Сигнальные системы животных и растений.

[василий андреевич]

можно прогуляться вдоль геохронологической шкалы,

Водоросль, можно сказать, изначально-всегда, а высшее растение геологически вчера.

[Шаройко Лилия]

Водоросль, можно сказать, изначально-всегда, а высшее растение геологически вчера.

С точки зрения начала биосферы можно так сказать, особенно в отношении одноклеточных водорослей, многоклеточные растения появились примерно около 1,2 млрд лет назад

Для продолжения мысли сравнения сигнальных систем растений и животных, я думаю, важным моментом будет разобраться с локализацией и точностью отражения конкретными клетками и веществами, воспринимающими и передающими сигнал и равновесием обрабатывающих и запускающих каскад реакций.

Даже в человеке нет какого-то однозначного места принимающего решения о запуске всех реакций. Лобная доля в качестве кандидата на такой уровень при подробном рассмотрении не тянет, так как многие реакции неосознаваемых сложных действий под влиянием гормональных и медиаторных потоков запускаются или вопреки принимаемым решениям или в обход, с ложной мотивацией самообмана, с иллюзорными представлениями общей картины мира.

Например под влиянием гнева, желаний материальных и нематериальных благ, периодически на пути их достижения совершаются постоянно каскады действий вопреки здоровью и долгосрочному душевному равновесию и даже благосостоянию ради которого они якобы совершаются, неосознаваемые привязанности к таким путям происходят за пределами волевых решений,
Часто осознаваемые мотивации стоят на таком фундаменте неосознаваемых, которые занимают 90% сигнального потока биологического тела, отражающего давление внутренней и внешней ситуации.

К путям распространения сигнала, мне кажется, надо переходить после того, как более менее станет понятно разнообразие самих передающих молекул и веществ из групп молекул.

И думаю можно чередовать описание растений и животных, чтобы возникала постепенно общая картина сходств и различий. Например, думаю важным моментом является понимание действий гормонов и медиаторов, часто одни и те же вещества у сложных животных работают и как гормоны и как медиаторы.

Я попробую лекции разбавлять более адаптированными текстами, созданными их авторами для читателей, у которых немного терминологического запаса:

В статье ниже все это корреспондентам РБК рассказала  кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Лаборатории клеточной нейрофизиологии человека ФИЦ ХФ РАН Елена Белова. Возможно они что-то исказили в попытке упростить, на мой взгляд в основном вроде все нейрофизиологии соответствует

https://trends.rbc.ru/trends/social/625803d19a7947aa3a546eda?from=copy
Нейромедиаторы — всему голова: что заставляет нас смеяться и плакать

Есть вещества, которые одновременно работают и как нейромедиаторы, и как гормоны. Например, если норадреналин и адреналин выделяются в мозге, то работают как нейромедиаторы. Если они выделяются корой надпочечников, то работают как гормоны. Между нейромедиаторами и гормонами тонкая грань. Не так-то просто провести разграничительную черту между ними.

Гормон — вещество, выделяемое в железах внутренней секреции, воздействующее на ткани (клетки) организма.
Нейромедиатор — вещество, выделяемое нейроном, чтобы передать сигнал, чаще всего другому нейрону.
«Когда все только начинали изучать, казалось, что это разные вещи. Но чем глубже мы исследуем, тем больше обнаруживаем веществ, передающих сигналы между нейронами, и все чаще находим в других клетках (например, иммунных) рецепторы к соединениям, которые считали классическими нейромедиаторами. Оказывается, что эти две системы гораздо плотнее связаны друг с другом, это две тонко переплетенные системы», — добавляет Елена Белова.

 В этой же статье дан короткий обзор и по синапсам и по химическому составу сигнальных молекул, и по группе областей за которые отвечают основные такие сигнальные вещества  человека ( у сложных животных почти все совпадает кроме ранних уровней развития в геохронологической шкале, например у амфибий и возможно пресмыкающихся тоже окситоцин кроме привязанности играет роль в увлажнении кожи на поверхности без воды)почти каждый термин объяснен на русско-человеческом

https://trends.rbc.ru/trends/social/625803d19a7947aa3a546eda?from=copy

Типы нейромедиаторов

Самые распространенные медиаторы относятся к одному из двух типов — возбуждающие и тормозные. Первый тип — те, которые возбуждают следующий нейрон (если один нейрон в цепочке активен, следующий тоже будет таким). Второй тип тормозит соседние нейроны. Еще бывают нейромодуляторы — они не просто передают возбуждающий или тормозный сигнал, а меняют восприимчивость нейрона к таким сигналам.

Также нейромедиаторы группируют по химической структуре. Среди них выделяют: аминокислоты, моноамины, пептиды. Расскажем об особенностях каждого на примерах нейромедиаторов.

Аминокислоты

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) — это главный тормозный нейромедиатор мозга. Например, некоторые психоактивные вещества, которые направлены на лечение тревоги, воздействуют именно на рецепторы ГАМК.
Глутамат — это главный возбуждающий нейромедиатор мозга. Он играет важную роль в когнитивных функциях: запоминании и обучении. Избыток глутамата губителен для нервных клеток и может способствовать появлению некоторых болезней (эпилепсия, болезнь Альцгеймера).


Пептиды

Окситоцин. Это и гормон, и нейромедиатор. В теле женщины он стимулирует роды и появление молока, в мозге отвечает за чувство привязанности между родителями и детьми. Однако это не молекула всеобщей любви. Чувство влюбленности — сложный коктейль, прежде всего связанный с работой гипоталамуса, образованием привязанности и сексуальным возбуждением. «Когда мы находим подходящего человека, это вызывает выработку окситоцина и формирование привязанности, выработку половых гормонов и сексуальное возбуждение. Дальше если люди друг другу подошли и окситоциновая связка сформировалась, у них появляются долгосрочные отношения. «Любовь живет три года» (а на самом деле несколько месяцев) — это первичный этап отношений, где окситоциновые связки только формируются», — пояснила Белова.

Эндорфины. Они ослабляют сигналы боли и вызывают ощущение эйфории.

Моноамины

Адреналин и норадреналин. Их можно отнести не только нейромедиаторам, но и к гормонам. Наша реакция на стресс, внешние угрозы, а также режим собранности или расслабления осуществляется через симпатическую и парасимпатическую ветви периферической нервной системы. Мозг видит опасность, но чтобы на нее отреагировать, нужно активировать мышцы. Симпатическая система — это система передачи сигнала «бей и беги», когда усиливается работа скелетной мускулатуры, сердечных сокращений и так далее. Надпочечники выделяют адреналин, норадреналин и кортизол, которые действуют на тело. При этом норадреналин и адреналин вырабатываются и внутри мозга, и это сигнал о том, что мы в возбужденном состоянии. Когда мы выходим из «острого» режима, парасимпатическая система становится активнее, и мы переходим в режим «лежи и переваривай»: работают органы пищеварения и запускается процесс запасания жиров.

Дофамин связан с ожиданием награды. И если награда от наших действий соответствует прогнозу, а еще лучше — больше, чем ожидалось, это повод повторять действия еще и еще. Так формируются привычки. Но все не так просто. Например, когда человек хочет похудеть, в нем борется желание быть стройным, отказавшись от калорийной пищи, с биологической потребностью в еде, контролируемой гипоталамусом. «Это древняя система. Люди только недавно попали в условия, когда доступ к еде почти не ограничен. Отучить себя от привычки проверять соцсети в сто раз легче, чем заставить соблюдать дефицит калорий, потому что есть внутренняя система, которая говорит, что похудеть — это очень плохо», — отмечает Белова. Некоторые опасные запрещенные наркотические вещества имитируют именно действие дофамина, вызывая у человека приподнятое состояние, предвкушение чего-то приятного, чувство азарта.

Серотонин регулирует сон, тревогу, аппетит и сексуальность.

Есть нейромедиаторы, которые не относятся к этим типам, и чем дольше ученые изучают эту тему, тем больше разных типов находят. Но и самый первый открытый нейромедиатор — ацетилхолин тоже относится к группе «другие». К его функциям относят регуляцию памяти, процессов пробуждения и засыпания. Например, у пациентов с болезнью Альцгеймера уровень ацетилхолина снижен.

Это я все к тому, что когда лобная доля как бы "решает" запуск какой поведенческой программы она попытается активировать, то к ней в этот момент уже пришли сигналы из многих систем.
Врожденных и приобретенных программ может быть задействовано одновременно несколько, часть из них запускаются помимо воли (привязанность, защитные реакции , расслабление, лень), значительная часть может вообще не осознаваться или маскироваться другими мотивами для сознания.
Еще несколько комментариев к разным участкам статьи:

1. Долгосрочные отношения после описанного "этапа окситоцина" формируются на человеческой привязанности, но у животных также есть такой тип привязанности и к людям и друг другу.

2. Еще я там не совсем согласна с обязательностью действовать как норме, думаю так как РБК бизнес канал, то там общая система координат смещена в сторону действия. В моей системе представлений о ЦНС   тормозящие реакции типа лени если не носят характера постоянного тренда эволюционно сформировались не просто так, а как сохраняющие энергию, эта тенденция такой же атрибут адаптации как действие.

Думаю дальше можно будет посмотреть как растения в режиме меньших активных действий чем животные создают свое равновесие в адаптации к окружающему на пути самосохранения.

[василий андреевич]

многоклеточные растения появились примерно около 1,2 млрд лет назад

Только, как замечание. Имел ввиду не многоклеточные водоросли (это низшие растения), а высшие растения, появившиеся как бы ниоткуда, вероятно, в силуре.
  Можно даже так, что ЛЮКа был водорослью    с сигнальной системой. Фитохром - интересный белок, "работающий в двух взаимоисключающих формах". Но желательно что-то попроще фитохрома, дабы высветился принцип скачкообразного переключения между состояниями активности на разных уровнях рецепции.
  В слоевище водорослей наблюдается как общее движение цитоплазмы, так и диффузионное движение "сигнальных молекул", сквозь общее. Навскидку, если общее движение может остановиться, то диффузия сигнальных молекул продолжится.