معلومة

إذا لم يكن المرجان موجودًا ، ألن يكون قنديل البحر موجودًا أيضًا؟ (أو العكس)

إذا لم يكن المرجان موجودًا ، ألن يكون قنديل البحر موجودًا أيضًا؟ (أو العكس)


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل تطور الشعاب المرجانية و anenomes البحر وقنديل البحر مرتبط ارتباطًا جوهريًا بالنقطة التي إذا لم تتطور فيها الشعاب المرجانية ، فلن تتطور أيضًا قناديل البحر؟ أو العكس.


لقد وجدت هذا المقال الذي يحتوي على أشجار النشوء والتطور في Cnidaria يجيب على سؤالك. يجب أن تلاحظ أن الخصلة التطورية هي نماذج إحصائية تعتمد على التسلسل. قد تتغير وفقًا للطرق المستخدمة ، والعينات المنظمة والجينات المستخدمة للمقارنة ، قمت بترجمة المجموعات التي ذكرتها إلى الأسماء البيولوجية التالية: الشعاب المرجانية - Hexocorallia و Octocorallia Sea anenomes - Actinaria (Hexocorallia) قنديل البحر - Medusozoa (ليست نفس المستويات )

إذا حكمنا من خلال الشكل 3 (لا أعرف ما إذا كان مسموحًا لي بنشر الرقم على هذا الموقع) ومعرفي المحدودة في النطاق الفرعي ، كان بإمكان كل مجموعة تطويرها بشكل منفصل مع ارتباط أعلى بين قنديل البحر والشعاب المرجانية (octocorallia) بدلاً من أورام البحر. الأورام البحرية والشعاب المرجانية (hexocorallia) مرتبطة ارتباطًا وثيقًا وتظهر الأورام البحرية عند التقاطع الأول للشجرة مما يعني أنه في حالة عدم وجود أورام البحر ، فلا بقية المجموعة.


تكشف المقارنة بين 15 جينوم دينوفلاجيلات عن تسلسل واسع النطاق وتباعد هيكلي في عائلة Symbiodiniaceae والجنس Symbiodinium

Dinoflagellates في عائلة Symbiodiniaceae هي عناصر مهمة في التمثيل الضوئي في الكائنات المجوفة (مثل الشعاب المرجانية) وكائنات الشعاب المرجانية الأخرى. يمكن أن يؤدي انهيار التعايش بين المرجان والسوطيات بسبب الإجهاد البيئي (أي تبيض المرجان) إلى موت الشعاب المرجانية والانهيار المحتمل للنظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية. ومع ذلك ، فإن تطور جينومات Symbiodiniaceae وآثارها على الشعاب المرجانية غير مفهومة كثيرًا. لا تزال سلاسل الجينوم من Symbiodiniaceae نادرة ويرجع ذلك جزئيًا إلى أحجام الجينوم الكبيرة (1-5 Gbp) وخصائص الجينوم الخاصة بها.

نتائج

هنا ، نقدم مجموعات جينوم de novo لسبعة أعضاء من الجنس Symbiodinium، اثنان منهما يعيشان بحرية ، أحدهما تعايش انتهازي ، والباقي متعايشين متبادلين. بدمج البيانات الأخرى المتاحة ، قارنا 15 جينوم دينوفلاجيلات يكشف عن تسلسل عالي وتباعد هيكلي. الاختلاف بين البعض Symbiodinium العزلات مماثلة لتلك الموجودة بين الأجناس المتميزة من Symbiodiniaceae. لقد استعدنا أيضًا مئات العائلات الجينية الخاصة بكل سلالة ، وكثير منها يشفر وظائف غير معروفة. مقارنة متعمقة بين جينومات المتعايش Symbiodinium tridacnidorum (معزولة عن المرجان) والحياة الحرة Symbiodinium natans يكشف عن انتشار أكبر للعناصر القابلة للنقل ، والازدواج الجيني ، وإعادة الترتيب الهيكلية ، والتكوين الكاذب في الأنواع التكافلية.

الاستنتاجات

تؤكد نتائجنا على التأثير المحتمل لنمط الحياة على ابتكار وظائف الجينات الخاصة بالنسب ، وتباعد الجينوم ، وتنويع Symbiodinium و Symbiodiniaceae. قد تنطبق السمات المتباينة التي أبلغنا عنها ، وأسبابها المفترضة ، أيضًا على حقيقيات النوى الميكروبية الأخرى التي مرت بمراحل تكافلية في تاريخها التطوري.


كما يحدث ، فإن الحيوانات الضوئية ليست مثالًا على شيء لم يصادفه التطور. هناك حيوانات ضوئية. بعض هذه الأنواع ، مثل قنديل البحر الذهبي ، تنطوي على تكافل مع الطحالب الموجودة داخل جسم الحيوان ، ولكن على النقيض من ذلك ، يحول الدبابير الشرقية ضوء الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية باستخدام صبغة تسمى زانثوبترين ، وهي طريقة مختلفة تمامًا للنباتات التي تستخدم الكلوروفيل. تنتج حشرة من البازلاء الكاروتينات ، والتي كان يُعتقد سابقًا أن الحيوانات لا تستطيع صنعها ، مما يتطلب منها أكل النباتات التي تحتوي عليها بدلاً من ذلك. يبدو أن المن قادر على استخدام الكاروتينات التي يصنعها لإنتاج ATP (Adenosine Triphosphate) ، والذي تستخدمه الحيوانات لنقل الطاقة.

ليست كل الادعاءات بلا منازع: بالنسبة للأنواع المختلفة من البزاقة البحرية الخضراء ، لم يتضح بعد ما إذا كانت البلاستيدات الخضراء التي تدمجها في أجسامهم تزودهم بالسكر من أجل الطاقة ، أو الدهون لبناء الخلايا ، أو لا شيء (يتم تخزينها فقط كألوان مموهة وشيء يجب هضمه لاحقًا).

يستخدم البشر أيضًا ضوء الشمس لتحريك التفاعلات الكيميائية ، وإن لم يكن ذلك كمصدر للطاقة المخزنة. يمكن للبشر إنتاج فيتامين د عندما تتعرض بشرتهم لأشعة الشمس.


أساليب

ثقافة OMS في الجزر الصغيرة في المثلث المرجاني: تاريخ حالة لمشروع توضيحي لـ Kuda Laut

مشروع توضيحي للثقافة H. بربوري كمصدر رزق مستدام في نظام قائم على الأرض تم إنشاؤه في جزيرة سبيرموند الصغيرة في بولاو بادي (الشكل & # x000a0 1). طور العديد من المؤلفين نموذج العمل الخاص بالمشروع وشاركوا منذ البداية وحتى الوقت الحاضر ، مما أتاح فرصة نادرة لتاريخ الحالة.

تم حساب نموذج الأعمال للربح والخسارة لوحدة الإنتاج لعام 2014 بناءً على الوحدات الثلاث في الإنتاج ، والحصة المسموح بها ، والسعر الذي يدفعه المصدر السابق منتج. تم حساب تكاليف الإنشاء بافتراض عمر 10 سنوات للأصول الرئيسية للخزانات والألواح الشمسية والبطاريات. تم حساب الطاقة بشكل منفصل لأنها يمكن أن تتغير بشكل كبير إذا كانت الجزيرة مكهربة بالكامل. تشمل تكاليف الطاقة التشغيلية شراء الطاقة من الشبكة (عند التشغيل) وتشغيل المولد عندما تكون الطاقة الشمسية منخفضة.

بناءً على المشروع الإيضاحي ، قمنا بتعميم عملية إنشاء ثقافة OMS كخيار لكسب العيش في Spermondes و Coral Triangle إلى ثلاث مراحل متتالية: (1) تطوير الثقافة والتبني المبكر ، (2) توسيع نطاق الامتياز ، و ( 3) اعتماد واسع النطاق بما في ذلك إدارة مخاطر سلامة سلسلة التوريد وجودة المنتج. ثم قمنا بتلخيص الجوانب المهمة للثقافة الناجحة في تحليل نقاط القوة والضعف والفرص والتهديدات (& # x02018SWOT & # x02019، Valentin 2001). تم تحديد نقاط القوة كمزايا في المنافسة والمعرفة والأصول البشرية والمالية. تم تقييم نقاط الضعف على أنها عيوب بما في ذلك نقاط الضعف في الموارد البشرية والمالية والبنية التحتية والأسواق. تركزت الفرص على السوق العالمية وسبل العيش الفرعية المحتملة. وشملت التهديدات المنافسة ومراقبة الجودة والعوامل البيئية.

إندونيسيا مصدري OMS المهتمين في Kuda Laut المستزرعة

يبيع مزارعو kuda laut مباشرة إلى المصدرين. يعد المصدرون روابط مهمة في سلسلة التوريد الخاصة بـ OMS ، وتعتمد مؤسسة OMS الثقافة عليهم في نقل الحيوانات وشحنها جواً ووثائق التصدير ، ومع ذلك هناك معلومات محدودة عن تجارة أو ثقافة OMS من وجهة نظرهم (Reksodihardjo-Lilley and Lilley 2007). التقينا مع مالكي و / أو المديرين التنفيذيين لثلاثة من أكبر الشركات المصدرة لأنواع الزينة البحرية وأكثرها خبرة في إندونيسيا (اثنان في بالي وواحد في جاكرتا) في مارس 2013 لإجراء مناقشة حرة مع كل منها على حدة وجولة في مرافقها . لقد اخترنا هؤلاء المصدرين على وجه التحديد بدلاً من عينة عشوائية لأن كل منهم كان يعتبر & # x02018model & # x02019 مصدرًا لمشروع kuda laut. بناءً على احترافهم وخبرتهم العالية ، تم التواصل مع كل منهم في البداية بشأن رغبته في الحصول على تراخيص بيع منتج kuda laut. ثم حصل أحدهم على تراخيص بيع فرس البحر من المشروع ، وظل الآخرون مهتمين بذلك. كانوا جميعًا يعملون منذ & # x0003e25 & # x000a0 عام وجيلان ، وينتمون إلى جمعية المرجان والصدف وأسماك الزينة الإندونيسية (AKKII ، Asosiasi Koral ، Kerang dan Ikan Hias Indonesia). كان أحد المصدرين سابقًا أيضًا لديه نشاط استيراد في جنوب كاليفورنيا ، وهي وجهة رئيسية لصادرات OMS (انظر & # x0201cResults & # x0201d القسم). هؤلاء المصدرون & # x02018enlighted & # x02019 sensu Reksodihardjo-Lilley and Lilley (2007) من حيث أنهم يقدمون التدريب لمورديهم ولديهم مرافق عقد تعمل على تعويض العرض والطلب ، مما يسمح للموردين بدخل أكثر استمرارية. تم إجراء المناقشات باللغتين الإنجليزية والباهاسا الإندونيسية ، واستمرت حتى قرر المصدرون أنه ليس لديهم المزيد لنقله (الحد الأدنى 2 & # x000a0h لكل منهما).

إندونيسيا و # x02019s OMS و Live Seahorse Trade

يجب مراعاة ثقافة Seahorse و OMS في سياق Spermondes المحلي وكذلك التجارة الدولية OMS الناشئة في إندونيسيا. وهكذا قمنا بجمع بيانات حول OMS المُصدرة من إندونيسيا إلى الولايات المتحدة ، وهي أكبر مستورد لـ Indo-Pacific OMS ، والتي يدخل معظمها عبر كاليفورنيا (Balboa 2003 Wabnitz et al. 2003 Tissot et al. 2010). لقد حصلنا على بيانات حول OMS المستوردة من إندونيسيا إلى موانئ سان فرانسيسكو ولوس أنجلوس ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، من خلال طلب حرية المعلومات إلى خدمة الأسماك والحياة البرية الأمريكية (USFWS) ونظام معلومات إدارة إنفاذ القانون # x02019 (LEMIS) لـ 2009 ، آخر سنة اعتبرت الوكالة بياناتها كاملة. لاستكمال سجلات LEMIS ، لاحظنا أيضًا فحص USFWS في مطار سان فرانسيسكو الدولي (SFO) لشحنة OMS نموذجية من إندونيسيا وحصلنا على الفاتورة (تم تنقيح معلومات المصدر والمستورد). على حد علمنا ، فإن التحليل هو الأحدث لهذا القطاع الرئيسي من تجارة OMS العالمية. على سبيل المثال ، Rhyne et al. (2012 ب) عن كميات من واردات أسماك الزينة البحرية إلى الولايات المتحدة بأكملها في عام 2005 ولكن ليس حسب البلد. توفر بياناتنا التحديث الأول لكميات OMS الإندونيسية في التجارة منذ Wabnitz et al. (2003) ، التي سجلت عددًا أقل من أسماك الزينة البحرية المستوردة عالميًا من إندونيسيا بين عامي 1997 و 2002 مقارنة بولاية كاليفورنيا وحدها في عام 2009 (انظر & # x0201cResults & # x0201d القسم).

بحثنا أيضًا في قاعدة بيانات التجارة CITES (http://www.unep-wcmc-apps.org/citestrade المركز العالمي لرصد الحفظ التابع لبرنامج الأمم المتحدة البيئي ، كامبريدج ، المملكة المتحدة. تم الوصول إليه في 1 أبريل 2014) لتحديد جميع سجلات الاستيراد والتصدير الخاصة بـ الجنس قرن آمون من 2004 إلى 2012 ، والتي تغطي السنة الأولى للتنفيذ بالنسبة للأنواع (بدءًا من مايو) وآخر عام تتوفر عنه البيانات. تم تضمين السجلات المعينة بمصطلح المستورد & # x02018Live & # x02019 فقط في التحليل. تم تحليل البيانات بشكل أكبر من خلال الجمع بين أكواد مصدر المستورد & # x02018C & # x02019 (تم تربيتها في الأسر كما هو محدد بواسطة CITES) و & # x02018F & # x02019 (ولد في الأسر للآباء الذين تم اصطيادهم في البرية كـ F1 أو الأجيال اللاحقة التي لا تفي بالتعريفات بطريقة أخرى of & # x02018bred in captivity & # x02019) مقارنة بـ & # x02018W & # x02019 (مأخوذ من البرية).

ثقافة OMS: تباين أسماك سبيرموندز الغذائية

لا يمكن تقييم استزراع OMS بشكل كامل دون فهم أهمية أسماك الطعام والصيد البحري على نطاق صغير كجزء لا يتجزأ من الحياة في جنوب غرب سولاويزي. تشكل أسماك سبيرموند أكبر مصايد للشعاب المرجانية في إندونيسيا ، وتعد الأسماك مصدرًا رئيسيًا للغذاء (Pet-Soede and Erdmann 1998 Budan Pusat Statistik ، http://www.bps.go.id ، تم الدخول إليه في 10 أبريل 2014). توفر مصايد الأسماك كل من الناس في ماكاسار ، المدينة الرئيسية في جنوب غرب سولاويزي حيث يتم بيع المصيد إلى حد كبير ، وسكان جزر سبيرموندز ، الذين يشترون أسماكهم اليومية من ماكاسار نتيجة للراعي (& # x02018middleman & # x02019) - هيكل العميل صناعة صيد الأسماك (Ferse et al. 2012a). تعتبر ماكاسار نفسها وجهة سياحية للمأكولات البحرية ، وخاصة الأسماك. أخذنا عينات من الأسماك في سوق أسماك باوتيري بالقرب من ماكاسار ، وهو أكبر سوقين آخرين للأسماك في المنطقة ، من حيث كمية الأسماك الغذائية وتنوعها وقيمتها وعدد الأشخاص العاملين كبائعين ، على عكس ثقافة OMS. بعد زيارة تقييم أولية للسوق في عام 2012 ، قمنا بأخذ عينات من الأسماك التي يتم بيعها من قبل بائعي الأسماك البحرية المختارين عشوائياً في يوم واحد في كل من مارس (17 بائعاً) وسبتمبر (25 بائعاً) في 2013 ومارس (25 بائعاً) 2014. نحن قام بحساب إجمالي عدد البائعين البحريين في السوق ، وتصوير أسماك كل بائع مختار ، وحساب عدد الأفراد أو العدد التقديري إذا تم بيعهم في سلال أو أكوام ، وسؤال البائعين عن السعر ومكان صيد الأسماك. ألين وآخرون. (2003) ، وايت وآخرون. (2013) ، Froese and Pauly (2013) ، وتم استخدام المراجع فيه لتحديد الهوية. استبعدنا البلطي وسمك اللبن لأنه ربما جاء من تربية الأحياء المائية.


إعادة التكرار وأصل الذات في التطور المبكر للجهاز العصبي

عادة ما تركز المناقشات حول وظيفة الجهاز العصبي المبكر على التدفق السببي من المستشعرات إلى المؤثرات ، والتي من خلالها ينسق الحيوان أفعاله مع التغيرات الخارجية في بيئته. نقترح ، بدلاً من ذلك ، أن هذا الإحساس المبكر كان معيد كانت تستجيب لعواقب أفعال الحيوان. نحن نميز بين فئتين عامتين من إعادة التأكيد - الترجمة المهنية والتشوهية - ونستخدمها لمسح توزيع العديد من أشكال الاستشعار التي غالبًا ما يتم إهمالها ، بما في ذلك استشعار الجاذبية ، واستشعار التدفق واستيعاب الحس العميق. نناقش الاستشعار عن هذه الأنواع في الإسفنج ، ctenophores ، placozoans ، cnidarians و bilaterians. التكرار موجود في كل مكان ، حيث أن العمل المستمر ، وخاصة حركة الجسم بالكامل ، سيؤثر حتمًا تقريبًا على الحواس. التفريغ الطبيعي - المسار أو الدائرة التي يتتبع الحيوان من خلالها أفعاله وعواقبها المعاد تأكيدها - ليس سمة ضرورية للاستشعار المعاد تأكيده ولكنه آلية تتطور لاحقًا. ندافع أيضًا عن أهمية الاستشعار المتكرر لتطور الجسد الذاتي، شكل من أشكال التنظيم الذي يمكّن الحيوان من الشعور والعمل كوحدة واحدة.

هذه المقالة جزء من موضوع موضوع "الإدراك الأساسي: تعدد الخلايا والخلايا العصبية والعدسة المعرفية".

1 المقدمة

يتشكل العمل على التطور المبكر للجهاز العصبي عمومًا من خلال افتراض أن الوظيفة الرئيسية للجهاز العصبي هي التحكم في السلوك [1،2]. تتضمن هذه المهمة كلاً من تعديل الفعل مع الظروف بمساعدة الحواس ، وكذلك التنسيق الداخلي للسلوك نفسه - تشكيل الأفعال الدقيقة لأجزاء من الجسم في الأفعال الكلية للكل [3-5]. هنا ، ننظر تحديدًا إلى جانب التطور العصبي الذي يتضمن السلوك وعلاقته بالاستشعار ، فنحن نقدم إعادة صياغة مفاهيم هذا الجانب من التطور العصبي. من المحتمل أيضًا أن تتضمن الوظائف المبكرة للجهاز العصبي التحكم في العمليات الفسيولوجية والتطور [5] ، ولكن لم يتم النظر في هذه الجوانب هنا.

كان من الطبيعي في كثير من الأحيان استكشاف هذا الموضوع من خلال النظر في الأشكال القديمة للاستشعار - الانجذاب الكيميائي ، والتحول الضوئي ، وأشكال مختلفة من اللمس - وتحديد موقعها في تدفق سببي يتم فيه استشعار الظروف الخارجية وتؤدي إلى استجابة سلوكية. لقد جادل تقليد العمل على الحيوانات الأكثر تعقيدًا من الناحية العصبية ، بما في ذلك المفصليات والفقاريات ، من أجل وجهة نظر مختلفة لهذه العلاقات بين الاستشعار والفعل ، والتي تجعل مفهومًا مركزيًا لـ إعادة التأكيد: آثار الفعل على ما يُستشعر [6] (انظر الإطار 1 للاطلاع على مسرد للمصطلحات). لتوسيع هذه الأفكار وإعادة توجيهها ، نقوم بتطوير مفهوم إعادة التأكيد من خلال المبدأ العام القائل بأن العمل الذاتي يستدعي التغيير الحسي ، ثم نطبق هذه الأفكار على التطور المبكر للجهاز العصبي. نوضح كيف تتجلى إعادة التكرار في عدد من الحواس - استشعار الجرح ، واستشعار التدفق ، والاستشعار المرتبط بالتمدد - في الحيوانات غير ثنائية الفصيلة والثنائية الأبسط. من خلال هذه الأمثلة ، نوضح أيضًا كيف تطور شكل الجسم وشكله وأنظمته الحسية معًا لاستخدام الاستشعار المعاد. وبالتالي توفر إعادة التكرار مفهومًا موحدًا للتطور العصبي وتطور مخطط الجسم. تلقي هذه الاعتبارات أيضًا ضوءًا جديدًا على أصل "الذات" في تطور الحيوان ، والتي قمنا بإضفاء الطابع الرسمي عليها في مفهوم الجسد الذاتي.

الإطار 1. مسرد المصطلحات

تكرار: أي تأثير على الآليات الحسية للكائن الحي ناتج عن أفعال الكائن الحي

مبدأ الانعكاس: الفعل الذي يبدأ بذاته يثير التأثيرات الحسية المرتبطة بهذه الإجراءات ، وبالتالي يمكن التنبؤ بها واستخدامها

وفرة: أي تأثير على الآليات الحسية للكائن ناتج عن ظروف أو أحداث خارجية

تصريف نتيجة طبيعية: مسار داخلي يتتبع الحيوان من خلاله أفعاله وعواقبها المتكررة المتوقعة

ستاتوسيست: خلايا أو أعضاء حسية متخصصة تتعقب حركة جزء متأثر بالجاذبية مع تغير اتجاه الحيوان

استقبال الحس العميق: استشعار التشوهات والضغوط والتغيرات الميكانيكية الأخرى داخل الجسم

توتر: مبدأ تصميم متبع لبناء هياكل من قضبان تحت ضغط مع كابلات متصلة بفرض الضغط

التشوهية مقابل التكرار الانتقالي: إعادة التأكيد المتعلقة بتشوهات الجسم على النقيض من إعادة التأكيد التي تنطوي على الحركة فيما يتعلق بالوسيط أو المجال

الجسد الذاتي: شكل من أشكال التنظيم بما في ذلك الحركة ، والاستشعار المعاد تكوينه ، والتشكيل ، مما يمكّن الكائن الحي من العمل كوحدة واحدة

كتنوفورس: تسمى أيضًا الهلام المشط ، وهي اللافقاريات البحرية الجيلاتينية التي تمثل واحدة من أقدم مجموعات الميتازوان المتفرعة

بلاكوزوا: حيوانات بحرية بحجم ميليمتر على شكل قرص تنزلق على الأسطح بواسطة الأهداب

غرفة تشوانوسيت: التجويف الداخلي في نظام المياه الجوفية للإسفنج مع الخلايا الخيطية التي تعمل كوحدات ضخ وترشيح

الخط الجانبي: نظام قناة به خلايا مهدبة حسية تسمح للحيوانات المائية باكتشاف حركة السوائل المتعلقة بالجسم

2. مبدأ إعادة التأكيد

تم تقديم مفهوم إعادة التأكيد بواسطة von Holst & amp Mittelstaedt ([6] انظر أيضًا [7]) كجزء من المنافس لوجهة نظر سائدة للنشاط العصبي القائم على أقواس منعكسة ، مع تدفقها البسيط من التحفيز الحسي إلى الاستجابة. جادل فون هولست وميتلشتات [6] من أجل "انعكاس كامل للطريقة المعتادة للنظر إلى النظام" ، الذي يبدأ بالعمل ويستفسر عن عواقب تلك الأفعال على الحواس - هذه العواقب هي إعادة التأكيد. جزء من هذا الانعكاس كان نموذجًا تقوم فيه الحيوانات باستمرار بإنشاء والحفاظ على حالات `` التوازن '' عن طريق تصفية مدخلاتها الحسية الخام مع `` نسخ efference '' التي تسجل أفعال الحيوانات الخاصة بها ، ثم تحيل `` بقايا '' ما يتم استشعاره إلى مراكز تحكم أعلى كمدخلات تدل على الأحداث الخارجية ، أو الوفرة.

هذا التركيز على نسخة الإشارة ومفهوم سبيري [8] المرتبط بالتفريغ الطبيعي يميل إلى إعادة التأكيد على أنه اضطراب في الإدراك - وبالتالي مشكلة - تطورت دوائر عصبية معينة لتعويضها [9 ، 10]. هنا ، نستخدم إعادة التأكيد بطريقة أكثر عمومية ، طريقة تؤكد على أهمية الفعل الذاتي كمكون مركزي للإدراك.تتمثل إحدى طرق طرح هذه الفكرة في حلقة التحكم حيث يعمل السلوك كجهاز يتحكم في المدخلات الإدراكية [11-13]. يتم اقتراح مجموعة متنوعة من الأفكار ذات الصلة في مناهج مجسدة للإدراك حيث يكون العمل مركزًا للإدراك [14 ، 15] ويتم التأكيد على دور الجسم في إنشاء وتشكيل العلاقات المعاد تأكيدها [16 ، 17]. الطريقة التي تنتج بها الحركة الأمامية تدفقًا بصريًا عبر المجال البصري [18] هي مثال آخر على استخدام أوسع لإعادة التأكيد.

هنا ، نقدم وجهة نظر إعادة التأكيد تتجاوز الاستخدام المقيد الأصلي ، ولكنها تختلف أيضًا عن العديد من الادعاءات النظرية الأوسع التي قدمها الآخرون من أجلها. لا نعتقد ، في ضوء إعادة التأكيد ، أن الإدراك نفسه يصبح شكلاً من أشكال العمل [15] ، أو على العكس من ذلك ، أن وظيفة الفعل هي التحكم في الإدراك [12] أو جعله متوقعًا قدر الإمكان [19] . من وجهة نظر بيولوجية ، للفعل العديد من الأدوار بخلاف هذا. نحن لا نستخدم إعادة التأكيد لاستيعاب الإدراك في العمل ، أو العكس ، على الرغم من أننا نسعى لإعادة تصور علاقتهم.

تسترشد مناقشتنا ، أولاً ، بما نسميه مبدأ إعادة التأكيد: أن الإجراء الذاتي يستحضر تأثيرات حسية مرتبطة بهذه الإجراءات ، وبالتالي يمكن التنبؤ بها واستخدامها. نحن نفهم إعادة التأكيد على أنها أي تأثير على الآليات الحسية للكائن الحي نتيجة أفعال الحيوان. قد تستجيب آلية حسية واحدة في مناسبات مختلفة إلى إعادة تأكيد الأحداث المتكررة أو الشاقة ، وهي سمة من سمات الحلقات الحسية ، وليس الآليات نفسها. تتضمن الأمثلة النموذجية حركة الجسم ، ولكن حتى الحيوان اللاطئ يمكن أن يتصرف بعواقب معاكسة ، كما هو الحال عندما يولد حيوان يتغذى بالمرشح تيار تغذية بواسطة أهداب متحركة.

ثانيًا ، يوفر إعادة التأكيد فرصة وموردًا يمكن للحيوانات استغلاله. تستخدم العديد من الكائنات الحية الحركة لاستنباط محفزات من البيئة لم تكن لتظهر بطريقة أخرى. سيكون المثال البكتيري هو الطريقة التي الإشريكية القولونية والبكتيريا الأخرى تستخدم الحركية لتقييم وجود التدرج الكيميائي [20 ، 21] ، في حين أوضح تفسير جيبسون البيئي للإدراك [18] هذه الفكرة بالتفصيل من أجل رؤية الحيوانات. توفر الحركة الذاتية التشغيل مجموعة من القرائن حول التكوينات البيئية. لا يقتصر رد الفعل على الحركة الخارجية ولكنه ينطبق أيضًا على التغييرات الذاتية في أوضاع الجسم وردود الفعل على القوة المفروضة كما هو الحال في اللمس النشط [22].

ثالثًا ، نظرًا لأن الأنشطة التي يتم البدء بها ذاتيًا تميل إلى أن يكون لها عواقب يمكن التنبؤ بها ، فإن إعادة التأكيد تشكل تغذية مرتدة بخصوص هذه التنبؤات [13]. بهذه الطريقة ، توفر إعادة التأكيد وسيلة يمكن من خلالها للكائنات الحية تقييم هذه التنبؤات وتعديل النشاط المعني. هذا لا يحتاج إلى الجهاز العصبي. على سبيل المثال ، في الإسفنج ، تتبع الأهداب الحسية التدفق الناتج داخل الجسم ويمكن أن تشير عندما يتوقف هذا التدفق [23]. في الحيوانات ذات الجهاز العصبي ، أ تصريف نتيجة طبيعية هي آلية أكثر تعقيدًا تعوض عن التغييرات الحسية المتوقعة من خلال تسجيل الإجراء المعين الجاري في كل مرة. باستخدام Crapse & amp Sommer [9] ، نستخدم "التفريغ الطبيعي" بدلاً من "نسخة مرجعية" للإشارة إلى هذه الفئة الواسعة.

رابعًا ، نفرق بين شكلين من أشكال إعادة التأكيد ، تلك المتعلقة بتشوهات الجسم وتلك التي لا تتغير في الشكل ولكنها تتضمن إزاحة أو حركة أخرى (مثل الدوران) فيما يتعلق بوسط أو حقل (ماء ، هواء ، بيئة بصرية ، مجال مغناطيسي أو جاذبية) . خلال تشوه إعادة التأكيد ، تؤدي التغييرات في شكل الجسم إلى الإحساس ، مثل أثناء استقبال الحس العميق. خلال الترجمة المهنية إعادة التأكيد ، تحفز الحركات الذاتية على التفاعل مع البيئة مع عواقب الاستشعار (مثل التدفقات المختلفة). ينتمي تأثير الحركة على الكيسات الساكنة والتغيرات الدهليزية أيضًا في هذه الفئة. الفئتان ليسا متعارضتين ، بل يجتمعان ، على سبيل المثال ، أثناء اللمس النشط.

سوف تتأثر معظم الحواس بأفعال الحيوان ، وبالتالي ستؤدي إلى حدوث نوبات حسية متكررة وشديدة كما هو موضح أدناه في حالة التعرق ، قد يكون الحدث الحسي ناتجًا عن حركة ذاتية أو فعل أمواج. ينطبق المصطلحان "Reafferent" و "exafferent" كما هو محدد هنا على الحلقات ، المصنفة وفقًا لأسبابها ، وليس على الآليات. ومع ذلك ، يمكننا أيضًا أن نتخيل آلية حسية شديدة البحت - آلية لا تنتج أبدًا حلقات متكررة - مثل آلية استشعار الضوء المحيط في كائن حي لاطئ ، تُستخدم لضبط الأيض اليومي. في هذه الحالة ، يوجه المنبه استجابة تكيفية ، لكن الاستجابة ليس لها أي تأثير على الأحداث الحسية اللاحقة من هذا النوع.

هنا ، نستخدم فكرة إعادة التأكيد لإلقاء الضوء على التطور العصبي المبكر والحياة الحيوانية المبكرة. بدلاً من الإعداد حيث يتم إضافة دوائر عصبية معينة إلى حيوان نشط بالفعل ، فإن السؤال هو كيف تطورت كتل من الخلايا - ذات خصائص خلوية معينة - إلى كائنات حية ذات أنواع مختلفة من الخلايا ، وتشكل شديد التباين والتنظيم الفسيولوجي ، وقدرات متطورة للعمل والإدراك (الشكل 1).

الشكل 1. رسم تخطيطي لشكل أساسي وتطوري أكثر تقدمًا من إعادة التأكيد. يمثل المخطط الموجود على اليسار حيوانًا مبكرًا مع إعادة تأكيد تشوهية مع تأثير متبادل داخلي بين المستجيب والأحداث الحسية. يصور التخطيط الموجود على اليمين حيوانًا أكثر تطورًا مع أجهزة استشعار ومؤثرات متخصصة وآلية تفريغ نتيجة طبيعية. إعادة التشوه هو التأثير الحسي للتقلص الجسدي للجسم. يشير التفريغ الطبيعي إلى إشارة عصبية لتصفية الاستشعار المعاد أثناء العمل. (نسخة ملونة على الإنترنت.)

3. الجسد الذاتي

الهدف الآخر من هذه الورقة هو تقديم واستخدام مفهوم نسميه الجسد الذاتي. مصطلح "الذات" له معانٍ عديدة ، بعضها يتضمن تفكيرًا معقدًا وتجربة واعية ، وبعضها يقصد منه أن يكون أقل تطلبًا. قدم داماسيو [24] فكرة أ بروتو الذات، للإشارة إلى مجموعة من أجهزة الدماغ التي تمثل وتحافظ على حالات مختلفة من الجسم في نطاق مناسب للبقاء على قيد الحياة. يمكن النظر إلى اقتراحه وغيره [25] على أنها محاولات لوصف أبسط السلائف من الذات البشرية الواعية. ومع ذلك ، لا تزال مثل هذه الآراء تفترض مستويات عالية إلى حد ما من التنظيم البيولوجي ، بما في ذلك وجود دماغ معقد. يهدف مفهومنا إلى انتقاء نوع أساسي أكثر من الذات ، واحد نشأ في وقت سابق في التطور ، لكنه لا يكافئ بشكل تافه مفهوم الكائن الحي أو الشيء المادي.

الكائن الحي لديه ، أو يجسد ، جسدًا ذاتيًا إذا كان له شكل معين من التنظيم. يشتمل هذا الشكل من التنظيم على الحركة (للكل أو الأجزاء) والاستشعار ، حيث يرتبط الفعل والاستشعار معًا من خلال إعادة التأكيد. ثم يشتمل الجسد الذاتي على الأجهزة وأنشطتها التي تتيح الاقتران المتكرر بين تصرفات الحيوان واستشعاره. وبالتالي يمكن أن تشمل الذات الجسد المستشعرات والمؤثرات ونشاطها أو أفعالها وأيضًا شكل الجسم الذي يؤثر على الاقتران المعاد. من وجهة النظر هذه ، فإن الأدمغة ، إذا كانت موجودة ، ليست المكان الوحيد أو حتى مركز هذه الذات ، ولكنها جزء من الجسد الذي تتميز به هذه الذات. يمكّن الجسم الذاتي الكائن الحي من الإحساس والعمل كوحدة واحدة ، وبالتالي الذات التي تفصل نفسها عن بقية العالم.

يمتلك الجسد الذاتي تمايزًا غير اعتباطي عن بيئته (على الرغم من وجود بعض الحدود الغامضة) ، فإنه يميز نفسه كوحدة من خلال تنظيم عمله واستشعاره وشكله المادي. تصبح الذات الجسدية ، عندما تكون موجودة ، منصة لمزيد من الابتكارات التطورية ، بما في ذلك أنواع جديدة من الاستشعار التي تعتمد على التحديد المسبق للذات من البيئة.

نحن نطبق مفهوم الجسد الذاتي على أجسام الحيوانات متعددة الخلايا. الكائنات أحادية الخلية أيضًا لها شكل من أشكال الغطاء الذاتي ، لكنها أبسط. يتم فصلها عن البيئة بواسطة غشاء واحد ويتم تنسيق نشاطها داخل تلك الحدود (على سبيل المثال عن طريق التيارات الأيونية أو الرسل الثاني). في سياق متعدد الخلايا ، يجب إعادة تأسيس غطاء المحرك الذاتي من خلال تنسيق الأجزاء وعبر الحلقات الحسية المعاد تكوينها. نحن نقر بأن إعادة التأكيد يمكن أن تكون أيضًا ذات صلة لوصف سلوك حقيقيات النوى أحادية الخلية ولكننا لا نناقش هنا أمثلة أحادية الخلية (للحصول على مناقشة مستفيضة للسلوك أحادي الخلية ، انظر [26]).

في الأقسام التالية ، نناقش بعض أشكال الاستشعار والعمل التي لها علاقة وثيقة بالظهور التطوري للذات الجسدية في الحيوانات. تتميز هذه القدرات الحسية "الذاتية التكوين" بإعادة التأكيد بأنواع مختلفة ، ولها أيضًا دور معقول في التطور الحيواني المبكر.

4. الاستشعار المتكرر والانتقال من الجسم إلى البيئة

يبدأ هذا القسم بمناقشة مجموعة من أمثلة الاستشعار المعاد في الحيوانات ، وخاصة الحيوانات غير ثنائية الفصيلة ، وبعض الحالات الأخرى ذات الصلة بالتاريخ المبكر للحيوانات. كانت الحيوانات المبكرة تمتلك موارد جسدية محدودة وجهازًا عصبيًا بسيطًا ، عندما كانت موجودة على الإطلاق. حجتنا هي أن السمة المهمة والواسعة الانتشار لتطور الحيوانات في وقت مبكر كانت توفير الموارد المتاحة للعمل في التعامل مع واستخدام الروابط المعاد تأكيدها بين الاستشعار والتصرف. لا توجد حيوانات موجودة ، حتى تلك البسيطة ، يمكن افتراض أنها تشبه أشكال الأجداد ، ولكن من خلال مسح للحيوانات الحالية ، نأمل أن نظهر أن مجموعة من القدرات الحسية التي يمكن تصديقها في التطور الحيواني المبكر هي قدرات يكون فيها إعادة التكرار. يلعب دورا هاما. كانت الحيوانات تبني قدرتها على استيعاب واستخدام إعادة التأكيد أثناء تطويرها لقدرتها على الإحساس والتصرف. نبدأ استبياننا بحالات إعادة إثبات الترجمة ، وهي إحدى الفئتين المميزتين أعلاه.

(أ) استشعار الجاذبية

بمجرد أن يتحرك الحيوان بنشاط في أي وسط ثلاثي الأبعاد ، فإنه يميل إلى إعادة التوجيه فيما يتعلق بناقل الجاذبية الأرضية. إذا كان الاتجاه مهمًا (على سبيل المثال أثناء الهجرة الرأسية في عمود الماء) ، فستظهر الحاجة للتحكم فيه عن طريق الاستشعار والاستجابة للتوجيه. بقدر ما يتم إنتاج التغييرات الموجهة في ناقلات الجاذبية من خلال الحركة النشطة ، فإن آثارها الحسية يتم إعادة تأكيدها في إحساسنا.

إن القدرة على الإحساس بتوجيه جسد الفرد بالنسبة إلى متجه الجاذبية الأرضية موجودة في العديد من الحيوانات. يمكن أن يؤدي استشعار الجاذبية النشط هذا إلى جانب أنظمة المستجيب إلى حركات إعادة التوجيه ، والحفاظ على أو استعادة اتجاه الجسم المطلوب (على عكس اتجاه الجاذبية السلبي). يعتمد استشعار الجاذبية على خلايا أو أعضاء متخصصة تسمى الأكياس الحالة في العديد من الحيوانات [27]. تحتوي الكيسات الستاتية على تجويف يحتوي على كتل صغيرة أو ستاتوليث. عندما يغير الحيوان اتجاهه بالنسبة إلى مجال الجاذبية ، تتحرك الستاتوليث في التجويف وتحفز الخلايا الحسية الميكانيكية التي تبطن التجويف. يتم إنشاء إشارة الكيس الثابت عن طريق إمالة الجسم ويمكن أن تؤدي إلى استجابة (على سبيل المثال ، "تصحيح" الحيوان نفسه). قد يحدث هذا الميل بسبب حركات ذاتية أو قوى خارجية (مثل اضطراب المياه). عندما يكون للإمالة المستحثة بنشاط عواقب حسية ، فإن هذا يوصف بأنه إعادة تأكيد. ثم يتناقض التعرق العكسي مع كل من التعرق الشديد (استجابة ، على سبيل المثال ، للاضطراب أو الموجات) ، والتوجيه السلبي للجاذبية ، حيث يعمل الجسم كعوامة ، كنتيجة لتوزيع الكتلة في تخطيطه المادي. بالنظر إلى أن النشاط الذاتي يؤدي حتمًا تقريبًا إلى تغييرات في اتجاه الجسم ، فإن استشعار الجاذبية سيكون مفيدًا كوسيلة لإعادة التوجيه التعويضي.

يشير الاستخدام الواسع النطاق للكيسات الحالة عبر الحيوانات غير ثنائية الفصيلة إلى أنها ربما تكون قد تطورت في وقت مبكر من تطور الحيوانات. في Medusae cnidarian ، هناك العديد من الأكياس الحالة على فترات منتظمة في قاعدة المجسات [28-30] (الشكل 2). لدى Ctenophores كيسة واحدة في عضو الإحساس اللاأخلاقي [32]. يتم ربط الستاتوليث في هذا العضو بأربع مجموعات من الخلايا الهدبية [33] ، واحدة في كل ربع من الحيوانات. عند حدوث تغيير في وضع الجسم ، يضغط تمثال الدولة على الأهداب ويغير وتيرة الضرب. ينتشر هذا التغيير في لوحات المشط الهدبية الحركية لإعادة توجيه الجسم. الإثارة الحسية متدرجة مع تكرار الضرب للأهداب المتغيرة كدالة لحمولة ستاتوليث [34].

الشكل 2. التكيسات الحالة في قنديل البحر و placozoan T. adhaerens. (أ) مسح صورة مجهرية إلكترونية لقنديل البحر ، يُرى من الأسفل ، يُظهر المجسات ، والتكيسات الحالة (المميزة بعلامات نجمية) ، مانوبريوم والغدد التناسلية. صورة يورغن بيرغر. (ب) رسم تخطيطي لقنديل البحر يغير اتجاهه. يتم وضع الأكياس الساكنة حول محيط المظلة ، وبالتالي يمكن أن تشير إلى ميل الجسم في جميع الاتجاهات. (ج) تخطيطي ل تريشوبلاكس وخلاياها البلورية. تظهر الأسهم اتجاه النوى على شكل كوب. صورة من Mayorova وآخرون. [31]. (د) رسم تخطيطي لخلية بلورية في اتجاهات مختلفة بالنسبة إلى متجه الجاذبية. بلورة الأراجونيت في الخلية تتحرك بالنسبة إلى النواة. من المحتمل أن تحفز هذه الحركة إشارة في الخلية. بعد مايوروفا وآخرون. [31]. (نسخة ملونة على الإنترنت.)

في المكان Trichoplax adhaerens، حيوان يفتقر إلى عضلات حقيقية أو جهاز عصبي ، توجد خلايا بلورية على فترات منتظمة في محيط الحيوان ، كل منها يحتوي على بلورة أراجونيت قطرها 1-3 ميكرومتر (الشكل 2). عند حدوث تغييرات في اتجاه الجسم بالنسبة للجاذبية ، تنحرف البلورة إلى أسفل داخل الخلية. الحيوانات التي تفتقر إلى الخلايا البلورية غير قادرة على التحرك عكس الجاذبية على مستوى مائل [31]. تتواجد الكيسات الستاتية أيضًا في العديد من الكائنات الثنائية ، بما في ذلك الرخويات [35-37] وبعض الحلقات [38،39]. في بطنيات الأرجل ، يُعتقد أن نمط خلايا الشعر المستجيبة في الكيسة العضوية يسمح للحيوان بتحديد اتجاهه المكاني فيما يتعلق بالجاذبية [40].

هناك أيضًا أنواع أخرى من مستشعرات الجاذبية. في الذباب ، على سبيل المثال ، عضو جونستون هو عضو استشعار الجاذبية ويكشف حركات الهوائي [41 ، 42]. مثال آخر هو نظام مستقبلات الجاذبية الحلزونية في صراصير الليل ذات الحس المضرب الذي يعمل مثل البندول [43-45].

في استشعار الجاذبية واستجابات الجاذبية ، لا يمكن أن يعمل الاقتران المعاد بين الأفعال والحواس إلا إذا تم استيفاء شروط معينة. (1) يجب تنظيم مستشعرات gravisensors بحيث يمكنها أن تشير بشكل مختلف إلى ميل الجسم على طول جميع محاوره الأساسية ، (2) يجب تصنيف الإشارات الحسية بما يتناسب مع حجم الميل [34،46] ، و (3) تحتاج الأكياس الساكنة إلى التحكم في أعضاء المستجيب (العضلات أو الأهداب) بحيث يمكن للحيوان تصحيح نفسه (اتجاه الجاذبية) والتحرك لأعلى أو لأسفل (الجاذبية). في مثل هذه الحالات ، يمكننا التحدث عن وحدة الحسية الشديدة للذات الجسدية ، تشمل الأجهزة وأنشطتها التي تتعامل مع الجاذبية بطريقة نشطة من خلال الاقتران المعاد. مع تطور الوحدات الحسية الشديدة ، سيؤثر ذلك على تنظيم الجهاز العصبي لأن شكل الجسم يؤثر على وضع المستشعرات التي تؤثر على تشريح الجهاز العصبي.

يمكن أن تكون أنظمة الحواس الجسيمية الأولية بمثابة منصة لتطور دوائر وسلوكيات أكثر تعقيدًا. يتمثل أحد التفاصيل المحتملة في تطوير القدرة على تبديل إشارة الجاذبية اعتمادًا على المدخلات متعددة الوسائط المستمدة من أجهزة الاستشعار الخارجية الأخرى. يحدث مثل هذا التنظيم متعدد الوسائط للأكياس الحالة ، على سبيل المثال ، في حلزون البركة Lymnaea stagnalis حيث يحول تركيز الأكسجين المنخفض انجذاب الجاذبية من الموجب إلى السلبي [46]. في ctenophores ، تحفز المنبهات الحسية الميكانيكية مفتاحًا في علامة الجاذبية [34]. وضع آخر هو التفريق بين إعادة التوجيه التي تسببها الحركة الذاتية وإعادة التوجيه بسبب الاضطرابات الخارجية. مثل هذا التمايز ليس ضروريًا لاستقبال الجاذبية ، ولكنه قد يسمح بتحكم أكثر تفصيلاً في المحرك وسيتطلب شكلاً من أشكال التفريغ الطبيعي. في الحالات الأكثر تقدمًا ، يمكن تجنيد الأكياس الإحصائية للسيطرة على السلوكيات المعقدة للغاية. في الرخويات البحرية العوالق ، كليون ليماسينا، تشارك الأكياس الحالة في تكوين مسار سباحة معقد أثناء الصيد [36]. في التطور ، يمكن تطوير شبكات الحالة الثابتة ، وتلقي مدخلات بخلاف الإشارات التوجيهية وحتى تطوير ديناميكيات جوهرية لتوجيه السلوك المعقد من خلال اتصالاتها الحركية.

(ب) استشعار التدفق

تمامًا كما تُحدث الحركة النشطة تغييرات فيما يتعلق بمجال جاذبية الأرض ، في الكائنات المائية ، فإنها تحفز أيضًا التدفق. تتكون مستشعرات التدفق المنتشرة في الحيوانات المائية من خلية أو أكثر من الخلايا الحسية الميكانيكية التي لها هدب حسي قابل للانحراف عن طريق التدفق [27]. يمكن أن يُحاط cilium بواسطة microvilli ، مما يشكل جهازًا ميكانيكيًا حسيًا حيث يتم تحويل الانحرافات إلى إشارات خلوية بواسطة قنوات أيونية حسية ميكانيكية.

من خلال مثال الإحساس بالتدفق ، سوف نوضح كيف تستخدم مغذيات المرشح والسباحون النشطون استشعار التدفق المعيد وكيف يسهل الاستشعار المتكرر اكتشاف الأسباب الشديدة للتغيير الحسي. نوضح أيضًا كيف تعتمد التغذية الراجعة على حجم وشكل الجسم ونناقش بعض المبادئ الفيزيائية مثل الطفو وأرقام رينولدز وحقول التدفق ، وكيف تؤثر هذه على إعادة التأكيد والتفريغ الطبيعي.

يمكن أن يكون استشعار التغيرات في تدفق المياه وثيق الصلة بالكائنات الحية التي تسبح ولاطئة. يمكن أن تولد الحيوانات التي تتغذى بالترشيح أو العوالق بما في ذلك الإسفنج والأسكيد والأنثوزوان والعديد من الحيوانات الأخرى التيارات المغذية عن طريق الأهداب أو الزوائد العضلية (مثل مجدافيات الأرجل) [47]. إذا استطاع الحيوان استشعار هذا التدفق الذاتي ، فسيتم تمكينه بسهولة لاكتشاف التشوهات في مجال التدفق الناتجة عن انسداد أو الاقتراب من كائنات مثل الحيوانات المفترسة التي تشوه مجال التدفق.

في الإسفنج ، قد تشعر الخلايا الحسية للتدفق المفترضة في المنظار بانخفاض تدفق التغذية من غرف الخلية المنتفخة بسبب الانسداد ، مما يؤدي إلى بدء الانقباضات لطرد النفايات [23] (الشكل 3). يمتلك الإسفنج أيضًا تحكمًا نشطًا في حجم المياه التي يتم تصفيتها وهذا يعتمد على التدفق الخارجي [51]. في demosponge تيثيا ويلهيلما، نوع من الخلايا الشبكية المفترض تنظيم التدفق ، الخلايا الشبكية الشبكية ، تم وصفه. تقع هذه الخلية في المسام المفرط لغرف الخلايا المنتفخة للترشيح ولها شكل مرن مع فتحات ذات قطر متغير [49]. من غير الواضح كيف يتفاعل التدفق الذاتي والتدفق البيئي واستشعار التدفق لتنظيم معدلات التدفق ، ولكن من الممكن أن يكون للإسفنج القدرة على دمج المعلومات حول حالة نظام القناة والتدفقات البيئية.

الشكل 3. أنظمة التدفق الحسي في الإسفنج واليرقة العلقية. (أ) رسم تخطيطي ل demosponge المياه العذبة إفيداتيا مويليري، بعد Leys & amp Meech [48].يُظهر الشكل الداخلي شريحة من الجدار الداخلي للمنظار تحتوي على خلايا حسية مفترضة للتدفق مع 9 + 0 أهداب حسية. (ب) رسم تخطيطي لغرفة الخلية المخروطية في T. ويلهيلمابعد هاميل وأمبير نيكل [49]. (ج) مسح صورة المجهر الإلكتروني للخلايا الشبكية في T. ويلهيلما من Hammel & amp Nickel [49]. (د) مسح صورة بالمجهر الإلكتروني لعمر 3 أيام P. dumerilii يرقة. (ه) حقل التدفق حول مربوط P. dumerilii يرقة الضرب بأهدابها الحركية. معدلات التدفق منخفضة للغاية عند نقطة الركود المشار إليها بالسهم الأبيض. تشير النقاط الحمراء إلى موضع خلايا MS1 و MS2 الحسية للتدفق. تم تصور التدفق بواسطة الميكروبيدات الفلورية. صورة من Bezares-Calderón وآخرون. [50]. (F) مورفولوجيا اثنين من الخلايا العصبية الحسية للتصلب العصبي المتعدد في عمر 3 أيام P. dumerilii اليرقة كما أعيد بناؤها بواسطة المجهر الإلكتروني التسلسلي [50]. (نسخة ملونة على الإنترنت.)

يمكن ليرقات الميتازوان المهدبة ذاتية الدفع أن تتوجه في مجالات التدفق [52] ويمكن أن تحتوي على خلايا حساسة للتدفق. في يرقات الدودة الحلزونية بلاتينيريس دوميريلي، يتم وضع مستشعرات التدفق (خلايا MS) في أقصى طرف أمامي من الرأس [50] (الشكل 3). في مجال التدفق حول الطرف الأمامي لـ بلاتينيريس، هناك نقطة ركود ، حيث تكون السرعة المحلية للسائل صفرًا. نقاط الركود هذه هي سمة عامة لحقول التدفق حول السباحات الدقيقة ذاتية الدفع (على سبيل المثال [53،54]). في بلاتينيريس اليرقات ، توجد بعض خلايا التصلب المتعدد عند نقطة الركود هذه. يشير هذا إلى أن هذه الخلايا لن تتعرض للتدفق الذاتي وقد تستجيب لتدفق القص الخارجي بشكل أكثر كفاءة. إن تصفية التحفيز المعاد ، بطريقة تشبه التفريغ الطبيعي ، يتم في هذه الحالة من خلال الوضع الدقيق لأجهزة الاستشعار في وضع محدد بواسطة الديناميكا المائية للجسم الذاتي الدفع.

يمكن أن يكون لشكل وحتى طفو جسم الكائنات العوالق الصغيرة تأثيرات هيدروديناميكية مختلفة وغير بديهية على حقول التدفق حول جسم السباحة ومسارات السباحة واتجاه الجسم [55]. يتم نقل يرقات الدولار الرملي ، شوكيات الجلد ، لأعلى أو لأسفل في تدفقات رأسية اعتمادًا على مرحلة اليرقات والتشكل [56]. قياسات مفصلة لمجال التدفق حول السباحة فولفوكس كارتريكشفت - طحلب أخضر استعماري - أن التدفقات يهيمن عليها مكون بسبب الجاذبية والطفو السلبي للمستعمرة [54]. لم يتم إجراء قياسات تفصيلية مماثلة للحيوانات العوالق ، ولكن العديد من يرقات الميتازوان تقع في نطاق حجم فولفوكس (ر ∼ 200 ميكرومتر). إذا كان للكائن الحي العوالق أنظمة حساسة للتدفق ، فإن هذه التأثيرات الهيدروديناميكية المختلفة يمكن أن تحدد الوضع الأمثل لتلك المستشعرات. هذه إحدى الطرق العديدة التي يمكن من خلالها لفيزياء الجسم أن تتفاعل مع تطور الجهاز العصبي.

نظام استشعار التدفق الأكثر تقدمًا هو الخط الجانبي في الأسماك والضفادع الصغيرة والجلكى [57] وربما السُّهيمات [58]. أثناء السباحة ، يمر الخط الجانبي بإشارات متكررة ويتم ضبط حجم هذه الإشارات بواسطة عصبونات صادرة معدلة. في الأسماك المربوطة أثناء السباحة التخيلية ، ينخفض ​​معدل الارتفاع التلقائي للخلايا العصبية الواردة في الخط الجانبي ، بالتوافق مع نشاط العصب الحركي [59].

تعتمد الإشارة المعاد تأكيدها في الكائنات الحية أيضًا على حجم الجسم والتأثيرات الهيدروديناميكية المرتبطة بالحجم. على مقياس السباحات الدقيقة الهدبية بما في ذلك يرقات الحيوانات والعوالق الصغيرة الأخرى ، تهيمن القوى اللزجة على قوى القصور الذاتي (انخفاض أعداد رينولدز). على النقيض من ذلك ، تعمل الحيوانات الكبيرة مثل الأسماك بأعداد أعلى من رينولدز حيث يكون القصور الذاتي أكثر أهمية. ستنزلق السمكة بعد نوبة السباحة في الماء بدون نشاط حركي. أثناء الانزلاق ، لا يزال بإمكان الإشارات المعاد تنشيطها تنشيط الخط الجانبي. يمكن أن يستمر التفريغ الطبيعي أثناء مرحلة الانزلاق [59] ، مما يؤدي إلى قمع الإشارات المعاد تأكيدها حتى بدون حركة المحرك. هذا مثال جيد لتوضيح أنه في نظام التفريغ الطبيعي ، لا يكفي أن يكون هناك "طرح" بسيط لأمر المحرك نفسه ، ولكن يحتاج النظام إلى توقع عواقب الحركة الحركية ، نظرًا لطبيعة الجسم والإعداد البيئي. في مثال الأسماك ، يعتبر القصور الذاتي ، بالنظر إلى الجسد وبيئته ، جانبًا ماديًا واحدًا سيؤثر على كيفية تنفيذ الإجراء.

يمكن تطبيق مبادئ مماثلة على تطور الأنظمة البصرية واستشعار التدفق البصري. من المحتمل أن العيون الأولى في تطور الحيوان اعتمدت بالفعل على الاستشعار المعاد. أبسط العيون هي بقع ضوئية غير بصرية تعتمد على الدوران الحلزوني لجسم السباحة لمسح مجال الضوء [60-62]. بالنسبة للكائنات ذات العيون المرئية الأكثر تعقيدًا ، يوفر التدفق البصري المستحث ذاتيًا آلية مهمة لتوجيه أنفسهم فيما يتعلق بالبيئة. تزود التغييرات في النسيج المرئي ، التي يشير إليها الضوء الساقط على مجموعة من المستقبلات الضوئية ، الحيوان بمعلومات عن الأشياء ، ومسارات العبور والاصطدامات الوشيكة [18،63-65]. بطريقة يمكن مقارنتها بالنقطة الأمامية للركود في بلاتينيريس يرقات ، يتم الإشارة إلى اتجاه الحركة ببساطة من خلال النقطة في المصفوفة المرئية التي تتباعد عنها جميع النقاط الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، في كثير من الحالات ، توجد آليات تصريف نتيجة طبيعية. في عين مركب الذبابة ، على سبيل المثال ، ترتبط المنعطفات الإرادية بنسخة تأثير تثبط الاستجابة للانعطاف في الخلايا البصرية [66]. قمع مشابه لإشارة الحركة يحدث أثناء الرماح في عين الرئيسيات [67].

5. إعادة الاستشعار وتشوه الجسم

نتعامل الآن مع أشكال الاستشعار المعاد التي تتعقب التغيرات في الجسم نفسه. على الرغم من استخدام مصطلح "إعادة التأكيد" في أغلب الأحيان لتأثيرات الفعل على المستشعرات الخارجية ، إلا أن التمييز بين الأحداث الحسية التي تسببها الذات والأحداث الحسية الأخرى (إعادة التأكيد والاندفاع) متاح أيضًا في حالة الحس الداخلي. يتضمن استشعار تشوه الجسم مجموعة واسعة من المستقبلات الأولية ، والتي نستخدم فيها تعريف ليسمان طويل الأمد: `` أعضاء حسية قادرة على تسجيل التشوه المستمر (التغيرات في الطول) والإجهاد (التوترات ، وإزالة الضغط) في الجسم ، والتي يمكن أن تنشأ من جسم الحيوان. حركاتها الخاصة أو قد تكون بسبب وزنها أو قوى ميكانيكية خارجية أخرى '(استشهد بها ميل [68 ، ص 16]). في هذا السياق ، تعتبر الخصائص الفيزيائية لجسم الحيوان مركزية ، بالإضافة إلى الطرق المختلفة التي يمكن من خلالها تشويهه بنشاط من خلال نشاطه الخاص. هنا ، سنصف أولاً مفهوم هياكل الشد كطريقة لدمج مجموعة واسعة من العمليات وأشكال التنظيم التي تشارك في تشوه الجسم وإعادة تأكيده ، بما في ذلك العمليات الكيميائية الحيوية والميكانيكية الحيوية والفسيولوجية والخلوية ، فضلاً عن التنظيم العام من شكل جسم الحيوان. سيوفر هذا خلفية لمناقشة إعادة الإحساس في اللمس والتمدد الظهاري ، وفي استقبال العضلات.

(أ) أجسام الحيوانات كتركيبات توتر

في القلب ، جسم الحيوان عبارة عن هيكل ناعم قابل للتشوه ، مبني من ظهارة مطوية وممتدة أثناء التطور. على عكس النباتات والفطريات ، لا تحتوي الخلايا الحيوانية على جدار خلوي صلب وتفتقر الخلايا المدمجة إلى الصلابة التي تم تعزيزها بشكل ثانوي فقط ، وليس في جميع الحالات ، بتركيبات متخصصة ، بما في ذلك spicules الإسفنج ومجموعة متنوعة من الهياكل العظمية الداخلية والخارجية المكونة من مواد مختلفة (قشرة ، عظم ، كيتين ، إلخ). على الرغم من هذه الهياكل العظمية ، يظل التنظيم الحيواني واحدًا يمكن أن يتشوه ديناميكيًا في غضون مهلة قصيرة من خلال تقلصات خلايا العضلات ، أو سلائفها ، والتي يمكن أن تشوه وتثبت شكل الجسم [69،70] وتستخدم لبدء الحركات الجسدية.

شكل جسم الحيوان هو سمة ديناميكية حتى عندما لا يتغير ظاهريا. مفهوم مفيد هنا التوتر أو سلامة التوتر. الشد هو مبدأ تصميم عام يتم اتباعه لبناء هياكل من قضبان تحت الضغط مع الكابلات المرفقة التي تفرض الضغط. تنشأ سلامة الهيكل من مزيج من المكونات الصلبة والمرنة مجتمعة تحت التوتر. ينطبق هذا الشكل من التنظيم أيضًا على جسم الحيوان. هنا ، يشكل الهيكل العظمي الأجزاء الصلبة التي تعارض الانضغاط ، بينما تشكل العضلات والأوتار (في الغالب) المكون المرن الذي يربط الهيكل العظمي ببعضه عن طريق قوى الشد [22].

بالنسبة لتطور الحيوانات في وقت مبكر ، هناك ثلاثة اختلافات مع مفهوم الشد الأصلي ذات الصلة. أولاً ، يمكن لمكونات الشد تغيير الطول عن طريق تقلص العضلات واسترخائها ، مما يجعل بنية الشد قادرة على إحداث تغييرات ديناميكية وقابلة للانعكاس. ثانيًا ، الحالات المبكرة لم يكن لها هياكل عظمية صلبة ، لذا فإن القوة المضادة للجهاز العضلي تنبع بدلاً من ذلك من هياكل عظمية هيدروستاتيكية منتشرة ، مثل البالونات المملوءة بالماء ، توفر كتلة مرنة ولكنها غير قابلة للانضغاط [71]. ثالثًا ، تشكل القوى الميكانيكية المتغيرة ديناميكيًا التي تشارك في هياكل الشد العضلي هذه إشارات تنتقل عبر أجزاء كبيرة من الجسم - مثل استخدام حبل ربط لدق جرس بعيد - وتؤثر على العمليات الكيميائية الحيوية على المستوى الخلوي. على سبيل المثال ، تقوم الوصلات الميكانيكية بين الألياف خارج الخلية والهيكل الخلوي للخلايا الفردية بتعديل الأخير [72-74] وتغير القنوات الأيونية المنشطة بالتمدد خواصها الكهربية الحيوية تحت الضغط الميكانيكي [75 ، 76]. في نطاقات أكبر للتجميع ، تضيف مستشعرات التحسس العميق إلى التعديل العصبي لمثل هذه التغييرات [68].

تشكل هياكل الشد الديناميكي تنظيمًا متحركًا نشطًا ومرنًا للغاية ، والذي يتطلب تحكمًا تناسقيًا مناسبًا (ومعقدًا) للحفاظ على شكل الجسم [74،77] وتنظيم السلوك [3،5،22] كما يمكن ملاحظته أيضًا في العمل على الروبوتات اللينة [78-80].

إن حساسية العمليات الخلوية للنمط المتغير ديناميكيًا للقوى الميكانيكية عبر هيكل الشد يجعل إعادة التأكيد مكونًا جوهريًا لهذه المنظمة. ستؤثر القوى المولدة ذاتيًا المفروضة على الهيكل على مستشعرات التحسس التحضيري على المستوى الخلوي وعلى نطاق متعدد الخلايا [81]. لقد ثبت جيدًا أهمية المفاتيح الجزيئية المعتمدة على القوة والتي تتفاعل مع تشوهات الأنسجة التطورية [73-77]. هنا ، نتناول الأمثلة السلوكية التي تنطوي على تشوه الجسم حيث يلعب الاستشعار المتكرر أدوارًا مختلفة.

(ب) الحس العميق

جميع الحيوانات قادرة على تغيير شكل أجسامها بنشاط من خلال الانقباضات بوساطة الأتوميوسين. يستخدم Ctenophores و cnidarians و bilaterians العضلات لتغيير الشكل. في Placozoans ، تكمن الانقباض الطلائي الفائق السرعة وراء تغيرات الشكل [82]. تخضع بعض الإسفنج أيضًا لانقباضات منسقة تتضمن أنواعًا مختلفة من الخلايا المقلصة في نظام القناة والسطح الخارجي [83].

قد تتطور المستشعرات الخلوية المستجيبة للتشوه أو الضغوط التي يسببها الانكماش كمكون جوهري لتغيرات الشكل الديناميكي هذه. عندما يتم شد أو ضغط المؤثرات المقلصة والأنسجة المتصلة ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تيارات حسية ميكانيكية ، مما يوفر الأساس للإشارات المعاد تأكيدها (الشكل 4). مقارنةً بالانتقال من الجسم إلى البيئة ، فإن وجود وطبيعة هذا التكرار التحضيري يكون أكثر صعوبة في تحديده. نعطي أولاً نظرة عامة على الحالات ثنائية الحس العميق ، قبل مناقشة إمكانية وجودها في الحيوانات غير ثنائية الفصيلة ومتى ظهرت في تطور الحيوان.

الشكل 4. تمدد الإحساس والاستقبال. (أ) رسم تخطيطي لحيوان افتراضي مبكر بألياف عضلية متعامدة تشكل بنية شد. (ب) الإحساس بالتمدد على المستوى الخلوي بواسطة القنوات الحسية الميكانيكية. عند التشوه أو الانكماش ، يمكن فتح قنوات حساسة للتمدد (مثل بيزو) ، مما يؤدي إلى ردود فعل داخلية. (ج) المستقبلات العصبية المتخصصة في يرقة الذبابة. الخلايا العصبية ddaE و ddaD لها تشعبات حسية تتشوه أثناء زحف اليرقات. يكون ddaE أكثر نشاطًا أثناء الحركة الأمامية ، بينما ينشط ddaD أثناء الحركة الخلفية. رسم بعد هو وآخرون. [84]. (د) رسم تخطيطي لمستقبلات الكائنات المجوفة المفترضة في السيريانتيد جيم أمريكانوس، بعد Bezares-Calderón وآخرون. وبيتيا [27،85]. يتم تضمين التغصنات الحسية بما في ذلك الهدب والستيريوفيلي في خلية عضلية. قد يوفر تقلص العضلات ردود فعل تحفيزية. (نسخة ملونة على الإنترنت.)

تنتشر المستقبِلات الأولية التي تستشعر تمدد العضلات على نطاق واسع وتمت دراستها جيدًا في الثنائيات. في الزحف ذبابة الفاكهة اليرقات ، تستشعر المستقبلات الحركية المختلفة تشوهات جدار الجسم إما أثناء تقلصات العضلات أو التمدد [86]. هناك أيضًا أنواع فرعية مختلفة من الخلايا العصبية الحسية التي تكون إما أكثر نشاطًا أثناء الحركة الأمامية أو الخلفية [84] (الشكل 4). استقبال الحس العميق في الذبابة يعتمد على قناة الغشاء عبر ميتازوان تي ام سي [87] قد تشعر بانحناء الغشاء في التشعبات المستقبلة الأولية [84]. توفر المستقبلات الحركية تغذية راجعة حول وضع الجسم عن طريق الوصلات المشبكية للخلايا العصبية السابقة للحركة [88].

الكبار ذبابة الفاكهة تتضمن مجموعة واسعة من المستقبلات الميكانيكية ، يعمل العديد منها كمستقبلات أساسية [89]. على سبيل المثال ، توجد الأعضاء الوترية في المفاصل الهيكلية الخارجية وبين المفاصل داخل أجزاء الأطراف والجسم [90]. الحسية كامبانيفورم هي قباب بيضاوية على الهيكل الخارجي مع بشرة رقيقة تغطي التغصنات الحسية. إنهم يستشعرون الضغوط الميكانيكية التي تثني الهيكل الخارجي. تحدث أيضًا المستقبلات الحساسة للتمدد في النسيج الضام أو المرتبطة بالعضلات. القنوات الأيونية الحساسة للميكانيكية TRP-N [91] والقنوات الشبيهة بالبيزو [92] تشارك في استقبال الحس العميق. كشفت دراسة مفصلة لمستقبلات الساق مجموعات فرعية ترميز موضع الساق واتجاه الحركة وتردد الاهتزاز [93]. السرطانات لها أنظمة مماثلة لاستشعار تمدد العضلات وموضع الساق [94].

استقبال الحس العميق مفهوم جيدًا أيضًا في الديدان الخيطية أنواع معينة انيقة [95]. أحد الخلايا العصبية الحساسة للتمدد ، DVA ، يعبر عن قناة مستقبلات عابرة (TRP) TRP-4 (متماثل لـ TRP-N / NompC) وينظم سلوك الحركة. TRP-4 تظهر الديدان الطافرة انحناء الجسم ووضعية غير طبيعية [96]. SMDD هو خلية عصبية أخرى تحفز الجسم يتم تنشيطها أثناء حركة توجيه الرأس لتعديل انحناء الحركة الأمامية. قناتان TRP ، TRP-1 و TRP-2، ضرورية لاستقبال الحس العميق للرأس [97]. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عضلات جدار الجسم نفسها حساسة للميكانيكا [98]. لا تؤثر الحركة فقط على نشاط الخلايا العصبية من خلال استقبال الحس العميق في C. ايليجانس، ولكن أيضًا من خلال التفريغ الطبيعي. يتم ترميز أوامر محرك الرأس أثناء حركات الرأس بواسطة الخلايا العصبية الداخلية RIA التي ترتبط بشكل تبادلي مع العصبونات الحركية الرئيسية. يتم ترميز الحركات على نطاق خلوي في الخلايا العصبية RIA من خلال ديناميات الكالسيوم المجزأة [99100].

في الفقاريات ، توجد مستقبلات تحسس التمدد في مغازل العضلات وأعضاء وتر جولجي [101]. تعتمد الحساسية الميكانيكية في هذه الخلايا الحسية على القنوات الأيونية Piezo2 و Tentonin3 (TTN3) [102-104]. تتغذى الخلايا الحسية على الخلايا العصبية الحركية في النخاع الشوكي [101]. يمكن أن تؤدي العيوب في الحس العميق إلى مشية غير طبيعية وفقدان تنسيق حركات الجسم [105]. في الأسماك ، يتم توفير التغذية المرتدة الحسية الميكانيكية أثناء الحركة من خلال الخلايا العصبية الحسية في الحبل الشوكي (الخلايا العصبية الحسية في روهون - بيرد وخلايا كولمر - أغدوهر). تعتمد الحساسية الميكانيكية لخلايا Kolmer-Agduhr على قناة البوليسيستين Pkd2l1 [106،107].

الأدلة التي تدعم وجود العضلات أو المستقبلات الأولية للتمدد لدى غير الثنائيين هي في أحسن الأحوال مجزأة. يمكن أن يكون لدى Cnidarians و ctenophores سلوكيات عضلية معقدة نسبيًا [32،108] ، وقد يكون هناك شكل من أشكال الحس العميق لضمان السلوك المنسق. أفادت دراسة مجهرية إلكترونية أجراها بيتيا [85] عن وجود خلايا تحفيز تحسس مفترضة في الجراثيم الخيطية Ceriantheopsis americanus (الشكل 4). تحتوي هذه الخلايا على جهاز حسي مهدب يعمل بالتوازي مع المحور الطويل لجسم الحيوان. تحتوي الخلايا الحسية على مشابك واردة وصادرة مما يشير إلى نظام التغذية المرتدة. تنشأ المشابك العصبية الصادرة من العصبونات الحركية التي تغذي جدار الجسم وقد تعدل حساسية الخلية الحسية أثناء تقلصات العضلات [85]. توجد خلايا مماثلة مع أهدابها المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالعضلات الدائرية للبشرة في مخالب قنديل البحر الكوبي جرابيديا جرابي [109].

تخضع حيوانات Placozoans لتغييرات كبيرة وسريعة في شكل الجسم عن طريق الانقباضات الظهارية السريعة [82]. يبقى من غير الواضح ما إذا كانت هذه التغييرات في الشكل تحفز أي مراقبة تعتمد على التمدد لشكل الجسم.

يمكن لبعض الإسفنج أيضًا أن يغير شكل جسمه بشكل فعال عن طريق الانكماش والتمدد [51،110–112]. ومن الحالات المعروفة "عطس" إسفنجة المياه العذبة E. muelleri. يستخدم هذا الإسفنج تقلصات شبيهة بالتمعج لطرد كتل النفايات من نظام قنوات المياه ، مما يشير إلى "أن التحكم في الهيكل العظمي الهيدروستاتيكي تطور قبل نشوء الأعصاب والعضلات الحقيقية" [83 ، ص. 3736113]. قد يكون الضبط الدقيق لقطر القناة مرتبطًا بإحساس التدفق في القنوات غير المباشرة ، كما تمت مناقشته أعلاه. يمكن اعتبار الإحساس بالتدفق للحالة الانقباضية لنظام القناة شكلاً غير مباشر من ردود الفعل التحسسية.

مثال آخر مثير للاهتمام لأنظمة التحفيز التحسسي المفترضة يأتي من دراسات الإسفنج واليرقات المرجانية. Whalan وآخرون. لاحظ أن يرقات الإسفنج تستقر بشكل تفضيلي في ثقوب بحجم يتناسب مع حجم اليرقة. يمكن تحقيق هذه التسوية الانتقائية الموجهة بواسطة التصوير المجهري السطحي بواسطة التحسس الميكانيكي [114].

يشير الوجود السلفي للعديد من القنوات الأيونية الحسية الميكانيكية في الحيوانات إلى أن شكلاً من أشكال الاستشعار الميكانيكي كان موجودًا في أصل الحيوانات. في البداية على الأقل ، قد يكون هذا مجرد شكل من أشكال استشعار التمدد على مستوى الخلايا أو الأنسجة وبدون خلايا ميكانيكية متخصصة. إحدى فئات القنوات الأيونية القديمة الموجودة في الحيوانات والعديد من الطلائعيات هي قنوات بيزو الحسية الميكانيكية [115]. هذه القنوات مطلوبة للتيارات المستحثة ميكانيكيًا في الخلايا ويمكن أن تكون بمثابة مستشعرات تمدد ذاتية الخلية. تم التعرف على بيزو أيضًا في تريشوبلاكس وقد تستحث التيارات عند تغير الشكل [116].

عائلة TRP-N الميكانيكية الحسية (تم وصفها لأول مرة باسم NompC في ذبابة الفاكهة [117]) هي أيضًا قديمة وموجودة في الكائنات المجوفة ، ctenophores و placozoans ولكن ليس poriferans [87،118]. يتوسط TRP-N العديد من الوظائف الحسية الميكانيكية مثل التحكم في حركة الجسم وإدراك اللمس في الديدان الخيطية [119] والذباب [91]. بالإضافة إلى TRP-N ، يعود تاريخ ما يصل إلى ست عائلات من قنوات TRP إلى أصل الحيوانات أو قبل [87].

نظرًا لوجود قنوات النقل الميكانيكي في كل مكان ، فقد يكون التحسس الآلي يمثل إحدى أقدم العمليات الحسية التي تطورت في الحيوانات ، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالحركة القائمة على الانكماش [76].

6. إعادة عرض وتطور أجسام الحيوانات والجهاز العصبي

جنبا إلى جنب مع الأنواع الجديدة والسمات الجديدة ، ينتج التطور أحيانًا أنواعًا جديدة من الوحدات الحية - أنواع جديدة من الذات. يمكن أن تشمل طبيعة هذا الشكل الجديد تصميم الجسم ومواده ، وقدرات التمثيل والاستشعار ، وأنظمة التنسيق والتحكم ، مثل الجهاز العصبي وغيرها. إن نفس جسم الحيوان هو أحد أشكال التنظيم ، الناتجة عن التغيير التطوري في جميع هذه المجالات. وجود الجسد هو مسألة درجة. في حالاته النموذجية ، يتم توحيد الذات الجسدية عن طريق التحكم العصبي ، والاستشعار المعاد تأكيده والتشكل المناسب ، وكلها تسهل العمل على مستوى متعدد الخلايا. يمكن للحيوانات غير العصبية أن يكون لها جسم ذاتي جزئي من هذا النوع ، كما يمكن للأشكال الاستعمارية المرتبطة جسديًا حيث يتم توزيع غطاء الذات بين مجموعة وحيدات الحيوانات المكونة لها. أثناء التطور ، أصبحت الآليات التي تمكّن الاستشعار والعمل الموحدين ، مع الأشكال المصاحبة لها ، أكثر تفصيلاً ، مما أدى إلى ظهور أنواع مختلفة من الجسم. نرسم هنا بعض المسارات المحتملة في التطور العصبي والحيواني المبكر والتي تتعلق بجسد الذات ونستند إلى الأفكار الواردة في الأقسام السابقة من هذه الورقة.

الكائنات أحادية الخلية مضغوطة بما يكفي لتتصرف كوحدات بطرق معقدة للغاية دون تنسيق واسع النطاق للأجزاء. أنتج أصل الحيوانات وحدات أكبر ، تتكون من العديد من الخلايا ، والتي غالبًا ما تم استثمارها في أسلوب حياة يعطي قسطًا كبيرًا من العمل المنسق على نطاقها المكاني الجديد. وأصبحت الإشارات بين الخلايا ، بما في ذلك الجهاز العصبي في نهاية المطاف ، أساس هذا التنسيق.

يمكن العثور على نقطة انطلاق معقولة لنفس جسم الحيوان في مجموعات من الخلايا التي أصبحت تعمل كتركيبات شد ذات أجسام رخوة متغيرة ديناميكيًا. تعتمد تغييرات شكل هذه الهياكل على تفاعل مفروض ذاتيًا ومستدامًا ذاتيًا لقوى الانضغاط والشد والتي بدورها يمكنها تعديل الإشارات الخلوية بطرق مختلفة. لذلك ، فإن جسم الحيوان ليس مجرد مجموعة من الخلايا ، ولكنه وحدة متكاملة مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى ميكانيكية. عندما يتم تنسيقها بشكل مناسب ، تصبح المجموعة وحدة قادرة على القيام بعمل ميكانيكي - تغيير شكلها وتحريكها - وتصبح أيضًا منصة لمختلف الأجهزة الحسية.

في أي وحدة تقريبًا يمكنها الإحساس والعمل ، جنبًا إلى جنب مع المسارات السببية المألوفة نظريًا من الاستشعار إلى الفعل ، ستكون هناك مسارات من عند عمل إلى الحواس. إعادة التكرار هي نتيجة حتمية تقريبًا للجمع بين التمثيل والاستشعار. تجلب إعادة التكرار معها كل من الغموض في المدخلات الحسية والفرص لاستكشاف البيئات بنشاط. إنها سمة من سمات الاستشعار حتى قبل تطور الجهاز العصبي. سوف يتأثر تطور الأنظمة الحسية بحتمية إعادة التأكيد منذ المراحل المبكرة. سيتم تمييز هذه الظاهرة بشكل خاص في حالة أشكال الاستشعار التي يتم تجاهلها في بعض الأحيان والتي ناقشناها في هذه الورقة: الاستشعار الوبائي ، واستشعار التدفق ، والاستشعار بالتمدد ، وحس العميق. قد تؤسس الحساسية لعواقب فعل من هذا النوع أيضًا ، من خلال تشكيلها للحساسية على نطاق متعدد الخلايا ، مسارات لأشكال جديدة من الاستشعار الخارجي. تنتج هذه المسارات في النهاية أشكالًا من الاستشعار يتحد فيها التكرار والوفرة معًا بإحكام ، في الحيوانات المتحركة بنشاط ، بما في ذلك استشعار الخط الجانبي في الأسماك والرؤية النشطة كما ناقشها جيبسون [63].

تقتصر الحيوانات غير العصبية على التنسيق والوكالة المحدودين. على الرغم من أن أجسادهم موحدة ماديًا ، إلا أنها ليست مرتبطة ببعضها البعض كأفراد بنفس الطريقة التي يرتبط بها الحيوان العصبي. على الرغم من ذلك ، فإن إحساسهم سيشمل إعادة التأكيد إلى حد ما. ثم تجلب الأنظمة العصبية معها إمكانيات جديدة للتكامل. بالإضافة إلى الطرق المألوفة التي يدمج بها الجهاز العصبي التحكم ، فإن توسع القدرة التي تتيحها الأجهزة العصبية يمكن أن يشكل شكل الجسم نفسه. العمل في العدار كشفت عدة شبكات عصبية غير متداخلة مسؤولة عن سلوكيات معينة [120]. في معظم الحالات ، تنتشر هذه الشبكات في جميع أنحاء الجسم بالكامل ، ولكنها تظل متميزة عن بعضها البعض ولا تشكل "شبكة عصبية" واحدة متصلة. على الرغم من أن الشبكات متميزة ، إلا أن تفاعلها داخل الجسم الناعم قد لا يولد فقط تسلسلات سلوكية ولكن أيضًا جوانب من شكل الجسم. يقترح Dupre & amp Yuste أن ملف العدار قد ينتج التشكل من عمل "الدفع والجذب" لشبكتين من الأديم الظاهر المتعارضين ، مما يشكل منظمة توتراً رخوة الجسم.

حتى الشبكات العصبية غير الموصولة داخل جسم تصرف واحد سيتم ربطها بإعادة التأكيد. قد يكون استقبال الحس العميق موجودًا أيضًا. ومع ذلك ، يمكن الإشارة هنا إلى الأدوار المختلفة ، في أنماط الحياة القشرية ، لأشكال الزوائد اللحمية والميدوزا. يُعتقد أن مخطط جسم الزوائد اللحمية هو الشكل السلفي في تطور الكائنات المجوفة ، مع ظهور الميدوزا لاحقًا. ميدوسا تسبح بنشاط في عمود الماء تشارك في سلوكيات أكثر تنظيماً وتكاملاً. على النقيض من ذلك ، قد يتم التخلص من الورم مع تحكم أقل تكاملاً ، كما هو موضح في العدار. الأنظمة الحسية هي أيضًا أكثر تفصيلاً في شكل ميدوسا ، مع تحسس شديد (تمت مناقشته أعلاه) ، وفي بعض الحالات ، قدرة بصرية كبيرة [121]. قد يوجد مسار تطوري مرتبط - ربما يتداخل في المراحل المبكرة - في ctenophores. هنا ، أيضًا ، هناك سيناريو معقول له شكل شبيه بالزوائد اللحمية كأسلاف ، وربما كان موجودًا قبل التفرع الذي أنتج الكائنات الحية المجوفة والكتينوفور ، ولا يزال بأجسام تشبه الزوائد اللحمية [122،123]. من هناك ، طورت كلتا السلالتين شكلاً أكثر نشاطًا يشبه ميدوسا. تستخدم Ctenophores الأهداب بدلاً من تقلص الجسم للسباحة ، على الرغم من استخدام العضلات في التوجيه. في كلتا الحالتين ، يجلب الشكل الأكثر نشاطًا والمتحرك معه متغيرًا أكثر تكاملاً لنفس الجسد. يبدو أيضًا أن الأنظمة الحسية المعاد تكوينها المتطورة مثل الكيسات الاستاتيكية قد تطورت بشكل مستقل في شكل ميدوسويد في ctenophores و cnidarians. قد تكون الدرجة الكبيرة من التطور الموازي بين ctenophores و cnidarians بالإضافة إلى bilaterians - كما يتضح من المقارنات الجزيئية [124] - ترجع جزئيًا إلى غزوهم المستقل لمنطقة السطح.

إن تطور خطة الجسم الثنائية يجلب معه توسعًا إضافيًا في الذخيرة السلوكية ، مع إمكانيات جديدة للتنقل والتلاعب. شائع عبر مجموعة من الحيوانات التي تتحد سلالاتها فقط في السلف المشترك للبروتستوم-ديوتروستوم (الديدان الخيطية والمفصليات والفقاريات وغيرها) ، ويشمل نشاط الجهاز العصبي أنماطًا ديناميكية عالمية أو على مستوى الدماغ مرتبطة بأفعال معينة [125]. في بعض الحالات ، يؤدي الانتشار الواسع لهذه الأنماط إلى حدوث إشكالية في أي تمييز بسيط بين المناطق "الحسية" و "الحركية" في الحيوان. هذه أنماط موجهة للعمل يمكن أيضًا تعديلها عن طريق التأثير على الأحداث الخارجية.

عبر نطاق واسع مماثل من الثنائيين ، تتم معالجة إعادة التأكيد وتعبئتها بآليات التفريغ الطبيعية. لا تصبح إعادة التكرار مجرد حقيقة ثابتة حول العلاقات بين الاستشعار والتصرف ، بل تصبح شيئًا يشكّل وجوده العمارة العصبية ، والتي تشمل الآن الدوائر التي تعدل معالجة الإشارات الحسية وفقًا لما يفعله الحيوان حاليًا.

في الوقت الحاضر ، آليات التفريغ الطبيعية من هذا النوع غير معروفة في الحيوانات غير ثنائية الفصيلة. هذا له تفسيران محتملان. أولاً ، قد تكون فائدة هذه الآليات مرتبطة بنطاق الذخيرة السلوكية. عندما يتم إنتاج فعل ما بشكل مستمر أو روتيني (ربما حركة سباحة) ، يمكن معالجة عواقبه المعاد تأكيدها ضمنيًا ، دون أن تشير الدائرة العصبية إلى الإجراء الذي يتم إنتاجه في وقت معين. بدلاً من ذلك ، قد تكون مثل هذه الآليات موجودة ، على الرغم من عدم ملاحظتها بعد ، وربما تتطلب الحركات التي يتم إنتاجها بشكل روتيني تسجيل الإجراءات المستمرة كجزء من التعليقات التنظيمية. إذا كان الأمر كذلك ، فقد افترضنا أنه إذا كانت آليات التفريغ نتيجة طبيعية موجودة في الكائنات المجوفة ، فإن موقعها المحتمل مرتبط بآليات حسية متقدمة في أشكال ميدوسويد ، مثل الأكياس الساكنة والعيون الكوبية [121].

إن تطور آليات التفريغ الطبيعي ، استجابة إما لتوسيع الذخيرة السلوكية أو متطلبات التحكم الدقيق ، له عواقب أخرى. يتعامل حيوان بهذه المنظمة مع الأحداث الحسية بطريقة تتضمن علامة عصبية نشطة للتمييز بين الذات و آخر. يجسد تنظيمها الذات بمعنى أكثر ثراءً. قد تمتلك الكائنات الحية التي لا تحتوي على إفرازات ناتجة عن الخلايا العصبية بالفعل القدرة على التمييز بين الذات والآخرين من خلال الاختلافات الجوهرية في الأحداث الحسية (على سبيل المثال بين الانقباض النشط أو الانضغاط). ذكرنا فكرة داماسيو عن "الذات البدائية" كمرشح لنوع من مفهوم الذات الضمني الذي يسبق الإحساس الإنساني الكامل والانعكاس للذات. كما لوحظ ، تعتمد الذات الأولية لداماسيو على التنظيم العصبي الشامل والاستشعار الداخلي. قبل ظهور الذات البدائية ، لم تكن الحيوانات مجرد أشياء ذات تكيفات حسية وفعالة مختلفة تم جمعها معًا. تم دمجهم بطريقة أعطتهم نوعًا سابقًا من غطاء الذات. قدمنا ​​مفهوم الجسد الذاتي لوصف الأجهزة والأنشطة التي تتيح الاقتران المتكرر بين أفعال الحيوان واستشعاره ، جنبًا إلى جنب مع تخطيط الجسم الخاص ، وكلها تمكن الكائن الحي من الإحساس والعمل كوحدة واحدة. كما جادلنا في جميع أنحاء الورقة ، لكي تبدأ كحيوان ، فأنت بحاجة إلى جسد ، مع الاستفادة من إعادة التأكيد ، في وقت مبكر جدًا. ثم قدم الجسد الذاتي منصة لمراحل أخرى في تطور الحيوان ، بما في ذلك تطور الأنظمة العصبية المعقدة ، وأشكال أكثر تفصيلاً ووضوحًا للذات.

الوصول إلى البيانات

هذه المقالة ليس لديها بيانات إضافية.

مساهمات المؤلفين

ساهم جميع المؤلفين في وضع المفاهيم والكتابة - وافق جميع المؤلفين على النسخة المقدمة من المخطوطة.


المبدأ 4 & - الحقوق والمسؤوليات

غالبًا ما يُنظر إلى الديمقراطية على أنها حكم الأغلبية وهذا صحيح لدرجة أن 50٪ بالإضافة إلى 1 من الأصوات ستنتخب الناس وتمرير التشريعات ، ولكنها أيضًا أيديولوجية تنص على أن جميع الناس متساوون ، وهذا من خلال حقيقة كونهم بشرًا. لقد ولدوا بحقوق لا تتوقف على الالتزامات والواجبات. الحقوق موجودة بسبب تلك الالتزامات والواجبات. تؤكد الليبرالية أن الفرد هو أساس المجتمع. كل تلميحاتها مجردة ولا تشبه الطبيعة الحقيقية للإنسان كما كشف عنها التاريخ. من خلال الشخص الذي يفي بالالتزامات ويؤدي الواجبات تجاه الدولة ، يحق لكل فرد التمتع بحقوق مماثلة. الحقوق ليست غير قابلة للتصرف ولا تُمنح عن طريق الاستئناف للميتافيزيقا. إنها ناتجة فقط عن تفاعل واحد مع الدولة.


الفصل 2 تأثر السلاحف البحرية بتغير المناخ

يُنظر إلى السلاحف البحرية عمومًا على أنها عرضة لتغير المناخ بسبب الدور الذي تلعبه درجة الحرارة في تحديد جنس الأجنة ، وتاريخ حياتها الطويل ، والعمر الطويل حتى النضج ، وطبيعتها الكثيرة الارتحال. ربما نشأت الأنواع الموجودة من السلاحف البحرية خلال منتصف العصر الجوراسي المتأخر (180-150 ميا) لذلك نجت من التحولات السابقة في المناخ ، بما في ذلك الفترات الجليدية والأحداث الدافئة وبالتالي لديها بعض القدرة على التكيف. معدلات الزيادة الحالية في تركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ، والتغيرات المصاحبة في درجات الحرارة ، هي سريعة جدًا وقد تتأثر قدرة السلاحف البحرية على التكيف مع هذا التغير السريع بفترات جيلها الطويلة نسبيًا. نحن نأخذ في الاعتبار الأدلة والنتائج المحتملة للاتجاهات الحالية لتغير المناخ على السلاحف البحرية. من المحتمل أن تكون التأثيرات معقدة وقد تكون إيجابية وكذلك سلبية. على سبيل المثال ، سيؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر وزيادة كثافة العواصف سلبًا على شواطئ تعشيش السلاحف ، ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي العواصف الشديدة أيضًا إلى التراكم الساحلي. سيكون لتغيير أنماط الرياح والتيارات البحرية آثار على الأحداث والبالغين في المحيط المفتوح. من المحتمل أن تؤثر درجات الحرارة المرتفعة بشكل مباشر على جميع مراحل حياة السلاحف ، مثل تحديد جنس الأجنة في العش ومعدلات النمو. يمكن أن يؤدي الاحترار بمقدار درجتين مئويتين إلى تحول كبير في نسب الجنس تجاه الإناث في العديد من مستودعات الغد ، على الرغم من أن بعض السكان قد يكونون مرنين للاحترار إذا بقيت التحيزات الأنثوية ضمن المستويات التي لا يضعف فيها النجاح السكاني. بشكل غير مباشر ، من المرجح أن يؤثر تغير المناخ على السلاحف من خلال التغيرات في توافر الغذاء. يجب أن تزيد طبيعة السلاحف كثيفة الترحال وقدرتها على التحرك لمسافات طويلة في فترات زمنية قصيرة من قدرتها على التكيف مع تغير المناخ. ومع ذلك ، فإن أي مرونة من هذا القبيل للسلاحف البحرية في مواجهة تغير المناخ من المرجح أن تتأثر بشدة بالتأثيرات البشرية الأخرى. قد يهدد تطوير السواحل شواطئ التعشيش والنجاح في التكاثر ، ويهدد التلوث والتغذية بالمغذيات موائل العلف الساحلية المهمة للسلاحف في جميع أنحاء العالم. أدى الاستغلال والصيد العرضي في مصايد الأسماك الأخرى إلى انخفاض خطير في أعداد السلاحف البحرية. قد تؤدي التأثيرات التآزرية للضغوط الأخرى التي يسببها الإنسان إلى الحد بشكل خطير من قدرة بعض مجموعات السلاحف على التكيف مع المعدلات الحالية لتغير المناخ.

تشمل توصيات الحفظ لزيادة قدرة مجموعات السلاحف البحرية على التكيف مع تغير المناخ زيادة مرونة السكان ، على سبيل المثال عن طريق استخدام أجهزة استبعاد السلاحف في مصايد الأسماك ، وحماية شواطئ التعشيش من وجهة نظر كل من الحفظ وإدارة السواحل ، وزيادة الحفظ الدولي الجهود المبذولة لحماية السلاحف في المناطق التي توجد فيها مصايد أسماك غير منظمة أو غير قانونية عالية (بما في ذلك صيد السلاحف). إن زيادة الجهود البحثية حول الفجوات المعرفية الحرجة للعمليات التي تؤثر على أعداد السكان ، مثل تحديد النقاط الساخنة للبحث عن العلف في المحيطات أو العمليات التي تكمن وراء بدء هجرات التعشيش واختيار مناطق التكاثر ، ستعلم الإدارة التكيفية في مناخ متغير.


الحال بالنسبة للواقع: لأنه من الواضح أن هناك من يحتاج إلى صنع واحد

قرأت هذا الصباح مقالاً عن الوعي والفيزياء ("The Case Against Reality" in المحيط الأطلسي). تبدأ بداية المقال بعبارة عامة: أن حواسنا ليست دقيقة تمامًا وأن العالم لا يمثلها تمامًا.

إنه بيان نسبي لذا لا يستحق الاختلاف معه. هذا ، بالنظر إلى نطاق التلسكوبات الفضائية وأجهزة الكشف الكمومية - نعم ، نقوم بعمل سيئ للإدراك. ولكن ، مقارنة بقدرات قناديل البحر أو مجرد العمى التام ، فإننا نقوم بعمل رائع في إدراك الواقع.

ولكن بعد ذلك تنتقل المقالة لوصف: (1) أن الواقع الخارجي ببساطة غير موجود ، (2) علمنا معيب في افتراض ذلك ومحاولة قياسه ، (3) أن الدماغ غير موجود ، لأنه "كائن كلاسيكي" وفقًا لميكانيكا الكم ، و (4) أن الكون كله "مراقبين واعين" على طول الطريق.

"انا التأكيد على الدرس الأكبر لميكانيكا الكم: الخلايا العصبية ، والأدمغة ، والفضاء ... هذه مجرد رموز نستخدمها ، إنها ليست حقيقية. ليس الأمر أن هناك دماغًا كلاسيكيًا يقوم ببعض السحر الكمي. إنه أنه لا يوجد عقل!"

سوف أتعمق في سبب عدم توصل الكم إلى هذا ، لاحقًا في المقالة. إذا كان هناك أي "دروس أكبر" يمكن استخلاصها من العلوم ، فسيكون أن الاعتماد على الجدل الحدسي (الأداة الرئيسية للفلسفة الأكاديمية) انتهى تاريخيًا بأنه خطأ. يُظهر الدرس الأكبر في العلوم النفسية في الواقع أن الحدس يسهل تضليله وتحيزه تمامًا من خلال التجربة.

يعتمد موقف البروفيسور على فكرة أن الموضوعية الكاملة غير موجودة ، وبالتالي ، بالتبعية ، الذاتية الخالصة هي كل ما هو موجود. يستخدم الفيزياء لدعم هذه الفكرة.

أولاً ، دعنا نوضح تفاصيل الفيزياء.

يقول المقال إن كل ملاحظة ، كل علم ، كل محاولات الموضوعية يكذبها عيب كبير: "الفيزياء تخبرنا أنه لا توجد أشياء عامة."

الأشياء العامة هي مصطلح مختلق ، وليس مصطلحًا فيزيائيًا إذا كنت تتساءل ضمنيًا أننا جميعًا نعيش بشكل أساسي في كوننا الخاص بأشياء خاصة بنا - أي ، أنت وأنا لا نستطيع أن ندرك نفس الشيء "العام" . إذا افترضت أن الأشياء "عامة" - أي ، إذا افترضت أنك وأنا يمكن أن ندرك نفس الشيء - فسوف نفشل. يقول إن هذا الواقع الدرامي الحصري الشخصي تتضمّنه الفيزياء.

تصف الفيزياء الكلاسيكية "الأشياء العامة" طوال الوقت بدقة كبيرة. يمكنك أنا وأنت استخدام التلسكوبات الخاصة بنا ، وحتى على جوانب مختلفة من الكوكب ، ومراقبة نفس المذنب ، واستخدام معادلات الجاذبية لمعرفة أين سيتجه بعد ذلك ومتى. سنلاحظ نفس الشيء ، ونصل إلى نفس التنبؤ.

يمكن لفيزياء الأجسام الهائلة الأكثر حداثة ("نظرية النسبية") أن تصف الزخم والطاقات والسرعات والكتل بنجاح من أي نقطة مراقبة تختارها في النظام. نعم ، يتعارض مع في البدايةحدس غير محدود ، إذا كانت إحدى نقاط المراقبة تقترب من سرعة الضوء ، فسوف تلاحظ ذلك مختلف الكتل والسرعات وحتى مرور الوقت. لكن كل هذه النقاط الأفضل داخل هذا النظام تتوافق مع بعضها البعض.

في الواقع ، باستخدام النظرية ، يمكنك الاختيار أي نقطة الأفضلية ("المراقب") ، ثم انتقل إلى وصف باقي الأشياء العامة.

"الثعابين والقطارات ، مثل جزيئات الفيزياء ، ليس لها سمات موضوعية مستقلة عن المراقب."

يخلط العديد من فناني الكلمات المستوحاة من الفيزياء إحساسنا بالذات (الوعي والذاتية ، إلخ) باستخدام كلمة "مراقب" في الفيزياء. تستخدم الفيزياء كلمة "مراقب" كثيرًا. يستخدم الكلمة في نظرية النسبية كما هو موضح أعلاه. في هذه الحالة ، يشير إلى أي نقطة نظر تنظر إلى بقية النظام.

تستخدم كلمة "Observer" أيضًا في فيزياء الكم. على وجه التحديد ، مبدأ انهيار الدالة الموجية الذي يتنبأ بالأفعال المحتملة للجسيم بعد "ملاحظته".

"أظهرت التجربة بعد التجربة - متحدية الفطرة السليمة - أنه إذا افترضنا أن الجسيمات التي تتكون منها الأشياء العادية لها وجود موضوعي ومستقل عن المراقب ، فإننا نحصل على إجابات خاطئة."

في هذه الحالة ، فإن المبدأ الذي يحاول الإشارة إليه هو أن الجسيمات دون الذرية احتمالية ولا يمكننا تحديد ما ستفعله بالضبط في وقت مبكر. نستخدم معادلات الموجة لوصف احتمالات ما يمكن أن يحدث والاحتمالات المرتبطة بها.بمجرد القياس (عادةً عن طريق ضرب هذه الجسيمات بفوتون من الضوء ورؤية مكان ارتدادها) ، يمكننا تقليص الاحتمالات إلى نطاق أضيق من الاحتمالات ("انهيار وظيفة الموجة"). يشار إلى هذا القياس أحيانًا باسم الملاحظة. في الأساس ، تكون هذه الجسيمات "غير حتمية" أو "غير محددة" بين القياسات.

في هذا النطاق الصغير جدًا ، لا تمتلك الجسيمات موضعًا قابلاً للتحديد تمامًا وسرعتها ، فهي تتمتع بجودة احتمالية اهتزازية يتم الكشف عنها فقط أو تقليل غموضها عن طريق الاصطدام أو التجمع مع نظام أكبر. يُشار إلى النظام الأكبر ، سواء كان كاشفًا للجسيمات أو جهاز كمبيوتر أو عالمًا بشريًا ، بالمراقب. ولكن المسار الاهتزازي والاحتمالي للجسيم المنفرد غير معروف حتى يتم "ملاحظته" (أي يتم قياسه بواسطة نظام).

نأمل أن يكون من الواضح كيف يستخدم علماء فيزياء الكم هذه الكلمات.

لا يعني السلوك الكمي أن ذاتيتنا مهمة جدًا للكون

كما أنه لا يعني ذلك ، (وأنا أتطرق إلى هذا لأن هذه النقطة ضمنية كثيرا بواسطة "فلاسفة العقل") ، يجب أن يشمل النظام أو القياس مقل العيون البشرية والدماغ البشري. لا تهتم الجسيمات بما إذا كان هناك شخص ما في الغرفة لإلقاء نظرة على البيانات. أو ما إذا كان هذا الشخص ميت دماغيا. أو ما إذا كان هناك نوع حي آخر ينظر إلى الشاشة. كلمة "ملاحظة" لا تعني أن المراقب يحتاج إلى الوعي.

قد يبدو هذا وكأنه نقطة غريبة ، ولكن هذا ما اقترحه البعض منذ اكتشاف السلوك الكمومي (ثلاثينيات القرن العشرين). "المراقب" يعني عندما يكون عمل الجسيمات دون الذرية يمكن ملاحظتها لأنها تصبح مجمعة مع نظام أكبر. أي نظام أكبر. لكن بعض الناس يعتقدون أن هذه الكلمات تدل على أن "الوعي" يثبّت هذه الجسيمات ، وما عدا ذلك ، الجسيم ، والكون بأسره ، هو تشهير لفعل أي شيء.

النكتة المضادة لهذا ، من الفيزيائيين ، هي أن الكون كان ينتظر مليارات السنين لشخص يحمل درجة الدكتوراه لملاحظته ، من أجل الظهور في حالة أكثر تحديدًا.

بالطبع، نحن يميل إلى الاعتقاد بأن ذاتيتنا مهمة. نأمل أن يكون من الواضح مدى هوس هذه المحاولات الفلسفية بشكل لا يصدق. إنه أشبه بمشاهدة صديقك وهو يتعاطى المخدرات وهو يعلن له شعور الارتباط بالقمر لأن نظامه البصري ونظام التعاطف مضطربان بسبب المخدرات. ثم أصر على أن هذا الشعور يعني في الواقع شيئًا عن القمر بدلاً من دماغه.

لا يعني الكم أن كل شيء غامض مثل الجسيم الفردي

لقد قرأت مؤخرًا بداية كتاب ماكس تيجمارك ، الذي يصف أيون كالسيوم واحد ، جسيمات صغيرة بما يكفي لتتأثر بشكل ملحوظ بالفعل الكمي ، وتندفع إلى خلية عصبية واحدة ، مما تسبب نظريًا في فكرة أنه في عالم موازٍ لم يكن ليحصل عليه. نعم ، إذا كان بإمكان أيون الكالسيوم القيام بذلك ، فقد يكون ذلك صحيحًا. باستثناء أنه يشبه إلى حد كبير مليون أيون كالسيوم. مع وجود مليون آخرين ينتظرون إذا لم يندفع هؤلاء إلى تلك العصبون الواحد. وضخامة إطلاق خلية عصبية واحدة على أي من أفكارك مماثلة (من حيث النطاق) لنسيان التصويت وهذا له أي تأثير على الانتخابات التمهيدية في كاليفورنيا. إنه يحاول أن يصف نظامًا شديد الحساسية وخطيرًا على الحافة ، بحيث يتم تضخيم فعل "كمي" واحد بيولوجيًا وصولاً إلى العملية العيانية.

نحن نندفع نحو التفسيرات التي تضخم الاضطرابات الصغيرة بشكل لا يصدق. نظريات الفوضى. صوت واحد يؤثر في الحركات الاجتماعية. نظرة عمياء أو فكرة. إنها قصة وقائية لتعزيز تركيزنا على الجزء الصغير الذي نتحكم فيه. لربط المشاعر المحفزة عن المعنى بتلك الرواية. لكن الأشياء تحدث بشكل إجمالي. يمكنك ، في الواقع ، استخدام النماذج الرياضية لإثبات متانة القصور الذاتي للأنظمة الكبيرة للأحداث الشاذة المنفردة ، أو حتى العديد من الأحداث الشاذة.

لا يعني السلوك الكمي أن جميع الأشياء اليومية التي نلاحظها بوضوح (وحتى نتعامل معها) ، والتي تتكون من هذه الجسيمات الصغيرة ، أصبحت الآن "غير محددة" إلى الأبد ولا يوجد شيء حقيقي. السبب في أننا لا ندرك غموض الجسيمات هو أنه مع وجود عدد كبير من الأشياء (الناخبون في الانتخابات ، والخلايا في علم الأحياء البشري ، وتيارات الرياح في الطقس) ، يصبح السلوك الفردي الفوضوي على ما يبدو قابلاً للتحديد بشكل إجمالي.

"دروس" فيزياء الكم (مثل غير محدد إلى حد ما طبيعة الجسيمات) لا تعمم حتى على مجموعة كبيرة من الجسيمات المرتبطة ببعضها البعض ، ناهيك عن الأشياء العيانية. حتى جزيء واحد (مثل بروتين كبير أو خيط DNA) ، وهو مجموعة من الآلاف أو أكثر من الذرات ، يصبح مرئيًا ويتوقف عن إظهار السلوك الكمي الملتوي للجسيمات المفردة.

حتى مع وجود جزيئات مفردة ، فهي ليست كذلك غير محدد تماما. لا يمكن تثبيتها تمامًا بدقة تامة. هذا ليس فقط بسبب قيود القياس ، بل لأن هذه الجسيمات تدور حولها حرفيًا. لاحظ كل العلم حتى الآن هذا السلوك الكمي ، فقط وعلى وجه التحديد في سياق الجسيمات الصغيرة والفردية حقًا ، ولكن ليس في الأجسام الكبيرة. فيزياء الكم لا تعني أن الكون كله لا يمكن تثبيته على الإطلاق.

الكم والإرادة الحرة

هذا المقال لا يشير إلى هذه النقطة ولكني رأيت هذه النقطة أيضًا. في بعض الأحيان ، يتم رسم الاستعارات الخاطئة بين المسارات الاحتمالية للجسيمات وإرادتنا الحرة المتصورة. الطبيعة الاحتمالية لجسيم له إمكانيات متعددة للمسار (وهو ما تصفه الدالة الموجية - احتمالية أن يتخذ جسيمًا مسارات مختلفة) وينهار عند قياسه إلى أحد هذه المسارات المحتملة لا يجب أن تندمج مع قدرة عقلك على التفكير في مستقبل متعدد ثم (أحيانًا) يحدث لك شيء مشابه لأحد أفكارك السابقة ، كقرار متصور. الاستعارة ممكنة ، نعم. لكنها لا تذهب بعيدا جدا. هذا لا يعني أن الإرادة الحرة متضمنة في السلوك الكمومي.

إنه مجرد ميلنا المجسم إلى ربط الصفات الشبيهة بالإنسان (علم نفس معقد مع سلوك لا يمكن التنبؤ به إلى حد ما) بالإلكترونات. إنه أيضًا ميلنا إلى استنتاج علاقة سببية بين نمطين يبدوان متشابهين.

فقط استخدم "الكم" في كل شيء

يصف البروفيسور أيضًا الفشل في تقدم علم الأعصاب وهو الفشل في العمل في الكم وليس "فيزياء نيوتن" عند النظر إلى الخلايا العصبية ("ومع ذلك ، فإن مجال عملي يقول ،" سنبقى مع نيوتن ، شكرًا لك. سنبقى متأخرين 300 عام في فيزياءنا. "). لقد سمعت أيضًا هذا الوحي من علماء رفيعي المستوى وسكرى في الحفلات من قبل. هذا ، بطريقة ما ، المعادلات التي تصف الصفات الغامضة والاحتمالية للجسيمات يمكن بطريقة ما أن تفتح جميع العلوم الأخرى (أو تتنبأ بسوق الأسهم ، إلخ). أننا نحتاج فقط إلى صدم تلك المعادلات على العلوم الأخرى.

إن عمل إمكانات المحاور العصبية ، وأفعال الذرات والجزيئات داخل خلية تحتوي على ما لا يقل عن كوادريليونات (وأكثر) من الذرات ، الحقول الكهربائية الدقيقة المنبعثة من كميات هائلة من الخلايا العصبية التي تنطلق معًا ، لا تصبح أكثر دقة بقليل مع أوصاف الدالة الموجية .

سيكون رائعًا إذا تم تعميم مجموعة واحدة من المعادلات على كل شيء ولكن هذه ليست كذلك. كما لا تفعل نظرية النسبية أيضًا - المعادلات التي تصف الانحناء الطفيف للفضاء أو التواء الزمن الذي يحدث مع الأشياء الضخمة حقًا (مثل شمسنا). نحن لا نحاول دفع معادلات النسبية إلى علوم أعصابنا (أو أي شيء آخر) أيضًا. هم فقط لا يعملون خارج سياقهم.

مرة أخرى ، "دروس" فيزياء الكم لا تعمم فقط على كل شيء. لم نعثر على حجر الفلاسفة عندما فحصنا الجسيمات. لقد اكتشفنا للتو أنه بدقة ضئيلة جدًا ، فرد الجسيمات تتصرف في مثل هذا الاهتزاز و قليلا بطريقة غير محددة (لا بلا حدود غير محدد أيضًا) ، يمكنهم التنقل قليلاً ، واتخاذ مواقف ضبابية متعددة ، بل والتصادم مع أنفسهم ، ويكونون أقل ارتباطًا بالمكان والزمان.

ولا يعني هذا أن كل واحد منا يعيش (جسديًا) في عالمنا الحصري. من الواضح ، من وجهة نظر أذهاننا ، أن كل منا لديه واقع بيولوجي خاص به مرتبط بعقل حصري شخصيًا - لكن هذا لا يمتد إلى العالم خارج أو الكون بأسره.

"مجال وعي الفيلسوف"

"أنا أدعي أن التجارب هي العملة الحقيقية للعالم. تجارب الحياة اليومية - شعوري الحقيقي بالصداع ، طعمي الحقيقي للشوكولاتة - هذه في الحقيقة هي الطبيعة المطلقة للواقع."

أدرك أن الأشخاص الذين لديهم انتماء معلن في علم الأعصاب الإدراكي يحتويون بطبيعتهم على ميول تتمحور حول الذات (أي ، الهوس بعمل عقولهم) ولكن الهدف من المجال ليس السعي نحو الانغماس. يرى بعض "الفلاسفة الإدراكيين" أن الوعي ليس مجرد مصطلح غامض يلخص تقريبًا ظواهر معقدة من وجهة نظر مروحية ، بل هو كيان أساسي أو مجال أساسي في الكون.

ربما ، هذا الجزء الأخير تجاوزك. اربط حزام الأمان من أجل هذا.

أ حرفي كيان أو مجال (في حال لم يتم التأكيد على ذلك بشكل كافٍ). هذا ، ابق معي هنا ، إذا قمت بتقسيم الذرات إلى الإلكترونات والبروتونات ، ثم تلك إلى كواركات ، ثم اخترقت أولئك علاوة على ذلك ، ستجد "الوعي". نوع من كيان الوعي الأساسي / الجسيم / المجال. هذه نظرية من قبل بعض الفلاسفة الأكاديميين. كل شيء مبني على "مجال الوعي" ، وأن كل الواقع ضعيف ، وينحني إلى الذاتية الخالصة. مرة أخرى ، ليس كيف هو عادل يبدو لنا. ولكن لاستخدام اللغة العامية للمراهقين ، فإنهم يعنون أن كل شيء على ما يرام حرفيا حرفيا الوعي. لاستخدام العامية الفلسفية ، يمكنك أن ترى كيف ستضرب وجهة النظر هذه الأفراد الذين يجاهدون علميًا باعتبارها على الأرجح أكثر النظرة الانغولية التي يمكن للمرء أن يمتلكها عن الكون.

يظهر مفهوم "مجال الوعي" هذا باستمرار ، ويمثله فلاسفة أكاديميون حريصون على إبعاد مكانة ذات لغة غامضة ، والحفاظ على تبادل لإطلاق النار من اللقطات ذات الثقة المفرطة بشكل كبير والتي تفتقر إلى البيانات المدعومة بالحدس الذاتي والمحدود. هدف، تصويب. إن إعادة تمثيل الأكاديميين يخيف التعليقات من الأكاديميين العلميين بصوت عالٍ من الفراغات التي يطلقونها. علنًا ، يتم الترويج لهذه الظاهرة من خلال ثقافة المخدرات الكبيرة التي تحرص على إثبات المعنى لرحلاتها العصبية قصيرة الدائرة التي يشعر حقيقيون جدًا ، والروحانيون الذين يرفضون الدين القديم ولكنهم ما زالوا يمتلكون علم النفس الذي يجدون الكون ليس فقط مليئًا بالمعنى ، ولكن نفسه حرفيًا شعور بمعنى ، طمأنة جذابة.

الوعي الفعلي

"الوعي" مصطلح نستخدمه لتلخيص تقريبًا السلوك المعقد لأشخاص آخرين. عادةً ما يعني أن الناس قادرون على الاستجابة بطريقة ما (على سبيل المثال ، المريض "غير الواعي" لا يستجيب بأي طريقة معقدة بخلاف الدوائر الأبسط للحبل الشوكي وجذع الدماغ). في متلازمة الانغلاق ، هذا يعني أن الشخص لا يستطيع الاستجابة (توجيه أي حركة عضلية بما في ذلك العين والصوت) ولكنه لا يزال يُدخل المعلومات من خلال حواسهم ، ومقارنتها بذكرياتهم ، وتحديث ملخصاتهم للعالم. إنهم واعون ولكننا نواجه صعوبة في الحديث بسبب شلل العضلات العام.

تشير المقالة إلى الأدمغة المنقسمة وتذكر أن كل نصف واعي. ولكن ، إذن ، يشير أيضًا إلى أن الدماغ كله ، قبل أن ينقسم ، كان واعيًا. كيف يكون هذا ممكنا؟

تعد الأدمغة المنقسمة مثالًا طبيًا وعلميًا عصبيًا مثيرًا للاهتمام. يمكنك إظهار أن كل نصف من الدماغ يعالج المعلومات من نصفه من الجسم (ويفسر تلك المعلومات مع أي مراكز تجريد موجودة في هذا الجانب - تميل اللغة إلى أن تكون جانبية إلى جانب واحد) ، ومحدودة بالانقسام المادي. لذلك ، في هذه الحالة ، لا يزال بإمكان الجانب المفقود لمركز اللغة إدراك الأشياء من خلال الأعصاب الحسية الموصولة بهذا الجانب ، ولكن لا يمكنه الخروج بالكلمات نيابة عنهم.

يشير هذا حقًا إلى هشاشة مفهوم "الوعي" بدلاً من إثبات أنه يمكنك تقسيم (أو ضم) "الوعي" إلى ما لا نهاية. الوعي يشير إلى مقارنات في المدخلات من كل ما هو موجود في الذاكرة. إنه تباين البيئة (وحواس جسمك) الذي تمت تصفيته إلى تمثيلات موجزة ، والتي تتغير باستمرار وغنية بالتفاصيل المعلوماتية. يمكن تفسير الوعي والمشاعر والوعي على أنها عمليات حتمية فيزيائية.

"إنه يقترح أنه يمكنني أخذ مراقبين منفصلين ، ووضعهم معًا وإنشاء مراقبين جدد ، والاستمرار في القيام بهذا الإعلان اللامتناهي. إنه وكلاء واعين على طول الطريق."

لا، إذا قمنا باختراق عقلك إلى أجزاء صغيرة ، فلن يمتلك كل واحد نفس القدرة على الوعي التي تشعر بها / تشعر بها الآن. في الواقع ، إذا قمنا بضرب أجزاء صغيرة مختارة من دماغك ، فستفقد الكثير.

"الوعي" المعلوماتي

بأوسع و مجردة من التعاريف ، والوعي باعتباره تعريف إعلامي (الحالة السابقة + المدخلات الحالية) ، علبة يتم تطبيقه على الجسيمات دون الذرية أو الشمس أو أي شيء آخر. لكنها لا تعاني من نفس الطيف من الحالات المعلوماتية أو اللغة أو الإدراك أو أي شيء آخر تختبره ، باستثناء هذا المعنى المجرد للغاية الذي يعالج حالته الحالية أيضًا مقابل سياق حالته السابقة. لكن مرة أخرى ، ليس متشابهًا بأي حال من الأحوال إلا من خلال استعارة مجردة. لذا فإن هذا التعريف هو تعريف شعري فقط ، وربما مربكًا إجراميًا ويكاد يكون غير مفيد تمامًا.

وحتى هذا التعريف المجرد الذي وصفته للتو (على أنه تم تجريده حتى أنه يعمل بشكل عام) هو أكثر من وصف للمعلومات المعمم الذي لا يرتبط بشكل مفيد بالوعي البيولوجي / الطبي بشكل جيد. إن الفلاسفة الإدراكيين المتنوعين الذين قرأتهم ، لم يقدموا أبدًا حالة متماسكة لنوع من آلية معالجة المعلومات العامة.

حتى لو حاولت دفع تجريد معالجة المعلومات هذا إلى الأمام ، فإن الجسيمات لا تمتلك ذكريات معقدة من نقاط زمنية متعددة وتحتوي على آلاف الميزات للمقارنة بها كما هو الحال في الشبكة العصبية أو عقلك. كما أنه لا يحتوي على ذكريات عن شعورك (بشكل أساسي ملخصات لحالة جسمك) المرتبطة بتلك السمات أو النقاط الزمنية. في الواقع ، إذا رسمنا أنماطًا ترابطية هنا ، فإن الكثير من الظواهر في فيزياء الكم تُظهر النمط المعاكس. أي أن ماضي الجسيم لا يهم على الإطلاق كيف سيتصرف بعد ذلك.

مرة أخرى ، أي تشابه يراه الأستاذ في الأدمغة وسلوك الجسيمات ، هو انعكاس لتحيزات دماغه في كيفية تمثيله للعالم. ليس في العالم نفسه.

لتمديدها إلى ما بعد ذلك على الإطلاق ، فإن محاكاة مجسمة في رأسك (متطورة ، مفيدة ، لكنها محدودة) انحرفت. هذه هي نفس الدوائر المسؤولة عن شتم سيارتك أو الصراخ في الرياح التي تهب في عينيك. لمحاكاة علم النفس في أي شيء معقد في العالم من حولك يمكن ان يكون مفيد: يسمح لك بتلخيص وتوقع تصرفات الآخرين (والحيوانات) - مفيدة في السياقات مع أشخاص آخرين. ولكن ، مرة أخرى ، يمتد بسهولة إلى ظواهر معقدة أخرى ، حيث تقوم بإسقاط علم النفس والنية في الطقس أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الكون.

الوعي الاجتماعي"

تشير المقالة أيضًا إلى نموذج رياضي للوعي يقول إن أي مجموعة من الوعي المتفاعل هي في الأساس وعي واحد.

صحيح ، يمكن. كتعريف اجتماعي للوعي. يمكن أن يبدو الفريق الذي يعمل معًا ، أو شركة ، أو فريق مزلجة ، بمثابة "وعي" واحد يعمل على بيئته. لكن ذلك يعتمد على دقة الملخصات الخاصة بك (أو "التمثيلات الرمزية" في النموذج). من ناحية أخرى ، يمكن كتابة مجموعة كاملة من الأعمال (حتى الأعمال الدرامية الخيالية) عن شخصين فقط ، يتشارك كل منهما بعض الأسرار عن بعضهما البعض ، ويتشاركان المعرفة مع بعضهما البعض ، ولكل منهما تاريخ مختلف للمقارنة بينهما. كتعريف اجتماعي ، يتم مشاركة بعض الوعي ، ولكن إلى مستوى "الوعي" (أي الذاكرة ، التجارب السابقة ، المدخلات) غير مشترك مهم للغاية بالنسبة لنا.

تطور أذهاننا

تكشف محاولات التعتيم عندما يستخدم الفيزياء للإيحاء بعدم وجود حقيقة ، ثم يقفز إلى التطور ليثبت أنه شكلنا لتصفية كل الواقع بقوة (والذي يبدو أنه موجود الآن).

"لقد شكل لنا التطور تصورات تسمح لنا بالبقاء على قيد الحياة. إنها توجه السلوكيات التكيفية. لكن جزءًا من ذلك يتضمن إخفاء عنا الأشياء التي لا نحتاج إلى معرفتها. وهذا إلى حد كبير كل الواقع ، بغض النظر عن الواقع."

تشرح المقالة نظرية تطورية تدعي إثبات أن التطور مدفوع بـ "اللياقة" على "إدراك الواقع":

"أثبت الفيزيائي الرياضي شيتان براكاش نظرية ابتكرتها تقول: وفقًا للتطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، فإن الكائن الحي الذي يرى الواقع كما هو لن يكون أبدًا أكثر ملاءمة من كائن حي له نفس التعقيد الذي لا يرى أيًا من الواقع ولكنه مضبوط فقط للياقة البدنية. أبدا ".

ربما ، "إدراك الواقع" (إذا كان من الممكن تصوير ذلك على أنه تعريف تجريدي قائم بذاته). هل أخذ المقعد الخلفي لمحرك تطوري آخر ، لكنه لا يزال حقًا هناك كأولوية في التطور. ربما لا يكون إدراك الواقع كذلك مطابق للياقة البدنية ولكن لا يزال يتداخل مع اللياقة. ربما يتداخل بشكل شبه كامل مع اللياقة. عدم وجود المطلق لا يعني أن العكس هو الصحيح.

أيضًا ، هناك مشكلة حقيقية في استخلاص اللياقة مثل هذا. يمكنك محاولة وضع أشياء مثل لون الشعر أو عمل الإنزيمات الأيضية على نطاق بين "عرضي في الغالب" و "ساعد لياقتك كثيرًا". كانت الإنزيمات الأيضية مطلوبة للبقاء على قيد الحياة وربما تم اختيارها بقوة.

من ناحية أخرى ، من المحتمل أن تكون هناك مساهمات في اللياقة البدنية ناتجة عن اختلافات جمالية طفيفة في لون الشعر. نعم ، ربما يأخذ لون الشعر أولوية كبيرة في المقعد الخلفي للإنزيمات الأيضية من حيث بقاء البيئة. ومع ذلك ، هذا لا يثبت أن الشعر ليس له مساهمة على الاطلاق إلى اللياقة الفردية (ربما كصفة تنافسية جنسياً) أو أن اختيار التمثيل الغذائي الجيد أجبرنا على الحصول على أقل ألوان شعر مثيرة (والتي ستكون مماثلة لما يدعي).

تشير اللياقة إلى جميع الخصائص التي تسمح للعامل (1) بالازدهار والاستمرار ضد العناصر في البيئة ، (2) كمجموعة ضد الأنواع المنافسة ، و (3) إذا لم يكن التكاثر اللاجنسي ، يتم اختياره مقابل أعضاء آخرين من نفس النوع. يعتبر تصور البيئة بمزيد من الدقة والوضوح (أي النماذج العقلية الأكثر فائدة) جزءًا من هذا. ولكن ، وكذلك الهياكل الهيكلية والعضلات والإنزيمات الأيضية وغيرها من الأشياء.

حقيقة، الواقع المادي، ومن المفارقات أن الشيء الذي يُزعم أنه غير موجود ، يشترك في التأثيرات في تشكيل الانتقاء التطوري. لذا ، نعم ، نحن لا نتطور ككيانات أثيرية ، غير مجسدة ، واعية لأن اختيار كلياتنا المعرفية والعقلية يجب أن يتطور مع مجموعة من الأشياء المادية. هذا تحديدًا لأن العالم حقيقي وجسدي وليس وعيًا خالصًا.

هذا لا يعني أنه وفقًا للمبدأ التطوري ، يجب أن تكون الكائنات الحية مدفوعة فقط بواسطة البقاء على قيد الحياة ضد لياقة العناصر. يمكن للتطور أن يفعل ذلك بشكل جزئي فقط ، ويكون مدفوعًا في الغالب بشيء بيئي مثل الجماليات (يتم اختياره ، على سبيل المثال في تربية الكلاب) ، أو دقة النموذج (مثل في خوارزميات مصممة تطوريًا في الكمبيوتر) أو أيًا كان ما تعتبره البيئة لياقة. قد يكون ذلك في التاريخ التطوري الحديث للبشر ، مع تجزئة شكلنا المادي في الغالب ، تم التأكيد على الوضوح والإدراك من خلال البيئة والاختيار الجنسي.

تحيزنا العقلي المحتمل تطوره

نعم ، إن قدرة عقلك على تفسير الواقع لها انحياز مرتبط بها (والقدرة على التحيز) يمكن تفسيره بالتطور. مرة أخرى ، لا يتعلق الأمر بـ "فيزياء الكم" التي تخبرنا أن "الأشياء العامة" ليست "متوفرة". ولا يتعلق الأمر بنا في الواقع نعيش في عالم مليء بالـ Gak مكون من اثنين وأربعين بعدًا ، حيث أن بيولوجيتنا قادرة على الشعور بذلك ، لكن عقولنا لا تدرك ذلك لأننا نصفيها معرفيًا لأن "تجنب الثعابين" يكون أسرع بدونها:

"لكن جزءًا من ذلك ينطوي على إخفاء الأشياء التي لا نحتاج إلى معرفتها عنا. وهذا إلى حد كبير كل الواقع ، بغض النظر عن الواقع. إذا كان عليك قضاء كل هذا الوقت في اكتشاف ذلك ، فإن النمر سيأكلك. "

لديك تحيز في عقلك. ربما يكون تطوريًا. يمتلك دماغك قدرة مرنة على الحفاظ على الملخصات / التفسيرات السردية التي تسعى إلى تجاهل (وحتى عدم إدراك) ما لا يمكنه السيطرة عليه ، والبقاء متفائلًا إحصائيًا على المدى الطويل حتى عندما لا تكون البيئة المحلية المباشرة واعدة.

يمكن لعقلك أيضًا تصفية المدخلات ببراعة ، على العديد من المستويات ودون وعيك ، لإقناع نفسك بأن هذه الروايات صحيحة. قد يكون هؤلاء الأفراد الذين يفتقرون إلى هذا ، في النطاق الزمني التطوري ، قد تخلوا عن أنفسهم أو جلسوا وماتوا.

ومع ذلك ، من ناحية الحقيقة ، فإن هذا التحيز المعرفي يعني أنك ، في جوهرها ، تدرك الواقع الجيني (أي الواقع طويل المدى للغاية) بدقة تامة حتى عندما يمنحك الواقع اللحظي من حولك أدلة كئيبة فقط (أو العكس). مقارنة بواقع يوم كئيب معين ، تفاؤلك (أو تشاؤمك) قد يبدو غير دقيق. ولكن ربما ، مقارنة بالواقع على المدى الطويل ، قد يكون لديك وجهة نظر أكثر حكمة وراثيا والتي هي في الواقع أكثر صحة. في هذه الحالة ، أنت متحمس للحقيقة. يعتمد نطاق الواقع الذي تتحدث عنه.

هذا التحيز ليس له علاقة بمعادلات الاحتمالات الكمومية. إنه مجرد تحيز في خوارزميات التقييم والحكم في عقلك. خوارزميات تفشل أحيانًا في بعض اللحظات ، ولكن تم التوصل إليها بمليار عام من الانغماس في الواقع.

النماذج و الرياضيات

أولاً ، ضع في اعتبارك أنه لا يمكنه ذكر أي شيء عن النطاق ("كل الواقع إلى حد كبير") من مجرد نموذج.

ثانيًا ، يتوصل أيضًا إلى استنتاج من النموذج الذي يختار اللياقة البدنية، لاستنتاج ذلك اللياقه البدنيه أهم من الميزات الأخرى (القدرة على إدراك الواقع). هذا يشبه الحكم على الكلاب في عرض كلب بالحجم البحت ، ثم التعليق على أنه من المدهش ، وفقًا لإظهار الكلب أنك تجري ، أن الكلاب الكبيرة تبدو دائمًا أكثر إرضاءً من الناحية الجمالية.

"أثبت الفيزيائي الرياضي شيتان براكاش نظرية ابتكرتها تقول: وفقًا للتطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، فإن الكائن الحي الذي يرى الواقع كما هو لن يكون أبدًا أكثر ملاءمة من كائن حي له نفس التعقيد الذي لا يرى أيًا من الواقع ولكنه مضبوط فقط للياقة البدنية. أبدا ".

نعم، أي خصوصية مضافة سيحد من "الملاءمة" ، المؤشر العام للنجاح ، في نموذج "الملاءمة". إذا كان نموذجك يقيد أي ميزة ، فقط حمر الشعر ، أو الأشخاص طويل القامة ، أو الإبهام المزدوج - إذن ، نعم ، سيكون أكثر محدودية بشكل عام. هناك الكثير من التعريفات والافتراضات في هذا ، سيكون من المزعج تحليلها جميعًا.

النقطة المهمة هي أن النماذج عبارة عن ألعاب لوحية ويمكنك تصميمها كيفما تشاء. لمجرد أن لعبة اللوح التي صممتها تجعل اللعبة تحيز باستمرار للاعب الأول على الثاني ، لا يتم تعميمها في بعض الدروس العامة حول الذهاب إلى المركز الأول أو الثاني في الحياة. وهي بالتأكيد لا "تثبت" أي شيء رياضيًا.

مشكلة الفلسفة من العقل

الدرس المستفاد من الفيزياء ، إذا كان هناك واحد ، هو أن التجارب ذاتها التي نعتمد عليها ، تلك التي تغذي الحدس ، محدودة مقارنة بنطاق السنوات الضوئية أو صغر الجسيمات دون الذرية.

نتعلم هذا ، في الواقع ، من خلال التحقيق في الواقع بأقل الأساليب الذاتية التي يمكننا التوصل إليها. الاستنتاج من كل هذا هو الاعتماد على العلوم لمواصلة تزويدنا بشكل تدريجي بشذرات من الواقع. أظهر درس التقدم البشري أن المحاولات الكبرى لاستنتاجات هولمز حول طبيعة كل الأشياء ، من كرسي فلسفي ، لا تنجح.

هذا البيان الأخير يشير إلى الفلاسفة "الإدراكيين" الذين يتحدثون عن "لانهائية" "الإرادة الحرة" ، أو يزعمون فقط ، على الرغم من الأدلة ، أن الكون لا يمكن أن ينشأ من "لا شيء مادي" ، أو يزعمون أن الكون ، نفسه ، "الوعي". إنهم يعتمدون على المنطق والكلمات للتوصل إلى هذه الاستنتاجات ، دون أن يدركوا أن الكلمة والمنطق لهما حدود في الواقع. دون أن ندرك أن منطقنا وكلماتنا تستند بالكامل إلى خبرة محدودة ويتم تغييرها بالفعل من خلال ملاحظاتنا من العلم والتجارب الجديدة.

على الرغم من تقدم العلم ، هناك عدد كبير من "فلاسفة العقل" الذين يطلقون على أنفسهم اسم "فلاسفة العقل" الذين يتراجعون إلى ذاتهم ، مباشرة بعد الإشارة إلى الأدلة من تقدمنا ​​الناجح في العمل حول موضوعيتنا ، وخلصنا إلى أن محاولات الموضوعية لا طائل من ورائها وأن الذاتية المنعزلة تمامًا هي كل ما يمكن أن يكون موجودًا في الكون.

"إليك كيف أفكر في الأمر. يمكنني التحدث إليك عن صداعتي وأعتقد أنني أتواصل معك بشكل فعال ، لأنك تعاني من الصداع. نفس الشيء ينطبق على التفاح والقمر والشمس و الكون. مثلما لديك صداع ، لديك قمر خاص بك. "

بالطبع لدينا تصوراتنا وتفسيراتنا وتفضيلاتنا. من المهم أن نلاحظ ، مع ذلك ، أنه لا يشير إلى كيف أننا كمخلوقات بيولوجية نميل إلى أن نكون مهووسين بشخصيتنا. هذا صحيح. إنه مهم للغاية بالنسبة لنا. لكنه يدعي (وغيره من الفلاسفة مثله) أن الواقع نفسه متقلب ومتنوع ومهووس بالذاتية مثل عقولنا. هو (وآخرون) يستخدم الفيزياء ليقول إن الذاتية الكاملة هي كل ما يوجد بالفعل في الكون نفسه:

". فكرة أن الموضوعية تنتج من حقيقة أنه يمكنك أنا وأنت قياس نفس الشيء في نفس الموقف بالضبط والحصول على نفس النتائج - من الواضح جدًا من ميكانيكا الكم أن هذه الفكرة يجب أن تستمر."

تستمر "فلسفة العقل" في كونها وجهة نظر طفولية معرفية حول دليل الفيزياء (والعلوم بشكل عام). ربما هذا هو سبب استمرار مشاركتي بها. يستمر الحقل في العمل كدليل مركز على جميع ميول ومغالطات أذهاننا (على الرغم من كوننا خبراء في المنطق والمغالطات). الميول والمغالطات المعرفية الموجودة في كل مكان في عالمنا ولكنها مطهرة بشكل خاص وصقلها وتركيزها في مجالها. إنها تقريبًا تجربة معرفية بشرية بحد ذاتها.

إنهم يعممون السرديات المطلقة عن كل الواقع من ظاهرة أو ظاهرتين من الظواهر الفيزيائية ، بينما يتجاهلون حقيقة أن هذه الأفعال ذاتها [الإفراط في تعميم الأنماط تخلق المطلقات المثالية ومحاولة إسقاطها على العالم من حولنا ، مع وجود وكلاء عرضيين يمتلكون التعاطف والشخصية الوقائية الذاتية والتفسيرات المعززة] هي اتجاهات محدودة للدماغ ، وليست حدودًا للكون نفسه.

التجريدات والتعميمات والاستعارات

"لا يمكنك تكوين وصف حقيقي للأجزاء الداخلية للكمبيوتر إذا كانت رؤيتك للواقع بالكامل محصورة بسطح المكتب. ومع ذلك ، فإن سطح المكتب مفيد."

هذا صحيح. بالنسبة لمستخدم الكمبيوتر ، فهو تمثيل دقيق بما فيه الكفاية. بالنسبة لشخص يحتاج إلى إصلاح أجهزة الكمبيوتر ، سيحتاجون إلى تمثيلات أكثر أو مختلفة.

قد تبدو الصور التجريدية والتمثيلات بمثابة نقطة مقصورة على فئة معينة للقارئ. لكن إذا كان لديك صورة عن نفسك وصورة عن نفسي في برنامج فوتوشوب ، فهذه تمثيلات رمزية لنا. إذا واصلت تفجيرها بالفلاتر لفترة كافية ، فستبدو في النهاية متشابهة. ربما لا يمكن تمييزه. ستحصل على ظلال عينين ، ظل فم. هذه مجرد صور بالرغم من ذلك. تمثيل شخصين مختلفين تمامًا.

ربما يمكنك القول أن هذا "وجه".

يمكنك حقًا أن تصاب بالجنون باستخدام مرشحات Photoshop والقيام بذلك بوجهك وغروب الشمس. في النهاية ، تحصل على نقطتين أبيضتين متطابقتين وستظهران بنفس الشكل.

ربما يمكنك القول أن هذا "شيء".

الرموز والكلمات ولوحات الكهوف هي مجرد محاولات (مفيدة في بعض الأحيان) لتمثيل أشياء حقيقية في التجريد (ليس فقط هذا الكلب لكن كل الكلاب، إلخ) عن طريق إزالة بعض التفاصيل. إنه نفس الشيء مع النماذج والرياضيات والمعادلات والتعاريف الفنية.

يمكن أن يكون التجريد مفيدًا. ولكن ، يمكن أيضًا تجريدها بسهولة لدرجة أنك تنظر فقط إلى صفحتين أبيضتين كانتا تحتويان على ألوان وخطوط ، تقول "وجهك هو الشمس أساسًا." نعم ، هذا شاعري ولكن كيف يمكن أن يكون مفيدًا عن بعد؟ الكون وعقلك كلاهما لهما "بنية معقدة" أيضًا. هذا حقا لا يساعد كثيرا. إنه مجرد ارتباط بدلاً من نمط تنبؤي مضمن في سياق معين.

هذا هو السبب في أنه لا يمكنك القيادة على طول الطريق مباشرة من جرف التعميم المثالي ، على الرغم من أن عقلك مدفوع للعثور على تنبؤات واسعة للنمط (أو نمط واحد كبير يتنبأ بكل شيء). هذا ما يجد عقلك ارتباطات. في بعض الأحيان ، هم أنماط. في بعض الأحيان تكون مفيدة بشكل تنبئي.

في بعض الأحيان ، تهز عصا في السماء وترقص في دائرة على أمل أن تمطر مرة أخرى. يحتوي مجال الفيزياء وعلم الأعصاب على نماذج موثوقة للغاية لتخمين ما سيفعله الكائن بعد ذلك أو مدى قوة مجموعة من الخلايا العصبية التي ستنطلق بعد ذلك.

في سياق كل منهما.

عندما تعمم أو تصنع استعارات ، فأنت بحاجة إلى العودة قليلاً إلى السياق. في التفاصيل. لأن السياق هو المكان الذي يصبح فيه النمط مفيدًا.

آمل أن تتمكن من معرفة السبب في أن التمثيلات التجريدية للغاية للعقول (لدرجة فقدان أي سياق أو تفاصيل مفيدة) وتصوراته للكون ، التي تظهر متطابقة أو متشابهة مع بعضها البعض ، لا تعني أي شيء. إنها مجرد ممارسة غير مجدية في التجريد ، تجرد كل التفاصيل ذات الصلة.

حقًا ، ما يحدث هو استعارة المفاهيم الأكثر هشاشة ، لكسب المصداقية والتستر في الغموض. مفاهيم مثل "الوعي" و "المراقب" و "غير الحتمية".

إن الانتقاد المتعمد لكلمات محدودة كهذه خارج سياقها ، واستعارة مصداقية مجالات متعددة مع تشويه سمعتها في نفس الوقت ، لا يساهم كثيرًا في رأيي.

هذا المثال بالذات في المحيط الأطلسي يأخذ هذه الخطوة إلى أبعد من كرة القدم المعتادة لفيزياء الوعي من خلال رميها بتدوير رياضي عليها "لإثبات" الأشياء (تذكر ، يمكن أن تُظهر البراهين الرياضية أن الرياضيات متسقة مع الرياضيات الأخرى لا يمكنك "إثبات"مبدأ التطور ، هذا اختلاس لكلمة" إثبات ") ، ثم يشتت انتباه الجمهور بالسرد الذي يمثل النظرية التطورية.

هذه المقالة (ونظريات "الفلسفة المعرفية") هي في الحقيقة مثال جميل على الخلط. يعتمد التضخم على إساءة استخدام الكلمات وسرقتها واقتراضها. الكلمات تهدف إلى تمثيل مفهوم معين في سياق معين. العملة الورقية التي تم أخذها خارج حدودها وحاول استبدالها.

تتضمن تذاكر Chuck-E-Cheese وبطاقات Dave & amp Buster التي تمت محاولة استبدالها في موقع ثالث تمامًا "المراقب" و "الوعي". مفتاح هذا الالتباس هو أن القليل من الخبراء يعملون في كلا المؤسستين (الفيزياء وعلم الأعصاب).

الظلامية لديها الكثير من المساحة المتخصصة لتزدهر في عصرنا الحديث من المعرفة. الروابط الشعرية ليست ممكنة فقط ، ولكن في اتجاه عقولنا. هذا لا ينبغي أن يستبعد الأساليب التي اتخذناها للوصول إلى هذا الحد:

"فكرة أن ما نقوم به هو قياس الأشياء التي يمكن الوصول إليها للجمهور ، وفكرة أن الموضوعية تنتج من حقيقة أنه يمكننا أنا وأنت قياس نفس الكائن في نفس الموقف بالضبط والحصول على نفس النتائج - من الواضح جدًا من ميكانيكا الكم أن هذه الفكرة يجب أن تذهب. "

جزء اساسي: "الموضوعية. تلك الفكرة يجب أن تذهب."

الموضوعية هي سلسلة متصلة. بالطبع ، الموضوعية المثالية ليست نقطة قابلة للتحقيق. لكن قدرتنا (المتزايدة) على تفسير الواقع بموضوعية أكثر يتيح لنا بناء ناطحات سحاب وشبكات الهواتف المحمولة العالمية. شيء ما عن الواقع ، الطريقة التي نتفاعل معها ، الطريقة التي نترجم بها نحن وأنظمتنا ، يسمح لنا بالتلاعب به بنجاح متزايد. الحقول التي يشير إليها هي شواهد على ذلك.

آمل أن يكون لديك ملخص أوضح للفيزياء والوعي والتطور والنماذج (أو على الأقل يكون لديك الدافع للعثور على واحد) مما قدمه هذا الجزء من عدم الواقعية. الائتمان ل المحيط الأطلسي، على الأقل ، لإلقاء الضوء حتى لو لم يكن معقمًا ، على وباء مستمر يقول لي الناس أحيانًا أنه قد تم القضاء عليه منذ فترة طويلة.


1 المقدمة

يتشكل العمل على التطور المبكر للجهاز العصبي عمومًا من خلال افتراض أن الوظيفة الرئيسية للجهاز العصبي هي التحكم في السلوك [1،2]. تتضمن هذه المهمة ضبط الإجراء وفقًا للظروف بمساعدة الحواس ، وكذلك التنسيق الداخلي للسلوك نفسه & # x02014 تشكيل الأفعال الدقيقة لأجزاء من الجسم في الأفعال الكلية للكل [3 & # x020135]. هنا ، ننظر تحديدًا إلى جانب التطور العصبي الذي يتضمن السلوك وعلاقته بالاستشعار ، فنحن نقدم إعادة صياغة مفاهيم هذا الجانب من التطور العصبي. من المحتمل أيضًا أن تتضمن الوظائف المبكرة للجهاز العصبي التحكم في العمليات الفسيولوجية والتطور [5] ، ولكن لم يتم النظر في هذه الجوانب هنا.

غالبًا ما كان من الطبيعي استكشاف هذا الموضوع من خلال النظر في الأشكال القديمة للاستشعار و # x02014chemotaxis ، والتحول الضوئي ، وأشكال مختلفة من اللمس & # x02014 وتحديد موقعها في تدفق سببي يتم فيه استشعار الظروف الخارجية وتؤدي إلى استجابة سلوكية. لقد جادل تقليد العمل على الحيوانات الأكثر تعقيدًا من الناحية العصبية ، بما في ذلك المفصليات والفقاريات ، من أجل وجهة نظر مختلفة لهذه العلاقات بين الاستشعار والفعل ، والتي تجعل مفهومًا مركزيًا لـ إعادة التأكيد: آثار الفعل على ما يُستشعر [6] (انظر الإطار 1 للاطلاع على مسرد للمصطلحات). لتوسيع هذه الأفكار وإعادة توجيهها ، نقوم بتطوير مفهوم إعادة التأكيد من خلال المبدأ العام القائل بأن العمل الذاتي يستدعي التغيير الحسي ، ثم نطبق هذه الأفكار على التطور المبكر للجهاز العصبي. نوضح كيف يتجلى التكرار في عدد من الحواس & # x02014gravisensing ، واستشعار التدفق ، والاستشعار المرتبط بالتمدد & # x02014in الحيوانات غير ثنائية الأطراف والحيوانات الثنائية الأبسط. من خلال هذه الأمثلة ، نوضح أيضًا كيف تطور شكل الجسم وشكله وأنظمته الحسية معًا لاستخدام الاستشعار المعاد. وبالتالي توفر إعادة التكرار مفهومًا موحدًا للتطور العصبي وتطور مخطط الجسم. تلقي هذه الاعتبارات أيضًا ضوءًا جديدًا على أصل & # x02018self & # x02019 في تطور الحيوان ، والذي قمنا بإضفاء الطابع الرسمي عليه في مفهوم الجسد الذاتي.

المربع 1.

مسرد للمصطلحات

تكرار: أي تأثير على الآليات الحسية للكائن الحي ناتج عن أفعال الكائن الحي

مبدأ الانعكاس: الفعل الذي يبدأ بذاته يثير التأثيرات الحسية المرتبطة بهذه الإجراءات ، وبالتالي يمكن التنبؤ بها واستخدامها

وفرة: أي تأثير على الآليات الحسية للكائن ناتج عن ظروف أو أحداث خارجية

تصريف نتيجة طبيعية: مسار داخلي يتتبع الحيوان من خلاله أفعاله وعواقبها المتكررة المتوقعة

ستاتوسيست: خلايا أو أعضاء حسية متخصصة تتعقب حركة جزء متأثر بالجاذبية مع تغير اتجاه الحيوان

استقبال الحس العميق: استشعار التشوهات والضغوط والتغيرات الميكانيكية الأخرى داخل الجسم

توتر: مبدأ تصميم متبع لبناء هياكل من قضبان تحت ضغط مع كابلات متصلة بفرض الضغط

التشوهية مقابل التكرار الانتقالي: إعادة التأكيد المتعلقة بتشوهات الجسم على النقيض من إعادة التأكيد التي تنطوي على الحركة فيما يتعلق بالوسيط أو المجال

الجسد الذاتي: شكل من أشكال التنظيم بما في ذلك الحركة ، والاستشعار المعاد تكوينه ، والتشكيل ، مما يمكّن الكائن الحي من العمل كوحدة واحدة

كتنوفورس: تسمى أيضًا الهلام المشط ، وهي اللافقاريات البحرية الجيلاتينية التي تمثل واحدة من أقدم مجموعات الميتازوان المتفرعة

بلاكوزوا: حيوانات بحرية بحجم ميليمتر على شكل قرص تنزلق على الأسطح بواسطة الأهداب

غرفة تشوانوسيت: التجويف الداخلي في نظام المياه الجوفية للإسفنج مع الخلايا الخيطية التي تعمل كوحدات ضخ وترشيح

الخط الجانبي: نظام قناة به خلايا مهدبة حسية تسمح للحيوانات المائية باكتشاف حركة السوائل المتعلقة بالجسم


لا يمكن التقليل من أهمية العلاقات التكافلية لجميع الكائنات الحية على الأرض. في جميع أنحاء العالم ، في كل مجتمع بيئي في العالم ، من أولئك الذين يمكن رؤيتهم بالعين المجردة إلى أولئك الذين يتم رؤيتهم فقط تحت عدسة المجهر ، تظل العلاقات التكافلية ضرورية للحفاظ على التوازن في عمليات الطبيعة المتعددة.

تتقاطع العلاقات التكافلية مع التصنيفات والأنواع وتشمل معظم الكائنات الحية على الكوكب بطريقة أو بأخرى. تساعد العلاقة التكافلية على تزويد الناس بالطعام ، وتعبئة الكوكب بالأشجار والنباتات ، والحفاظ على توازن الحيوانات والنباتات. يمكن أن تساعد العلاقات التكافلية الأنواع الفردية على التطور أو التغيير وحتى الازدهار. بدون العلاقات التكافلية ، لن تكون هناك أي شعاب مرجانية ، وقد لا تتكاثر الأشجار على نطاق واسع كما تفعل ، بمساعدة الطيور والحشرات التي تنقل البذور بعيدًا ، وحتى البشر ربما لم يكونوا قد نجوا لفترة طويلة بما يكفي للتطور إلى الانسان العاقل - الإنسان الحديث على الأرض.


شاهد الفيديو: شاهد الفرق بين قنديل البحر Velella velella و القنديل السام (شهر فبراير 2023).