Тема 2. ПРОЦЕСИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТВАРИН
& 34. РЕГУЛЯЦІЯ ДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМУ ТВАРИН. НЕРВОВА СИСТЕМА, ЇЇ ЗНАЧЕННЯ І РОЗВИТОК У РІЗНИХ ТВАРИН
Ви дізнаєтеся про те, яким чином відбувається регуляція життєдіяльності організму тварини, які є механізми регуляції, яке значення в регуляції роботи організму має нервова система, та як вона побудована у різних тварин.
– Які тварини найрозумніші?
Ви вже знаєте, що для забезпечення своєї життєдіяльності організм тварини повинен здійснювати обмін речовинами і енергією з довкіллям,
Мал. 211. Залози внутрішньої секреції собаки
Гуморальна, або хімічна, регуляція здійснюється через рідкі середовища організму (кров, лімфу, тканинну рідину) за допомогою гормонів, що виділяються спеціальними залозами внутрішньої секреції (мал. 211), або клітинами.
Особливістю гуморальної регуляції
На відміну від гуморальної, нервова регуляція забезпечує швидке й точне управління різними системами органів цілісного організму. У вИсокорозвинених тварин гуморальна регуляція підпорядкована нервовій і становить спільно з нею єдину регуляторну систему. При цьому провідну роль в управлінні процесами, що відбуваються в організмі тварини, відіграє нервова система.
Основою діяльності нервової системи у високоорганізованих тварин є рефлекс – відповідь організму на будь-яке подразнення закінчень чутливого нерва. Ця відповідь здійснюється за допомогою центральної нервової системи.
Рефлекси бувають безумовними та умовними.
Прикладом безумовного рефлексу є виділення слини та шлункового соку при надходженні їжі в рот або шлунок. Такі рефлекси забезпечують нормальну життєдіяльність організму тварини.
Але одних тільки безумовних рефлексів недостатньо для того, щоб вижити при змінах у довкіллі. Так, будь-яка тварина буде уникати джерела болю завдяки захисному безумовному рефлексу. Але, якби це було єдиною захисною реакцією, то цього було б недостатньо, бо при такому рефлексі тварина-жертва прореагувала б на біль лише під час нападу на неї хижака. Тому у тварин виробляються рефлекси, які є відповіддю не тільки на безпосередню небезпеку, а й на сигнали небезпеки: шум, запах хижака.
Мал. 212. Будова нервової системи гідри
Мал. 213. Будова нервової системи плоского черв’яка
Мал. 214. Будова нервової системи кільчастого черв’яка
Мал. 215. Будова нервової системи комахи
Такі рефлекси, що викликані не безпосередньою дією подразника, а лише сигналами від нього, наливаються умовними рефлексами.
Безумовні рефлекси є у тварин від народження, тоді як умовні рефлекси формуються в процесі взаємодії тварини з довкіллям та в процесі навчання.
Нервова система складається з величезної кількості нервових клітин і їх відростків. У ході еволюційного розвитку нервової системи спеціалізувалися окремі групи нервових клітин і сформувалася центральна нервова система. до складу якої входить головний мозок і система великих нервових вузлів, а у хордових тварин – ще й спинний мозок.
Вперше нервова система з’являється у кишковопорожнинних тварин (гідра). Вона складається із нервових клітин зірчастої форми, які рівномірно розподілені поміж епітеліально-м’язових клітин і, з’єднуючись між собою, утворюють нервову мережу (мал. 212).
У плоских червів проявляється певна централізація нервової системи, яка складається з парних мозкових нервових вузлів, від яких відходять два нервових стовбури, що з’єднуються між собою кільцевими перемичками (мал. 213). За такою самою схемою побудована нервова система круглих червів, тільки нервових стовбурів у них більше.
У кільчастих червів теж є парні мозкові вузли. Від них уздовж тіла проходить черевний нервовий ланцюг, що з’єднує вузли, які містяться у кожному сегменті тіла (мал. 214). Від нервових вузлів відходять нерви. Від мозкових вузлів нерви підходять до органів чуття, які містяться на головній лопаті.
У молюсків невелика кількість парних нервових вузлів міститься Е різних частинах тіла і з’єднані вони між собою нервовими тяжами.
У членистоногих будова нервової системи схожа з будовою нервової системи кільчастих червів, хоча вона складніша завдяки злиттю нервових вузлів і формуванню головного мозку й грудних нервових вузлів (мал. 215).
Мал. 216. Будова нервової системи ссавця
Також у членистоногих найкраще в порівнянні з іншими безхребетними тваринами розвинена гуморальна регуляція організму.
За. рахунок розвитку центральної нервової системи і органів чуття членистоногі, особливо комахи, здатні до дуже складних рефлексів. Проте у них переважна кількість рефлексів є безумовними, а навчання, що пов’язане з формуванням умовних рефлексів, майже відсутнє.
Найбільшого розвитку нервова система досягає у хребетних тварин.
Їхня нервова система складається зі спинного й головного мозку і нервів, що відходять від них (мал. 216).
Головний мозок хребетних тварин складається з п’яти відділів: передній мозок (керує діяльністю всього організму та забезпечує формування і реалізацію умовних рефлексів); середній мозок (обробляє інформацію, отриману від органів зору і слуху); проміжний мозок (регулює обмін речовин); продовгуватий мозок (контролює роботу серця, судин і органів дихання, а також реалізує безумовні рефлекси) і мозочок (відповідає за органи рівноваги та орієнтацію у просторі) (мал. 217). Крім того, відділи мозку виконують багато інших функцій.
Мал. 217. Розвиток головного мозку представників різних класів хребетних (проміжний мозок прихований між іншими відділами)
Найрозумнішими прийнято вважати тварин, які швидко й адекватно реагують на зовнішні подразники (мають найбільше умовних рефлексів). Отже, найрозумнішими є тварини з великим переднім мозком, що має багато звивин (велика площа поверхні переднього мозку).
У риб передній мозок невеликий, найрозвиненіший середній мозок, особливо його частини, що відповідають за зоровий аналіз. Добре розвинений проміжний мозок і мозочок. Це пов’язано з необхідністю координації рухів під час плавання.
Головний мозок земноводних має складнішу будову, ніж у риб. Передній мозок, що є значній мірі відповідає за умовні рефлекси, у них розвинений добре і поділений на дві півкулі. Проте слабо розвинений мозочок, що пов’язано з одноманітними рухами в наземних умовах.
Головний мозок плазунів у зв’язку з наземним існуванням ще більш ускладнюється. У них добре розвинені великі півкулі переднього мозку, на поверхні якого є кора із сірої речовини. Краще у них розвинений і мозочок.
У птахів, які здатні до активного польоту, значно ускладнена і орієнтація в просторі й поведінка. З цим пов’язаний розвиток головного мозку птахів, особливо великих півкуль переднього мозку. У птахів дуже добре розвинені ділянки, що відповідають за зір, але особливо розвинений мозочок.
Звичайно, найбільшого розвитку досягає головний мозок ссавців. З п’яти відділів у них особливо розвішений передній мозок і його кора. У більшості ссавців на ній утворюються складки і звивини, що значно збільшує поверхню кори і, відповідно, кількість нервових клітин. При цьому чим більше звивин тим краща здатність до навчання й формування численних умовних рефлексів, а отже й складніша поведінка.
Також у ссавців добре розвинений мозочок. Найбільший мозочок у китоподібних.
Середній мозок ссавців також розвинений добре, що свідчить про визначальну роль органів зору і слуху в орієнтації цих тварин у довкіллі.
ВИСНОВКИ
1. Усі процеси в організмі тварин регулюються завдяки гуморальним і нервовим механізмам.
2. Гуморальна, або хімічна, регуляція здійснюється за допомогою гормонів, що виділяються спеціальними залозами або клітинами.
3. Гуморальним способом регулюються процеси травлення, росту, линяння, сезонні зміни в поведінці, розмноження.
4. Нервова система координує діяльність клітин, тканин і органів, приводить їхню діяльність у відповідність зі швидкими змінами у довкіллі.
5. Основою діяльності нервової системи у високоорганізованих тварин є рефлекс – відповідь організму на будь-яке подразнення закінчень чутливого нерва. Ця відповідь здійснюється за допомогою центральної нервової системи,
6. Рефлекси бувають безумовними та умовними.
ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ, ЯКІ ПОТРІБНО ЗАСВОЇТИ
Безумовний рефлекс, гуморальна регуляція, нервова регуляція, рефлекс, умовний рефлекс.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Чому гуморальна регуляція не може забезпечити відповідей організму тварини на швидкі зміни в довкіллі?
2. Якими процесами організм тварини управляє завдяки гуморальній регуляції?
3. Що таке безумовні та умовні рефлекси?
4. Як побудована нервова система у кишковопорожнинних тварин?
5. Які рефлекси переважають у комах?
6. Які частини головного мозку найкраще розвинені у птахів? З чим це пов’язано?
ПРАКТИЧНА РОБОТА 6
ПОРІВНЯННЯ БУДОВИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ХРЕБЕТНИХ ТВАРИН
Мета роботи: ознайомитися із загальними рисами будови головного мозку представників класів Кісткові риби, Амфібії, Рептилії. Птахи і Ссавці.
Матеріал: муляжі головного мозку, малюнки або слайди зі схемами будови головного мозку представників класів Кісткові риби. Амфібії, Рептилії, Птахи і Ссавці.
Обладнання, інструменти та реактиви: таблиці, мультимедійний проектор або інтерактивна дошка.
Хід роботи
1. Розгляньте муляж або схему будови головного мозку кісткової риби. Зверніть увагу на відносний розвиток кожного з відділів: переднього мозку (наявність або відсутність півкуль, наявність або відсутність звивин), середнього мозку, проміжного, продовгуватого мозку і мозочка. Оцініть в балах від 1 до 5 відносний розвиток відділів головного мозку (Приклад: передній мозок – 1; середній – 5; проміжний – 4; продовгуватий – 3; мозочок – 4). Запишіть результати своїх спостережень.
2. Розгляньте муляж або схему будови головного мозку жаби. Зверніть увагу на відносний розвиток кожного з відділів, на наявність або відсутність півкуль переднього мозку, наявність або відсутність звивин. Оцініть в балах від 1 до 5 відносний розвиток відділів головного мозку. Запишіть результати своїх спостережень.
3. Розгляньте муляж або схему будови головного мозку ящірки. Зверніть увагу на відносний розвиток кожного з відділів, на наявність або відсутність півкуль переднього мозку, наявність або відсутність звивин. Оцініть в балах від 1 до 5 відносний розвиток відділів головного мозку. Запишіть результати своїх спостережень.
4. Розгляньте муляж або схему будови головного мозку голуба. Зверніть увагу на відносний розвиток кожного з відділів, на наявність або відсутність півкуль переднього мозку, наявність або відсутність звивин. Оцініть в балах від 1 до 5 відносний розвиток відділів головного мозку. Запишіть результати своїх спостережень.
5. Розгляньте муляж або схему будови головного мозку мавпи. Зверніть увагу на відносний розвиток кожного з відділів, на наявність або відсутність півкуль переднього мозку, наявність або відсутність звивин. Оцініть в балах від 1 до 5 відносний розвиток відділів головного мозку. Запишіть результати своїх спостережень.
6. Накресліть у зошиті й на основі своїх спостережень заповніть порівняльну таблицю особливостей будови головного мозку різних груп хребетних тварин.
Особливості будови головного мозку представників різних класів хребетних тварин
Клас | Розвиток переднього мозку (в балах) | Розвиток середнього мозку (в балах) | Розвиток проміжного мозку (в балах) | Розвиток продовгуватого мозку (в балах) | Розвиток мозочка в балах | Поверхня переднього мозку розвиненні/нерозвинені | Поверхня мозочка гладка /складчаста | Звивини є/немає |
Кісткові риби | ||||||||
Амфібії | ||||||||
Рептилії | ||||||||
Птахи | ||||||||
Ссавці |
7. Дайте відповіді на запитання: 1. Чим схожа і чим відрізняється будова головного мачку кісткових риб і амфібій? 2. Чим схожа і чим відрізняється будова головного мозку рептилій і птахів? 3. У яких хребетних тварин найрозвиненіший мозочок? З чим це пов’язано? 4. У яких хребетних тварин найрозвиненіший передній мозок? З чим це пов’язано та як впливає на поведінку цих тварин?
(1 votes, average: 5,00 out of 5)