Раздражимость и движение растительных организмов. Раздражимость и движение клеток Что такое раздражимость растений биология

Основные формы проявления раздражимости организмов - разного типа двигательные реакции, которые осуществляются целым организмом или его отдельными частями. Очевидно, только с помощью движения организм или орган может целесообразно изменить положение, оптимизировать свое положение в пространстве, избегая воздействия неблагоприятных факторов или, наоборот, эффективно использовать их благоприятное действие.

Наиболее распространенными двигательными реакциями живых организмов на изменение условий среды являются таксисы, мускульные движения, а у растений (кроме таксисов) - тропизмы, настии, нутации и автономные движения.

Таксисы - это движения целого, существующего самостоятельно, одноклеточного или многоклеточного организма, проявляющиеся в пространственном перемещении его относительно раздражителя (движения простейших, водорослей). В зависимости от характера ответа организма таксисы могут быть положительными, когда движение осуществляется в направлении действующего фактора, и отрицательными, когда движение происходит в противоположном направлении.

Классифицируют таксисы в зависимости от вида раздражителя: фототаксис, хемотаксис, термотаксис. Примером положительного фототаксиса может быть ориентированное движение жгутиковых одноклеточных водорослей к зоне оптимального освещения, ориентация хлоропластов в клетках мезофилла листка, хемотаксиса - скопление бактериальных клеток возле комочка пищи, движение лейкоцитов к бактерии и др., термотаксиса - скопления одноклеточных в зоне оптимальной температуры.

Необходимое условие раздражимости - обратимость частичных изменений структурных белков, восстановление их предыдущего состояния. В целом же представители животного мира с точки зрения раздражимости являются специфическими, так как ведут подвижный образ жизни, имеют специальные органы движения на мышечной основе, нервную систему с анализаторами и обладают сложными формами раздражимости - инстинктом, условными и безусловными рефлексами.

Изменение пространственного положения органов растительного организма может осуществляться: 1) за счет неравномерного роста отдельных частей органа; 2) за счет временных изменений проницаемости цитоплазмы клеток, что в большинстве случаев приводит к спаду тургорного давления у них и соответственно к изменению положения органа. В основе активных движений растительного организма лежат также явления раздражимости и сократимости белков цитоплазмы растительных клеток, которые сочетаются с ростовыми и другими процессами.

Направленная ориентация органов и частей растений в пространстве является важным приспособлением, которое позволяет им наиболее эффективно использовать источники питания, воды, света и одновременно защищаться от неблагоприятного влияния различных факторов.

Тропизмы - двигательная реакция органов и частей растений на одностороннее влияние фактора окружающей среды - света, силы гравитации, воды, химических веществ и др. В зависимости от характера ответа растительного организма тропизмы могут быть положительными и отрицательными.

Геотропизм - ростовая реакция отдельных органов растений на одностороннее воздействие силы земного притяжения. Различают три типа геотропизма: положительный - когда орган растет вертикально вниз, отрицательный - когда направление движения противоположно, т. е. вверх, и поперечный, или диагеотропизм, - когда орган старается занять горизонтальное положение. Главным стержневым корням свойствен, как правило, положительный геотропизм; ветвям первого порядка древесных растений, стеблям однодольных, а также черешкам листьев многих растений - отрицательный; многим корневищам, боковым корням, боковым ветвям некоторых хвойных, корневым волоскам - поперечный.

Определённый интерес представляет исследование ростовых процессов и явлений геотропизма в условиях невесомости. Отсутствие гравитационного воздействия на исследуемые растения во время длительных космических полетов на борту орбитальных станций вызывало обычно неупорядоченный рост высших растений, а также его преждевременное прекращение. Если же создавать условия, частично компенсирующие отсутствие гравитационного фактора (одностороннюю освещенность, электрический ток, искусственную гравитацию и. т. п.), рост и развитие растений нормализуются, о чем свидетельствует образование семян у опытных растений арабидопсиса во время длительного полета космонавтов В. В. Лебедева и А, Н. Березового в 1982 г.

Фототропизм. Признаком такого вида движения является четко выраженная положительная или отрицательная реакция органов и частей растений на одностороннее воздействие света.

В естественных условиях на открытой местности фототропизм, как правило, четко не проявляется, поскольку кроме прямых солнечных лучей на растение воздействует сравнительно сильный рассеянный лучистый поток небосвода и облаков. При одностороннем воздействии света (около строений, в комнате) фототропизм отдельных побегов, даже всей надземной части, проявляется особенно четко - растения как бы тянутся к свету.

В длительном процессе эволюции растительные организмы постоянно находятся в поле действия земного магнетизма и, безусловно, реагируют на воздействие магнитного поля. Этот тип движения называют магнитотропизмом. Примером его является усиленный рост корней, ориентированных в направлении южного полюса Земли или искусственного магнита.

Одностороннее влияние на растущие органы могут оказывать и другие физические и химические факторы. Соответственно этому различают: хемотропизмы, гидротропизмы, термотропизмы, травматотропизмы (т. е. классификация тропизмов зависит от природного источника раздражения). Наиболее показателен хемотропизм корней, в результате чего осуществляется эффективный поиск и поглощение элементов минерального питания из субстрата.

Настии. К настическим принадлежат движения, являющиеся ответной реакцией органов или частей растения на действие раздражителей, которые не имеют определенного направления, а влияют диффузно и равномерно с разных сторон.

В зависимости от направления движения и характера воздействующего фактора настические движения классифицируют как эпинастии - изгиб органа (чаще листа) вниз за счет ускорения роста или тургорного растяжения верхней стороны основания черешка (опускание листочков мимозы, акации белой).

Гипонастии - изгиб органа вверх за счет ускоренного роста или растягивания клеток нижней стороны черешка и центральной жилки, а также благодаря соответствующим сокращениям тканей верхней стороны (поднятие листовых пластинок на ночь вверх у лебеды, табака).

Никтинастии - двигательные реакции, вызванные наступлением темноты, так называемый сон растений (закрывание цветков, опускание на ночь соцветий у моркови).

Фотонастии - раскрывание лепестков цветков при усилении освещения (соцветия цикория, одуванчика, картофеля).

Термонастии - открывание цветков при повышении температуры (тюльпан, крокус, мать-и-мачеха, мак огородный).

Сейсмонастии - движения органов растений, которые являются ответом на удар или сотрясение (мимоза, кисличка, портулак).

Нутации - способность растений к круговым или маятниковым движениям за счет периодически повторяющихся изменений тургорного давления и интенсивности роста противоположных сторон определенного органа. Лучше всего такие движения выражены у верхушек стеблей и у усиков вьющихся растений. Такие растения называются лазящими или лианами, Среди них по способу прикрепления различают вьющиеся, цепкие и растения, которые вплетаются.

У вьющихся растений верхушка во время роста делает равномерные нутационные движения и при контакте с опорой начинает обвиваться вокруг нее (хмель, ипомея, фасоль). Цепкие растения имеют усики разного происхождения, которые, закручиваясь или приклеиваясь к опоре, образуют крепкую и эластичную подвеску растений (виноград, бриония, тыква, вика, горох). К цепким лазящим растениям принадлежат также такие, у которых на стебле, черешках листьев образуются острые крючки или шипы (шиповник, древогубец, липучка, ежевика), удерживающие стебель на опоре.

Для растений, которые вплетаются, характерно перпендикулярное к основному стеблю размещение боковых ответвлений, которые поддерживают стебель на случайных опорах или других растениях (малина, вероника, мокрец).

Интересны также движения органов у насекомоядных растений (росянка, пузырник, венерина мухоловка и др.). Чувствительные структуры этих растений (железистые волоски и др.) превышают по чувствительности органы осязания человека.

Движения, которые осуществляет растение или его орган благодаря физико-химическим изменениям своих мертвых составных частей, можно назвать пассивными (гигроскопическими), так как в абсолютном большинстве эти движения обусловлены изменением количества воды в коллоидах, составляющих клеточную оболочку или представляющих собой остатки содержимого клетки. Чаще всего они реализуются в метательных и подвижных устройствах для распространения плодов и семян (чешуйки шишек сосны, створки зрелых бобов акации желтой и др.). Для познания процессов и механизмов движения растений много сделали Ч. Дарвин, Ю. Сакс, Г. Габерландт, Джагадис-Чандра Бос, Н. Г. Холодный, И. И. Гунар, Ф. Вент.

Холодный Николай Григорьевич (1882-1953) - советский ботаник-фитофизиолог и микробиолог, акад. АН УССР. Известен своими фундаментальными трудами по физиологии и экологии растений, микробиологии и почвоведению. Один из основателей учения о гормонах растений, автор гормональной теории тропизмов (известной в литературе как теория Холодного - Вента). Его именем назван Институт ботаники АН УССР.

Физиологические основы передачи раздражения в организме животных обусловливаются изменениями электрического заряда, который проходит через клетку и освобождает гормон, что служит соединительным мостиком между клетками, вызывая изменения проницаемости в соседних клетках. Считают, что переносчиком информации о раздражении является ацетилхолин.

У растений главными раздражителями являются свет, химические соединения, изменения концентрации, а переносчиком информации, очевидно, фитогормоны, фитохром и биопотенциалы.

Практически все типы движений представляют собой определенную реакцию организмов на те или иные изменения среды, реакцию, направленную на сохранение или создание таких условий и состояния, при которых отдельные органы и весь организм могли бы лучше всего выполнять характерные для них функции. Именно на эту целенаправленность двигательных реакций впервые обратил внимание Ч. Дарвин.

— Источник—

Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.

Post Views: 13

РАЗДРАЖИМОСТЬ РАЗДРАЖИМОСТЬ

способность живых клеток, тканей или целого организма реагировать на внеш. или внутр. воздействия - раздражители; лежит в основе их приспособления к изменяющимся условиям среды. Р. проявляется на всех уровнях развития жизни и сопровождается комплексом неспецифич. изменений, выражающихся в сдвигах обмена веществ, электрич. потенциала, состояния протоплазмы, а у высокоорганизов. животных связана с выполнением специфич. функций (проведение нервного импульса, сокращение мышцы, выделение секрета железистой тканью и т. д.). У растений обусловлена структурными и функц. изменениями мембран и лежит в основе их регуляторной системы. Наиб, ярко она проявляется в реакциях на свет (фототропизм, фотопериодизм), на гравитац. поле (геотропизм), в двигат. реакциях (настии). У животных , не имеющих нервной системы, реакции на раздражения охватывают всю протоплазму и выражаются гл. обр. в форме двигат. реакций (таксисов). У многоклеточных животных нервная и мышечная ткани обеспечивают быстрые и точные ответные реакции на раздражения; развиваются формы опосредованной реактивной связи с раздражителем (рефлекторно) через высшую нервную деятельность и сознание. Способность нервных и мышечных клеток отвечать на раздражение наз. возбудимостью. Иногда местные реакции тканей или клеток наз. реактивностью, а возникновение волнообразного распространяющегося процесса - возбудимостью; часто термин «Р.» используется как синоним возбудимости.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

раздражи́мость

Свойство живых организмов реагировать на различные воздействия (раздражители) соответствующими изменениями на уровне клетки, ткани или всего организма. Раздражимость связана с приспособлением организма к изменяющимся условиям внешней среды. У растений проявляется в реакциях на свет, гравитацию, в двигательных (как и у низших животных) реакциях (см. Тропизмы, Настии ). Многоклеточным животным и человеку свойственны более точные, быстрые и разнообразные реакции в ответ на раздражение. Их обеспечивают рефлексы и высшая нервная деятельность . Часто термин «раздражимость» используют как синоним «возбудимости».

.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)


Смотреть что такое "РАЗДРАЖИМОСТЬ" в других словарях:

    раздражимость - изменение физиологического состояния целостного организма, его органов, тканей или клеток под влиянием внешних воздействий, называемых раздражителями. Минимальная величина раздражителя, достаточная для возникновения такого изменения, называется… … Большая психологическая энциклопедия

    Способность живых клеток, тканей или целого организма реагировать на воздействие факторов (раздражителей) внешней или внутренней среды изменением своего состояния или деятельности. Лежит в основе их приспособления к изменяющимся условиям среды.… … Экологический словарь

    1) возбудимость; 2) возрастающая восприимчивость и встречное действие по отношению к раздражению. Историк Лампрехт («Zur jьngsten deutschen Vergangenheit», 2 Bde., 1921 – 1922), проводя в духовно исторической области аналогию с психологическим… … Философская энциклопедия

    РАЗДРАЖИМОСТЬ, раздражимости, мн. нет, жен. (книжн.). отвлеч. сущ. к раздражимый; свойство, способность раздражаться. Раздражимость нерва. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

    РАЗДРАЖИМОСТЬ - РАЗДРАЖИМОСТЬ, свойство живых организмов или их частей специфически изменять свои состояния под влиянием изменений в окружающей среде или в других частях организма. Очень часто такое же определение дается понятию возбудимости. Существует большая… … Большая медицинская энциклопедия

    Свойство организмов отвечать на воздействия внешней среды изменениями своего состояния или деятельности … Большой Энциклопедический словарь Словарь синонимов

    Эта статья о свойстве живых организмов. О человеческой черте см. Раздражительность. Раздражимость (возбудимость) способность живого организма реагировать на внешнее воздействие изменением своих физико химических и… … Википедия

Раздражимость - это универсальное свойство всего живого реагировать на воздействия среды.

Из учебника

§42. РАЗДРАЖИМОСТЬ ЖИВОТНЫХ

Основные понятия: РАЗДРАЖИМОСТЬ ЖИВОТНЫХ. ОРГАНЫ ЧУВСТВ

Вспомните! Что такое раздражимость?

Подумайте

Наличие раздражимости у растений доказывают с помощью исследования, что демонстрирует ростовые движения корня и побега в проростка бобов. Это связано с тем, что побег реагирует ростом на свет, а корень воспринимает силу земного притяжения и растет вниз. А как убедиться в наличии раздражимости у животных?

I л. 167. Ростовые движения растения

Какие особенности раздражимости животных?

Раздражимость у животных проявляется в способности отвечать на воздействия среды своей активной деятельностью. Например, на утренний восход солнца птицы просыпаются и начинают петь, или прикосновение к улитке виноградного заставляет его прятаться в перепашку. В этих примерах свет или прикосновение будут раздражителями, процесс действия этой силы - раздражением, а ответные птиц или улитки на действие факторов - биологической реакцией. Раздражителями для животных могут быть свет, механические воздействия, температура, солевой состав воды, пища, влажность, вода, звуки, химические вещества и много других факторов.

I л. 168. Зяблик - один из самых распространенных певчих птиц

Признаком раздражимости на уровне клеток есть положительный электрический заряд на поверхности клетки отрицательный заряд внутри клетки. Эта разница зарядов может изменяться под влиянием действия разных факторов, что и является началом внутриклеточных процессов. Изменения клеточного обмена веществ обусловливают ответную реакцию клетки на воздействие фактора. Раздражимость характерна и для цитоплазмы клеток, которая способна воспринимать воздействия среды и реагировать на них возникновением или прекращением движения. У многоклеточных животных в осуществлении раздражимости участвуют ткани, которым свойственна возбудимость. Это нервная, мышечная и отдельные виды эпителиальной. Проведение возбуждения для обеспечения движений, выделение секретов связано с такими органами, как нервы, спинной и головной мозг, мышцы, железы секреции. В формировании реагирования животного на воздействия среды определяющее значение имеют нервная и эндокринная системы.

Следовательно, РАЗДРАЖИМОСТЬ ЖИВОТНЫХ - способность переходить из состояния покоя в деятельное состояние в ответ на действие факторов среды, реализуемая на разных уровнях их организации.

Какие формы раздражимости у животных?

Биологические ответной реакции животных на воздействия среды проявляются в виде таксисів и рефлексов. В отличие от ростовых или гигроскопических движений растений и грибов, у животных эти реакции являются двигательными.

Таксиси - двигательная реакция в ответ на направленное воздействие фактора, осуществляется клетками или организмами. Например, выбрасывание нити, из стрекательной клетки гидры при прикосновении к чувствительному вырасту является механотаксисом, а движение амебоцитів к питательных веществ или от вредных веществ является положительным или отрицательным хемотаксисом. Таксиси обеспечивают пространственную ориентацию движений животных на действие благоприятных или неблагоприятных раздражителей.

Рефлексы - двигательная реакция организма на определенный пусковой раздражитель, осуществляемая при обязательном участии нервной системы. Впервые рефлексы как формы раздражимости появляются у кишечнополостных в связи с возникновением у них диффузной нервной системы. Рефлексы могут быть врожденными безусловными (сжатие тела гидры в комочек после механического воздействия) или приобретенными условными (пищевые рефлексы рыб, которые формируются при кормлении в одно и то же время).

Ил. 169. Таксиси амебоцитів

I л. 170. Безусловный защитный рефлекс гидры

Таксиси и рефлексы являются постоянными составляющими в поведении животных. Если рефлексы обусловливают возникновение и протекание биологической реакции животного, то таксиси обеспечивают ее направленность. Например, появление чайки с кормом включает реакцию птенцов (безусловный пищевой рефлекс), а красное пятно на ее клюве - направляет реакцию этих птенцов на ее клюв (положительный фототаксис).

Итак, биологическими реакциями животных на воздействие факторов является взаимосвязь таксисів и рефлексов.

Ил. 171. Формы раздражимости у птенцов крачек

Какое знамение органов чувств для организма животных?

ОРГАНЫ ЧУВСТВ - это анатомические образования организма животных, воспринимающие информацию из внешней или внутренней среды. Эта информация поступает в виде воздействий звука, света, химических веществ и является важной для включения и выключения различных биологических реакций.

Основными органами чувств у животных органы зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Для подвижных животных большое значение имеют органы равновесия. У отдельных групп животных могут быть специфические органы чувств, связанные с их образом жизни. Так, у рыб есть боковая линия, в ямкоголових змей - органы восприятия тепловых лучей, у дельфинов и кашалотов - органы восприятия отраженных звуков.

Какое же значение органов чувств для животных?

Отличать свет от тьмы позволяют самые примитивные органы зрения, которыми являются светочувствительные глазки (медузы, плоские вольноживущие черви). Различать силу и направление света, улавливать перемещения объектов позволяют простые глаза (пауки). Сложные глаза насекомых, головоногих моллюсков и позвоночных животных. Такие глаза уже различают форму, объем и цвет объектов. Благодаря органам зрения животные ориентируются в среде, успешно добывают пищу в светлое время суток и защищаются от врагов.

Звук - колебания воздушной или водной среды или твердого субстрата - играет в жизни животных двойную роль. С одной стороны, это сигнал об опасности, а с другой - это способ общения. Звукосприймальні органы есть уже в медуз. Они воспринимают низкочастотные колебания и позволят « предусматривать» бурю. Восприятие и воспроизведение звуков хорошо развиты у членистоногих, в частности насекомых. их органы слуха могут быть размещены на ногах, брюшке, усиках. Наибольшее значение орган слуха имеет для наземных позвоночных, поэтому в них наблюдается затруднена слуховая система: у амфибий появляется барабанная перепонка, у рептилий - наружный слуховой проход, у птиц и некоторых млекопитающих - наружное ухо, у млекопитающих - уже есть все три слуховые косточки.

Чувствительность к химическим раздражителям является одним из древнейших видов чувств. Ее в животных обеспечивают органы обоняния и вкуса, которые играют важную роль в поисках пищи, особей другого пола, распознавании особей своего вида, избегании хищников и вредных воздействий. Среди наземных беспозвоночных наибольшего развития органы химического чувства достигли в членистоногих, особенно у насекомых, а среди позвоночных - у млекопитающих.

Механические воздействия среды (прикосновение, давление, вибрация) в беспозвоночных воспринимают чувствительные творения покровов в виде ресничек, волосков, усиков, а е позвоночных - рецепторы кожи.

Следовательно, информация среды является очень разнообразной, поэтому разнообразны и органы чувств у животных.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Лабораторное исследование

ОРГАНЫ ЧУВСТВ ЖИВОТНЫХ

Цель: закрепить знания об органах чувств животных; формировать умение характеризовать органы чувств различных групп животных на примере конкретных представителей.

Оборудование: рисунки, коллекции насекомых, влажные препараты рака и рыб.

Ход работы

1. Рассмотрите тело речного рака и определите название, особенности и расположение органов зрения, осязания, обоняния и вкуса.

2. Рассмотрите тело майского жука и определите название, особенности и расположение органов зрения, осязания, обоняния и вкуса.

3. Рассмотрите тело окуня речного и определите название, особенности и расположение органов зрения, обоняния, вкуса и боковой линии.

4. Наполните таблицу.

Название органов чувств

Рак речной

Хрущ майский

Окунь речной

Органы зрения

Органы обоняния

Органы вкуса

Органы осязания

5. Сформулируйте вывод.

Учимся познавать

Мини-проект « КАК ВИДЯТ ЖИВОТНЫЕ?»

На протяжении веков люди даже не догадывались, как видят мир животные. Но сегодня наука дает нам возможность заглянуть в удивительный мир разнообразия органов зрения животных. Воспользуйтесь правилом-ориентиром (см. приложение) создание мини-проекта и на примере предложенных шести животных (кот, лошадь, стрекоза, голубь, обезьяна, змея) или животных, которых Вы выберете самостоятельно, опишите возможности органов зрения животных.

РЕЗУЛЬТАТ

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое раздражимость? 2. Каково значение раздражимости? 3. Назовите основные формы раздражимости у животных. 4. Приведите пример таксисів и рефлексов животных. 5. Что такое органы чувств? 6. Назовите основные органы чувств животных.

7. Какие особенности раздражимости животных? 8. Какие формы раздражимости у животных? 9. Каково значение органов чувств для организма животных?

10-12

10. Дайте характеристику органов чувств разных групп животных, использовав конкретных представителей.

Способность организма реагировать на изменения условий окружающей среды. Растения реагируют на: свет, силу тяжести, интенсивность освещения. Направление роста и расположения листовой пластинки в сторону света - гелоитропизм или фототропизм, при снижении уровня освещенности - увеличение количества хлоропластов, направление роста корня точно по направлению к центру Земли - геотропизм(реакция на действие силы тяжести. Животные реагируют на все физические факторы и на химические(запахи или содержание в воде различных веществ(обитатели водной среды). У растений движения осуществляются только вокруг своей оси, животные реагируют движением. Движения у животных называются таксисы: если раздражитель положительный(тепло, пища и т.д. они движутся в сторону раздражителя - положительный таксис, если фактор опасен - движутся от него - отрицательный таксис.
Раздражимость у одноклеточных организмов. Таксисы.
Наиболее простые формы раздражимости наблюдаются у микроорганизмов (бактерий, одноклеточных грибов, водорослей, простейших).
Раздражимость у многоклеточных растений. Тропизмы. Хотя у многоклеточных растений нет органов чувств и нервной системы, тем не менее у них отчетливо проявляются различные формы раздражимости. Они заключаются в изменении направления роста растения или его органов (корня, стебля, листьев). Такие проявления раздражимости у многоклеточных растений называются тропизмами.
Стебель с листьями проявляют положительный фототропизм и растут по направлению к свету, а корень – отрицательный фототропизм. Растения реагируют на гравитационное поле Земли. Обратите внимание на деревья, растущие по склону горы. Хотя поверхность почвы имеет наклон, деревья растут вертикально. Реакция растений на земное притяжение называется геотропизмом. Корешок, который появляется из прорастающего семени, всегда направлен вниз к земле – положительный геотропизм. Побег с листьями, развивающийся из семени, всегда направлен вверх от земли – отрицательный геотропизм.
Раздражимость у многоклеточных животных. Рефлексы. В связи с развитием у многоклеточных животных нервной системы, органов чувств и органов движения формы раздражимости усложняются и зависят от тесного взаимодействия этих органов.
В простейшем виде такое раздражение возникает уже у кишечнополостных. Если уколоть иглой пресноводную гидру, то она сожмется в комочек. Внешнее раздражение воспринимает чувствительная клетка. Возникшее в ней возбуждение передается нервной клетке. Нервная клетка передает возбуждение кожно-мышечной клетке, которая реагирует на раздражение сокращением. Этот процесс называется рефлексом (отражением).
Все животные реагируют на внешнюю среду, т. е. на информацию о ней:как в поисках пищи и особей другого пола, так и при избегании хищников. Большую часть информации они получают с помощью специализированных органов чувств, с помощью рецепторов слуха, зрения, вкуса, обоняния и осязания. Кроме того, есть еще и внутренние рецепторы. Раздражимость и проявляется в виде способности реагировать на информацию об электромеханической (свет) и тепловой (тепло-холод, магнитные и электрические свойства объекта) энергии, о механических силах (звук, сила, вибрация, сила тяжести и др.) и о химических агентах (вкус, влажность, запах) .
Чувствительностью к свету обладают уже одноклеточные организмы, а развитие глаз начинается у многоклеточных - сначала это световые пятна, затем фасеточные у насекомых, и, наконец, с одной линзой (хрусталиком) у позвоночных. Пчелы, рыбы, осьминоги ориентируются в плоскости поляризованного света.
Лицевые ямки у гремучих змей воспринимают инфракрасное излучение.
У рыб имеются электрорецептроры, дающие разряды и воспринимающие информацию в водной среде (электрические рыбы, например, угорь, акулы) .
Летучие мыши ориентируются с помощью высокочастотных звуковых импульсов. То же происходит и у землероек, и у птиц..

Наиболее простые формы раздражимости наблюдаются у микроорганизмов (бактерий, одноклеточных грибов, водорослей, простейших).

В примере с амебой мы наблюдали движение амебы в сторону раздражителя (пища). Такая двигательная реакция одноклеточных организмов в ответ на раздражение из внешней среды называется таксисом. Таксис вызван химическим раздражением, поэтому его называют еще хемотаксисом (рис. 51).

Рис. 51. Хемотаксис у инфузорий

Таксисы могут быть положительными и отрицательными. Поместим пробирку с культурой инфузорий-туфелек в закрытую картонную коробочку с единственным отверстием, расположенным против средней части пробирки, и выставим ее на свет.

Через несколько часов все инфузории сконцентрируются в освещенной части пробирки. Это положительный фототаксис.

Таксисы свойственны многоклеточным животным. Например, лейкоциты крови проявляют положительный хемотаксис по отношению к веществам, выделяемым бактериями, концентрируются в местах скопления этих бактерий, захватывают и переваривают их.

Раздражимость у многоклеточных растений. Тропизмы. Хотя у многоклеточных растений нет органов чувств и нервной системы, тем не менее у них отчетливо проявляются различные формы раздражимости. Они заключаются в изменении направления роста растения или его органов (корня, стебля, листьев). Такие проявления раздражимости у многоклеточных растений называются тропизмами.

Стебель с листьями проявляют положительный фототропизм и растут по направлению к свету, а корень – отрицательный фототропизм (рис. 52). Растения реагируют на гравитационное поле Земли. Обратите внимание на деревья, растущие по склону горы. Хотя поверхность почвы имеет наклон, деревья растут вертикально. Реакция растений на земное притяжение называется геотропизмом (рис. 53). Корешок, который появляется из прорастающего семени, всегда направлен вниз к земле – положительный геотропизм. Побег с листьями, развивающийся из семени, всегда направлен вверх от земли – отрицательный геотропизм.

Тропизмы очень разнообразны и играют большую роль в жизни растений. Они ярко выражены в направлении роста у различных вьющихся и лазающих растений, например винограда, хмеля.

Рис. 52. Фототропизм

Рис. 53. Геотропизм: 1 – цветочный горшок с пря-морастущими проростками редиса; 2 – цветочный горшок, положенный набок и содержащийся в темноте для устранения фототропизма; 3 – проростки в цветочном горшке изогнулись в сторону, противоположную действию силы тяжести (стебли обладают отрицательным геотропизмом)

Помимо тропизмов, у растений наблюдаются движения иного типа – настии. Они отличаются от тропизмов отсутствием определенной ориентировки к вызвавшему их раздражителю. Например, если прикоснуться к листьям стыдливой мимозы, они быстро складываются в продольном направлении и опускаются книзу. Через некоторое время листья снова принимают прежнее положение (рис. 54).

Рис. 54. Настии у стыдливой мимозы: 1 – в нормальном состоянии; 2 – при раздражении

Цветки многих растений реагируют на свет и влажность. Например, у тюльпана на свету цветки раскрываются, а в темноте закрываются. У одуванчика соцветие закрывается в пасмурную погоду и открывается в ясную.

Раздражимость у многоклеточных животных. Рефлексы. В связи с развитием у многоклеточных животных нервной системы, органов чувств и органов движения формы раздражимости усложняются и зависят от тесного взаимодействия этих органов.

В простейшем виде такое раздражение возникает уже у кишечнополостных. Если уколоть иглой пресноводную гидру, то она сожмется в комочек. Внешнее раздражение воспринимает чувствительная клетка. Возникшее в ней возбуждение передается нервной клетке. Нервная клетка передает возбуждение кожно-мышечной клетке, которая реагирует на раздражение сокращением. Этот процесс называется рефлексом (отражением).

Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая нервной системой.

Представление о рефлексе было высказано еще Декартом. Позднее оно было развито в трудах И. М. Сеченова, И. п. Павлова.

Путь, проходимый нервным возбуждением от воспринимающего раздражение органа до органа, выполняющего ответную реакцию, называется рефлекторной дугой.

У организмов с нервной системой существует два типа рефлексов: безусловные (врожденные) и условные (приобретенные). Условные рефлексы формируются на базе безусловных.

Любое раздражение вызывает изменение обмена веществ в клетках, что приводит к возникновению возбуждения и возникает ответная реакция.

Что еще почитать