Координация и регуляция живых организмов

Раздражимость и чувствительность Живые организмы и окружающая их среда неразрывно связаны между собой. Любое изменение в окружающей среде тотчас влияет на живые организмы, и они отвечают на него своей деятельностью. Так, сокращение светового дня осенью сигнал к перелетам для птиц, к линьке и накапливанию жира для зимующих птиц и зверей. При повышении температуры многие пустынные животные прячутся в норы и даже впадают в спячку.

Раздражимость и чувствительность Эта способность организмов тем или иным образом отвечать на воздействие окружающей среды называется раздражимостью или чувствительностью. Раздражимостью обладают все живые организмы. Работу всех органов, их связь с окружающей средой у сложноорганизованных животных регулируют нервная и эндокринная системы.

Эволюция нервной системы 1. Диффузный тип нервной системы 2. Узловой тип нервной системы (лестничный и цепочечный) 3. Трубчатый тип нервной системы

Диффузный тип нервной системы Впервые специализированные нервные клетки появляются у кишечнополостных. Нервные клетки у этих животных, соприкасаясь друг с другом, образуют сетчатую нервную систему. Это самый простой тип нервной системы. Если к щупальцу гидры прикоснуться иглой, то она сожмется. Это ответ организма на раздражение. Нервные клетки обладают чувствительностью. Коснувшись гидры, мы привели их в возбужденное состояние, которое быстро распространилось по всей нервной сети, дошло до мышечных клеток и вызвало их сокращение щупальца начали сжиматься.

Рефлекторный характер деятельности нервной системы Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение. Виды рефлексов: 1. Безусловные 2. Условные

Безусловные рефлексы В основе нервной деятельности лежат рефлексы. Различают безусловные и условные рефлексы. Безусловные рефлексы передаются по наследству, поэтому их еще иногда называют врожденными. Например, коснувшись горячего утюга, мы резко, не задумываясь, даже еще не почувствовав боли, отдергиваем руку. Это пример безусловного рефлекса.

Условные рефлексы Условные рефлексы приобретаются в результате жизненного опыта. Например, можно выработать условный рефлекс у аквариумных рыбок. Если в течение некоторого времени сопровождать их кормление постукиваниями или звонками, довольно скоро они станут приплывать просто на звонок или стук по стенке аквариума, даже не получая при этом корма. Выработка у животных условных рефлексов лежит в основе их дрессировки.

Нервный импульс Нервный импульс это волна возбуждения, которая распространяется по нерву. Нервные импульсы распространяются со скоростью от 0,5 до 120 м/с. Достаточно 1 г адреналина (гормон надпочечника), чтобы усилить работу изолированных сердец лягушек. Достаточно 1 г инсулина (гормон поджелудочной железы), чтобы понизить уровень сахара в крови у кроликов.

Узловой тип нервной системы Среди многоклеточных животных по-настоящему сложная нервная система появляется у дождевого червя. У него нервные клетки не разбросаны по телу, а собраны в нервные узлы. Самый крупный из них находится над глоткой, отсюда его название: надглоточный. От него отходят многочисленные нервы, и поэтому передний конец червя обладает большой чувствительностью. Если повредить надглоточный узел, то червь может продолжать двигаться, но, встретив на пути препятствие, не сумеет его обойти и будет долго и бестолково биться о преграду. Надглоточный нервный узел, соединяясь с подглоточным, образует окологлоточное нервное кольцо. От подглоточного нервного узла отходит брюшная нервная цепочка. Она тянется вдоль всего тела и состоит из пар узлов, лежащих в каждом сегменте и соединенных между собой. От них во все части тела червя к мышцам, внутренним органам отходят многочисленные нервы. Работа всех органов червя контролируется нервной системой.

Нервная система насекомых У членистоногих животных нервная система имеет похожее строение, но у насекомых особенно выражен надглоточный узел. Это связано с сильным развитием у них органов чувств и сложным поведением. В семьях муравьёв установлено «разделение труда». Сложность взаимоотношений пчёл и их поведения вызывает восхищение. Что стоят одни только их «танцы», по которым пчелы-соседки определяют направление к цветкам, богатым нектаром. Архитектурные и строительные способности пчел не имеют себе равных в животном мире. У построенных ими сот наибольшая возможная емкость при минимальной затрате материала.

Трубчатый тип нервной системы У животных типа хордовых нервная система закладывается в виде трубки над хордой (например, ланцетник). У позвоночных она состоит из головного мозга, спинного мозга и нервов. Спинной мозг расположен в позвоночнике и имеет вид длинного тяжа. Головной мозг находится в черепе. В нем различают передний мозг, средний мозг, задний мозг и некоторые другие отделы.

Отделы мозга У различных животных эти отделы развиты по- разному. Это связано с уровнем их организации и образом жизни. Например, у всех рыб хорошо развиты задний и средний отделы, но у хариуса, обитающего в чистой прозрачной воде, особое развитие получили зрительные доли среднего мозга, а у линя и карася обитателей мутной воды прудов структуры заднего мозга, связанные с осязанием. Движения рыб в воде очень сложны и разнообразны, поэтому у них особенно хорошо развит мозжечок отдел заднего мозга, ответственный за координацию движений и ориентацию тела в пространстве.

Инстинкты Рыбам присущи очень сложные формы поведения. Например, в период размножения угри проходят тысячи километров до места откладки икры и находят его безошибочно. А лососевые, собираясь при нересте в гигантские стаи и устремляясь в реки и речки, преодолевают невероятные трудности: встречное течение, пороги и даже небольшие водопады. Ими движет инстинкт размножения. Инстинкт это врожденный комплекс определенных, особых для каждоо вида реакций на воздействия среды. От рефлексов инстинкты отличаются степенью сложности.

Координация птиц Поведение птиц значительно сложнее, чем поведение рыб и даже земноводных и пресмыкающихся. Они строят гнезда, насиживают яйца и выращивают птенцов, защищают их от врагов, учат летать. Многие птицы образуют семейные пары на несколько лет, а иногда и на всю жизнь. Перелетные птицы совершают длительные путешествия в места зимовки и обратно. Обладая способностью к полету и острым зрением, птицы легче, чем другие животные, находят пищу, замечают приближающегося хищника. Сложное поведение и образ жизни обусловили развитие переднего мозга, мозжечка и зрительных долей среднего мозга.

Нервная система млекопитающих Наивысшего развития нервная система достигла у млекопитающих. Она состоит из тех же отделов, что у всех позвоночных, но головной мозг развит значительно сильнее. Самый крупный его отдел большие полушария головного мозга, поверхность которых покрыта миллиардами нервных клеток корой. Поверхность коры у большинства животных не гладкая, а образует многочисленные борозды и извилины. Кора полушарий регулирует и направляет работу всех органов, с ней связаны и сознание человека, его память, мышление, трудовая деятельность.

Эндокринная система Эндокринная система также регулирует работу всего организма. Однако это химическая регуляция. В ее основе лежит действие особых активных химических веществ гормонов, выделяемых железами внутренней секреции. У беспозвоночных животных, с действием гормонов связаны многие процессы жизнедеятельности. Например, тело краба на светлом грунте становится светлее и, наоборот, на темном темнее.

Гипофиз Гипофиз это маленькая железа, которая находится в головном мозге. Она вырабатывает несколько десятков гормонов. Одни из них влияют на деятельность других желез – регуляторные гормоны. Другие на рост. У человека недостаток этого гормона в период развития может замедлить рост, так что взрослые люди вырастают всего до 7080 см (карликовость), а избыток его ведет к исключительно большому росту до 2 м и более (гигантизм).

Ростовые вещества Растения не имеют нервной системы, и регуляция их жизнедеятельности происходит лишь с помощью выделяемых химических веществ - ростовых веществ. В большинстве случаев их влияние выражается в изменении роста растения или отдельных его частей. Как и гормоны у животных, ростовые вещества растений это сложные органические соединения, которые даже в ничтожно малых количествах могут влиять на обмен веществ: усиливать или замедлять рост и развитие клеток, влиять на закладку и развитие почек, образование новых корней, на скорость деления клеток камбия. Особенно много ростовых веществ образуется в растущих тканях в кончике корня, на верхушке побега. Перемещаются ростовые вещества от верхушки растения к корню по проводящей системе коры.

Щитовидная железа У высших позвоночных несколько желез внутренней секреции. Как влияет их деятельность на организм животного? От щитовидной железы зависит рост и развитие организма. Под влиянием гормона щитовидной железы головастик превращается в лягушку. Если искусственно скармливать головастику кусочки щитовидной железы, то он превратится в миниатюрную лягушку гораздо быстрее. Удаление щитовидной железы приводит к резкому замедлению роста и нарушению обмена веществ. У человека щитовидная железа вырабатывает гормон тироксин.

Надпочечники Надпочечники - парные железы внутренней секреции позвоночных животных и человека. Они секретируют кортикостероиды, мужские и женские половые гормоны, адреналин и норадреналин. Надпочечники играют важную роль в регуляции обмена веществ и в адаптации организма к неблагоприятным условиям.

Поджелудочная железа Поджелудочная железа - вторая по величине железа пищеварительного тракта. Поджелудочная железа состоит из двух желез. Одна из них экзокринная, вырабатывает панкреатический сок, который содержит различные ферменты и липолитическую субстанцию, участвующие в переваривании белков, углеводов и жиров. Другая часть поджелудочной железы эндокринная, продуцирует гормоны, регулирующие углеводный и жировой обмены. Она активно участвует и в пищеварении, и в регуляции обмена.

Гуморальная регуляция Сигналом Нервная регуляция

Нервная система кольчатого червя, состоящая из двух цепочек нервных узлов. Головные узлы мало отличаются от остальных.