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. |
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: 1 694
Раздражимость - это способность организма или отдельных тканей реагировать на окружающую среду. Это также способность мышцы сокращаться в ответ на растяжение. Возбудимостью называют позволяющее ей реагировать на раздражение или стимуляцию, например, способность нервных или мышечных клеток реагировать на электрический стимул.
Важнейшее биологическое свойство
Раздражимость - это в биологии свойство тканей, которые могут воспринимать внутреннее или внешнее вмешательство и отвечать на него путем перехода в возбужденное состояние. Такие ткани называются возбудимыми и имеют определенное количество характерных качеств. К ним относят следующие:
1. Раздражимость. Это когда клетки, ткани и органы способны на ответную реакцию при вмешательстве определенных раздражителей - как внешних, так и внутренних.
2. Возбудимость. Это такое качество животной или растительной клеток, при котором становится возможной смена состояния покоя на состояние физиологической активности организма.
3. Проводимость. Это способность к распространению возбудительных реакций. Она зависит от строения ткани и ее функциональных особенностей.
4. Память отвечает за фиксирование происходящих перемен на уровне молекул с занесением изменений в Это качество дает возможность предвидеть поведение организма в ответ на повторные вмешательства.
Раздражимость: определение и описание
Что такое раздражимость? Является ли это свойство организма нормой или же это, скорее, состояние болезненной возбудимости и чрезмерная чувствительность органа или части тела? Естественная восприимчивость характерна для всех живых организмов, тканей и клеток, которые под влиянием определенных раздражителей реагируют определенным способом. В физиологии раздражимость - это свойство нервной, мышечной или другой ткани реагировать на раздражители. Способность реагирования на изменения в физической или биологической среде является свойством всего живого на Земле. Примерами может служить следующее: к свету, сужение и расширение зрачка в связи с изменением и так далее.
Этимология понятия
Термин происходит от латинского irritabilitas. Раздражимость - это реакция возбуждения на определенные внешние факторы. Этот термин используется для описания физиологических реакций на раздражители, а также патологических проявлений, связанных с чрезмерной чувствительностью. Это понятие не стоит путать с раздражительностью.
Это свойство может быть продемонстрировано в поведенческих реакциях на окружающую среду, ситуационные, социологические и эмоциональные стимулы и проявляться в неконтролируемом гневе, злости и чувстве разочарования. Как правило, это качество присуще только людям. Раздражимость - это свойство всего живого, включая животный и растительный мир.
Раздражимость и адаптация
Все обладают таким свойством, как раздражимость. Это способность организма воспринять и ответить на определенные стимулы, которые могут иметь как положительное, так и отрицательное влияние. Растение обычно склоняется в ту сторону, где имеется больше солнечного света. Почувствовав тепло, человек может убрать руку от горячей печи.
Тесно связанной с понятием "раздражимость" является адаптация, которая отвечает за изменения в организме в ответ на внешнее воздействие. Например, человеческая кожа темнеет при воздействии интенсивного солнечного света. Термин «адаптация» часто используется для описания определенных перемен в популяциях, которые, как правило, не могут быть переданы потомству и поэтому не являются эволюционно значимыми. Кроме того, эти изменения обычно обратимы. Например, загар будет постепенно исчезать, если индивид перестанет пребывать на солнце. Условия окружающей среды также могут вызвать долгосрочные изменения в генетическом составе популяции, которые будут уже необратимы у отдельных организмов.
Основные понятия
Раздражимостью называют способность живых организмов реагировать определенным образом на внешнее воздействие путем изменения своей формы и некоторых функций. В роли раздражителей выступают те факторы окружающей среды, которые могут вызвать ответную реакцию. В ходе эволюционного развития были сформированы ткани, которые обладают повышенным уровнем чувствительности благодаря наличию в клетках специальных рецепторов. К таким восприимчивым тканям относятся нервная, мышечная и железистая ткань.
Взаимосвязь раздражимости и возбудимости
Раздражимость и возбудимость неразрывно связаны между собой. Возбудимостью называют такое свойство высокоорганизованных тканей, как реакция на внешнее воздействие путем изменения физиологических качеств. На первом месте по возбудимости будет находиться нервная система, за ней следуют мышцы и железы.
Виды раздражителей
Различают внешние и внутренние способы вмешательства. К внешним относятся:
- Физические (механические, тепловые, лучевые и звуковые). Примерами могут быть звук, свет, электричество.
- Химические (кислоты, щелочи, яды, лекарства).
- Биологические (бактерии, вирусы и тому подобное). Раздражителем может также считаться пища и особь противоположного пола.
- Социальные (для людей это могут быть обычные слова).
Что касается внутренних, то здесь идет речь о веществах, которые производятся самим организмом. Это могут быть гормоны и другие биологически активные составляющие. По силе воздействия выделяют три группы: подпороговые - те, которые могут и не вызывать ответа, пороговые - вмешательства умеренной интенсивности - и сверхпороговые, вызывающие наиболее сильную реакцию.
Чтоже такое раздражимость? Это способность организма воспринимать воздействия внешней и внутренней среды и реагировать изменением процессов жизнедеятельности.
Спектр внешних воздействий, воспринимаемых растением, широк - свет, температура, сила тяжести, химический состав окружающей среды, магнитное поле Земли, механические и электрические раздражения.
У растений так же, как и у животных восприятие раздражения и ответная реакция, например двигательная, пространственно разобщены. Передача раздражения (проведение возбуждения) может осуществляться путем возникновения и распространения по растению электрического потенциала, т. н. потенциала действия.
В существовании электричества у растений можно убедиться на довольно простых опытах.
42. Обнаружение токов повреждения в разрезанном яблоке
Так называемые токи повреждения были впервые обнаружены в конце XVIII в. итальянским ученым Луиджи Гальвани у животных организмов. Если разрезать отпрепарированную мышцу лягушки поперек волокон и подвести электроды гальванометра к срезу и продольной неповрежденной поверхности, гальванометр зафиксирует разность потенциалов около 0,1 В
Первые доказательства существования аналогичных процессов у растений были получены спустя почти 100 лет, когда по аналогии стали измерять токи повреждения на разных растительных тканях. Срезы листьев, стебля, репродуктивных органов, клубней всегда оказывались заряженными отрицательно по отношению к здоровой ткани.
Итак, вернитесь в 1912 г. и повторите опыт с измерением потенциалов надрезанного яблока. Для опыта, кроме яблока, нужен гальванометр, способный измерить разность потенциалов около 0,1 В.
Яблоко разрежьте пополам, удалите сердцевину. Если оба электрода, отведенных к гальванометру, приложить к наружной стороне яблока (кожуре), гальванометр не зафиксирует разности потенциалов. Один электрод перенесите во внутреннюю часть мякоти, и гальванометр отметит появление тока повреждения.
Кроме яблока, можно измерить токи повреждения, достигающие 50-70мВ, у срезанных стеблей, черешков, листьев.
Как показали более поздние исследования, средняя скорость тока повреждения в стебле и черешке составляет около 15-18 см/мин.
В неповрежденных органах биотоки тоже постоянно существуют, но для их измерения нужна высокочувствительная аппаратура.
Установлено, что ткань листа заряжена электроотрицательно по отношению к центральной жилке, верхушка побега заряжена положительно по отношению к основанию, листовая пластинка - положительно по отношению к черешку. Если стебель положить горизонтально, то под действием силы земного тяготения нижняя часть его становится более электроположительной по отношению к верхней.
Наличие биоэлектрических потенциалов характерно для любой клетки. Разность потенциалов между вакуолью клетки и наружной средой составляет около 0,15 В. Только в 1 см 2 листа может содержаться 2-4 млн клеток, и каждая - маленькая электростанция.
Решающую роль в возникновении растительного, как впрочем и животного, электричества играют
мембраны клетки. Проницаемость их для катионов и анионов в направлении из клетки и в клетку не одинакова. Установлено, что если концентрация какого-либо электролита с одной стороны мембраны в 10 раз выше, чем с другой, то на мембране возникает разность потенциалов 0,058 В.
Под действием различных раздражителей проницаемость мембран меняется. Это приводит к изменению величины биопотенциалов и возникновению токов действия. Возбуждение, вызванное раздражителем, может передаваться по растению от корней к листьям, регулируя, например, работу устьиц, скорость фотосинтеза. При смене освещения, изменении температуры воздуха токи действия могут передаваться и в противоположном направлении - от листьев к корням, что приводит к изменению активности работы корня.
Интересно, что вверх по растению биотоки распространяются в 2,5 раза быстрее, чем вниз.
С наибольшей скоростью возбуждение у растений идет по проводящим пучкам, а в них - по клеткам-спутницам ситовидных трубок. Скорость распространения потенциала действия (электрических импульсов) по растению у различных видов не одинакова. Быстрее всех реагируют насекомоядные растения и мимоза-2-12 см/с. У других видов растений эта скорость значительно ниже - около 25 см/мин.
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..