группу людей тому, как поставить ловушку или зарядить винтовку, понадобится специалист. Осьминоги же решают проблему решения поставленной задачи коллективно. И если этой задачей будет «убить человеков», то мы в большой беде.
Почему его стоит бояться: Когда первый осьминог додумается до того, как пользоваться ружьём? Когда первый головоногий додумается обхватить лицо человека своими щупальцами? Что тогда случится? Человечество вымрет за одну неделю.
Проскальзывание в отверстие практически любого размера
Представьте себе картину: день Великой осьминожей революции настал! По земле бродят изменяющие форму, с автоматами в щупальцах головоногие. Вы пытаетесь спрятаться в своём автомобиле, трясущимися руками вставляете ключ зажигания, поворачиваете его, стараясь не смотреть на присоски, облепившие окна. Автомобиль трогается с места и вам кажется, что худшее позади, но в эту же секунду вы видите осьминога, который просачивается в салон через воздуховоды.
Благодаря отсутствию скелета, головоногие могут изменять форму тела и сжиматься как им будет угодно. Это значит, что осьминог может протиснуться в любую щель. В лабораторных условиях обладатели щупалец стараются как можно быстрее уйти через канализационные трубы. В случае окто-апокалипсиса это значит, что никто не защищён.
Почему его стоит бояться: Даже зомби можно остановить с помощью высоких заборов или кандалов. С осьминогами такое не прокатит. Если в вашем убежище есть хотя бы дюймовое отверстие — вы станете добычей морского чудища.
Суперсила
Не стоит думать, что бесхребетность и студенистость делает осьминога слабаком. Его щупальца невероятно сильны. Об этом можно судить, посмотрев видео: здоровому взрослому мужчине-дайверу ещё несколько водолазов помогают высвободиться из крепких объятий разозлённого осьминога.
С каждым годом поступает всё больше и больше свидетельств того, что головоногие способны на чрезмерную жестокость. Есть сообщения, что осьминоги в одиночку нападают на акул и выходят из драки победителями. И если выбирать между этими двумя хищниками, то акула может показаться не самым плохим вариантом для встречи.
Почему его стоит бояться: Вы думали, что сможете справиться с шайкой бандитов со щупальцами? Ошибаетесь. Достаточно одной особи, чтобы о вас больше никто никогда не услышал.
Чуждый разум
Общий предок людей и осьминогов жил 750 миллионов лет назад. Ещё существовал суперконтинент Родиния, Кембрийскому взрыву только предстояло произойти, а динозаврам для появления нужны ещё десятки и сотни миллионов лет. Общий предок был глазастым червячком, поэтому ничего удивительного, что сейчас мозг осьминога разительно отличается от мозга млекопитающих или птиц. Что для нас важно, так это знать, насколько сильна разница между разумом людей и осьминогов.
У осьминога мозг не находится в одном месте, как у нас, а разбросан по всему телу: одна часть находится там, где надо (в голове), затем есть по маленькой его копии в каждом из щупалец и ещё одна «резервная копия» за глазными яблоками. Причём каждый из этих мозговых центров самостоятелен. Это означает, что щупальца осьминога могут двигаться независимо друг от друга и без прямого приказа от «главного» мозга. То же самое, если бы наши руки могли двигаться сами по себе, иногда поодиночке, иногда парно, слушая указания мозга или игнорируя их. Нам просто не понять, как такой разум функционирует. И это правда жутко.
Почему его стоит бояться: Даже выстрел в голову не прикончит этого монстра. В странах, где люди едят осьминогов в сыром виде, есть опасность, что щупальце может атаковать едока изнутри.
Каннибализм
Вроде как, это хорошо. Осьминоги являются одиночками, которые не собираются в стаи и не живут семьями. Они настолько замкнуты, что могут легко напасть на другого осьминога и съесть его. Хорошая новость для человечества, верно? Наоборот — каннибализм говорит о ещё более страшных последствиях.
Подумайте: существо может съесть себе подобного не для выживания, а просто так, из-за плохого настроения. Никакого милосердия и сострадания: не стоит надеяться на пощаду родных, близких, друзей. Люди просто ещё один источник питания.
Почему его стоит бояться: Мы боимся каннибализма. И это весьма веская причина для страха.
Злопамятность
До сих пор мы говорили о том, что восстание осьминогов возможно лишь в отдалённом будущем, когда головоногие достигнут более высокого интеллектуального уровня развития. Это далеко не так.
Осьминоги уже обладают необходимым уровнем разумности и поистине демонической личностью, способной захватить власть над миром. Это можно наблюдать в злопамятности и том, что обладатель щупалец и присосок умеет различать людей.
В одной статье журнала «Орион» рассказывается о работнице аквариума, которую невзлюбил Гигантский тихоокеанский осьминог по имени Трумэн: каждый раз, когда женщина находилась поблизости от Трумэна и курила, тот поливал её водой. По понятным причинам, работница бросила курить, а затем уволилась. Прошли месяцы. Осьминог не брызгал водой ни в одного сотрудника аквариума. И как только эта девушка заглянула в гости к своим коллегам, то получила мощный залп воды в лицо.
Почему его стоит бояться: если осьминог может затаить злобу на простого работника на целый год, представьте себе, как он будет помнить того, кого действительно возненавидит. Например, вид, который ест живых осьминогов тысячами, разрушает их среду обитания и считает себя величайшим хищником на Земле. И тогда ничто не остановит осьминогов в их гневе, направленном на людей.
Разумеется, не стоит принимать всерьёз все сказанное в этой статье: вряд ли осьминоги поднимут восстание против людей. Однако нужно быть готовыми ко всему, верно?
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник