Обсуждение

Плоские черви, являются важнейшим объектом для изучения латерализации функций, так как у них впервые  в эволюционном ряду возникает билатеральная симметрия в структурной организации тела. Это явилось одним из поводов для утверждения, что беспозвоночные в подавляющем большинстве устроены и функционируют на основе билатеральной симметрии (А.В. Иванов, 1968). Высказывалось также мнение, что плоские черви не могут различать «правое» и «левое», так как они обладают выраженной билатеральной симметрией, а некоторое различение развивается лишь в ходе эволюции по мере прогрессирующей утраты степени симметрии тела (А.В. Иванов, Ю.В. Мамкаев,1973). Вместе с тем проблема появления асимметрии функций у беспозвоночных поднималась ранее в связи с филогенезом нервной системы (W.D. Chapple, 1977, G.S. Berkowitz, R.D. Tschirgi, 1984).

Проведенные нами исследования показали, что у большинства планарий при предпочтении направления движения «асимметриками» оказались 1/3-1/2 популяции. У более высоко организованных животных «асимметрики», как правило, представлены меньшинством,  и часто очень незначительным (В.Л. Бианки,1985).

Вместе с тем, обнаруженная у планарий форма функциональной асимметрии в направлении движения  противоречит приведенным утверждениям, не основанным на прямых экспериментах. Описанные данные показывают, что функциональная асимметрия в филогенетическом ряду возникает, вероятно, одновременно с билатеральной симметрией.

Наиболее существенным из полученных фактов является тот, что у всех исследованных видов планарий «асимметрики» разделялись на две неравные группы «правшей» и «левшей», причем различия между ними были статистически достоверными. Эта асимметрия была относительно стабильной, и в частности не зависела от времени года и ориентации по сторонам света. У D. tigrina (бесполая и половая расы) преобладали «правши», а у D. lugubris, Ij.tenuis, Bd.  punctata – «левши». Следовательно, направление асимметрии могло различаться не только у различных видов разных родов, но и у одного и того же рода (Dugesia). Привлекает внимание то обстоятельство, что у лабораторного вида (D. tigrina) асимметрия правосторонняя, а у остальных видов, взятых из природы, - левосторонняя.

Приведенные факты наводят на мысль о том, что уже у планарий –  наиболее примитивных билатерально-симметричных животных – мы встречаемся с какой-то загадочной формой видовой функциональной асимметрии. В самом деле, во-первых, преобладание у них того или другого знака асимметрии является видоспецифическим признаком для асимметричной части популяции; во-вторых, у всей исследованной популяции в целом могут преобладать однонаправленные «поворотные тенденции». Вместе с тем отношение асимметричных особей вида к их общему количеству является еще относительно небольшим, что позволяет характеризовать описанную выше форму первичной асимметрии как примитивную.

Наряду с выявленной формой частично скрытой функциональной асимметрии в направлении движения, обнаружилась также замаскированная асимметрия в характеристике нервной системы планарий, выявленная в морфогенетическом процессе. Регенерация двух симметричных фрагментов тела, правой и левой половинок планарий, исследованная на основе восстановления пищедобывательной функции глотки, происходила без видимых различий. Пищедобывательная реакция восстанавливалась в одни и те же сроки у правых и левых регенерантов. Ранее было установлено, что ее восстановление определяется как морфологической регенерацией глотки, так и функционированием нервной системы планарий.

Принято считать, что функциональная асимметрия мозга  - явление присущее всем позвоночным животным, хотя ряд работ, выполненных на беспозвоночных животных  позволил выявить у них также функциональную асимметрию мозга. Попытка  обнаружить ее у планарий, у которых  имеется первая в филогенетическом плане центральная нервная система, не менее важна, чем ее связь с билатеральной организацией тела. Первый  экспериментальный подход к задаче, казалось бы,  не выявил  различий между  восстановлением функции в двух симметричных частях тела. Однако применение специальной группы веществ, регуляторных нейропептидов, в опытах с восстановлением пищедобывательной реакции у регенерантов изменил картину. Оказалось, что под влиянием  нейропептидов реакция в правых и левых регенерантах восстанавливалась с различной скоростью.  Все вещества в той или иной мере оказывали влияние на скорость восстановления реакции. При этом наблюдалось различное их действие на правые и левые фрагменты. Интересно, что морфогенетические стимуляторы (морфоген гидры, даларгин  и вазопрессин) оказывали более сильное действие на правые половинки тела, а морфогенетические ингибиторы – на левые. Эти данные указывают на различную химическую характеристику нервных образований в симметричных половинках тела.

Нейрохимическая  латерализация  центральной нервной системы позвоночных животных известна (В.К. Луценко, М.Ю. Карганов, 1985, Г.А. Вартанян, Б.И. Клементьев, 1988). Показано также, что нейрохимическая асимметрия может быть усилена введением веществ (B. Zimmerberg, S. Glick, T. Jerussi, 1974). Представлкенные результаты опытов вскрыли биохимическую асимметрию центральной нервной системы уже на уровне  плоских червей.

 Таким образом, наличие латерализации при   выборе направления движения вскрыло появление зачаточной функциональной асимметрии одновременно с возникновением билатеральной симметрии, а влияние нейропептидов на восстановление пищедобывательной реакции  симметричных фрагментов планарий в ходе регенерации обнаружило, что асимметрическая химическая характеристика нервной системы  возникает одновременно с появлением  центральной нервной системы как таковой.