РЕГУЛЯЦІЯ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМУ ТВАРИН

ТЕМА 2 ПРОЦЕСИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТВАРИН

Бути живим – це бути організованим.

В. І. Вернадський

&43. РЕГУЛЯЦІЯ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМУ ТВАРИН

Основні поняття: РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ ТВАРИН. НЕРВОВА СИСТЕМА

Пригадайте! Що таке органи чуття?

Поміркуйте

Розгляньте ілюстрації й назвіть рівні організації процесів життєдіяльності в тварин.

ЗМІСТ

Яка основна особливість регуляції функцій тварин?

РЕГУЛЯЦІЇ ФУНКЦІЙ ТВАРИН – сукупність процесів, що забезпечують узгоджену й скоординовану

відповідь тваринного організму на будь-які зміни середовища. На рівні клітин регуляцію здійснюють хімічні елементи й сполуки (наприклад, йони Натрію чи гормони) та електричні сигнали. Проведення впливів, які здійснюють регуляцію, забезпечують у тваринному організмі рідини внутрішнього середовища (кров чи гемолімфа переносять речовини-регулятори) та нейрони зі своїми відростками (забезпечують проведення нервових імпульсів). У тварин у регуляції функцій організму задіюються всі тканини, але найактивнішу роль відіграють нервова та епітеліальна залозиста тканини. На органному рівні регуляцію функцій тварин здійснюють органи нервової системи (нерви, головний мозок), органи ендокринної системи (залози внутрішньої секреції), органи імунної системи (сумка Фабриція у птахів, тимус). У більшості тварин є два основних механізми регуляції функцій – нервовий та гуморальний, які поєднуються в єдину нейрогуморальну регуляцію функцій.

Таблиця 16. ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА НЕРВОВОЇ Й ГУМОРАЛЬНОЇ РЕГУЛЯЦІЇ

Ознаки	Нервова регуляція	Гуморальна регуляція
Природа сигналів	Сигнали електричної природи	Сигнали хімічної природи
Швидкість передачі сигналів	Дуже висока	Повільна
Шляхи передачі сигналів	Нервові волокна й нерви	Внутрішнє середовище
Характер впливу сигналів	Короткочасний вибірковий	Трипалий загальний

Отже, регуляція функцій організму тварин, на відміну від гуморальної регуляції рослин і грибів, є нейрогуморальною.

Які особливості нервової системи різних тварин?

НЕРВОВА СИСТЕМА – сукупність органів, які об’єднують діяльність усіх органів і систем організму та забезпечують швидку вибіркову відповідь на впливи чинників середовища. У тваринному світі виділяють чотири типи нервової системи: дифузну, стовбурову, вузлову та трубчасту.

Дифузна нервова система, або нервова мережа, утворена сплетінням нейронів у вигляді сітки, чим забезпечується двобічна передача збудження. Реакції організму примітивні, вони мають загальний характер, але велика кількість зв’язків між нейронами спричинює їх надійність. Такий тип нервової системи в кишковопорожнинних і голкошкірих, у яких прикріплений або малорухливий спосіб життя.

Стовбурову нервову систему мають плоскі та круглі черви. Її утворюють скупчення нейронів у формі стовбурів і парного мозкового вузла. У такій системі вже спостерігається поділ на центральну й периферичну системи. Тому в тварин з такою системою спостерігається ускладнення поведінки та підвищення швидкості реакції на подразник. Проте рухливість таких тварин незначна й цей тип нервової системи забезпечує лише примітивні умовні рефлекси через незначну концентрацію нервових клітин.

Іл. 172. Дифузна та стовбурова нервові системи

Вузлова нервова система кільчастих червів, молюсків, членистоногих утворена скупченнями нейронів у формі збільшених вузлів та нервових волокон, що відходять від них. Відбувається диференціація нейронів згідно з різними функціями на чутливі, вставні та рухові. Завдяки розподілу функцій між нейронами забезпечується висока швидкість і точність відповіді на подразнення. У тварин уже формуються складні умовні рефлекси та інстинкти, завдяки чому спостерігається значне ускладнення поведінки й суттєве збільшення рухливості.

Іл. 173. Вузлова нервова система комах

Трубчаста нервова система є лише в хордових і представлена нервовою трубкою з нервовою порожниною. У такій системі з’являються головний та спинний мозок із поділом на відділи та нерви, що здійснюють проведення імпульсів – до центральних відділів і від них. Головний і спинний мозок утворюють центральну нервову систему, а нерви й нервові вузли – периферичну. Така нервова система здійснює швидкий збір інформації від органів чуття та її аналіз. Завдяки цьому трубчаста нервова система координує роботу всіх органів, забезпечує ефективне пристосування організму до зовнішнього середовища та формує цілеспрямовану поведінку.

Іл. 174. Трубчаста нервова система птахів: 1 – головний мозок, 2 – спинний мозок, 3 – нерви

Отже, нервова система здійснює нервову регуляцію функцій організму тварин і має в різних груп різну складність.

Які переваги нервової системи з розвиненим головним мозком?

Головний мозок – розширений передній кінець нервової трубки хребетних тварин, який регулює й координує діяльність всієї нервової системи та забезпечує цілісність організму і його взаємодію із середовищем. Головний мозок хребетних будується з нейронів з допоміжними клітинами, нервових волокон та кровоносних судин. У дорослих хребетних головний мозок складається з 5 відділів: довгастого, заднього (має мозочок), середнього, проміжного й переднього мозку. Ускладнення кожного відділу пов’язане з розвитком органів чуття, рухливістю та формуванням складних форм поведінки.

У зв’язку зі способом життя різних груп хребетних кожний відділ головного мозку має в них свої особливості. Так, у риб найбільшим і найкраще розвиненим відділом головного мозку є середній мозок, оскільки саме сюди в них поступає вся інформація від органів чуття і саме цей відділ бере найактивнішу участь у регуляції життєвих функцій. Добре розвинений мозочок у риб, птахів і ссавців, які ведуть найрухливіший спосіб життя. Розміри довгастого мозку в процесі еволюції змінювалися незначним чином, оскільки він у всіх хребетних здійснює регуляцію життєво важливих функцій. В еволюції хребетних особливого значення набуває розвиток переднього мозку – невеликого в риб, збільшеного в амфібій і рептилій та величезного в птахів і ссавців. Це пов’язано з виходом хребетних на суходіл та ускладненням органів нюху й зору, а також пристосуванням до мінливих умов наземного середовища.

Отже, нервова система з розвиненим головним мозком, що існує в хребетних тварин, буде забезпечувати досконалішу діяльність органів чуття, різноманітнішу рухливість та ускладнення поведінки.

Відділи головного мозку хребетних

1. Передній мозок

2. Проміжний мозок

3. Середній мозок

4. Задній мозок

5. Довгастий мозок

ДІЯЛЬНІСТЬ

Лабораторне дослідження

ВИВЧЕННЯ РЕАКЦІЙ ТВАРИН У ВІДПОВІДЬ НА ПОДРАЗНЕННЯ

Мета: визначити особливості та причини біологічних реакцій тварин на впливи чинників середовища; формувати уміння досліджувати біологічні явища й об’єкти.

Хід роботи

Дослід 1. Вивчення реакцій равлика виноградного на дію хімічних подразників. Візьміть три скляні полоски й зробіть поперечну доріжку за допомогою шматочка лимона, шматочка цибулі й листка капусти (салата). Що спостерігаєте під час руху равлика по цих скляних полосках? Як відбувається сприйняття хімічних впливів у молюска?

Дослід 2. Вивчення реакцій акваріумних рибок на звукові подразники. Перший раз постукайте в стінку акваріума легенько, а другий раз – через деякий час сильніше. Чи будуть реакції рибок мати різний характер? Як відбувається сприйняття звуків у риб?

Висновки. Які особливості подразливості й регуляції функцій у тварин? Яке значення нервової системи у формуванні відповіді тварини на подразнення?

Практична робота №6

ПОРІВНЯННЯ БУДОВИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ХРЕБЕТНИХ ТВАРИН

Мета: закріпити знання про будову і функції головного мозку хребетних тварин; формувати уміння робити висновок про ускладнення будови у зв’язку з ускладненням функцій.

Хід робот

1. Визначте, якій групі хребетних належать зображення головного мозку.

2. Співставте відділи головного мозку хребетних із їхнім значенням у регуляції життєвих функцій.

А Передній мозок	1 Регулює діяльність нервової системи, є основою складних форм поведінки
Б Проміжний мозок	2 Обробка інформації від внутрішніх органів та регуляція їх діяльності
В Середній мозок	3 Обробка зорової інформації, у риб та амфібій є основним координаційним центром мозку
Г Мозочок	4 Регуляція й координацій рухової діяльності
Д Довгастий мозок	3 Рефлекторна регуляція життєво важливих функцій дихання, травлення, транспорту речовин, серцевої діяльності

3. Співставте групу хребетних тварин з особливостями будови їх головного мозку.

А Риби	1 Передній мозок слабо розвинений не утворює півкуль: добре розвинений середній мозок: розвинений мозочок
Б Амфібії	2 Передній мозок має дві розділені півкулі добре розвинений середній мозок, слабо розвинений мозочок
В Рептилії	3 Передній мозок має півкулі, у яких з’являється кора, що відповідає за умовні рефлекси: у довгастому мозку з’являється характерний вигин
Г Птахи	4 Передній мозок збільшений, збільшені середній мозок та мозочок
Д Ссавці	5 Передній мозок найбільший, має велику площу кори півкуль за рахунок борозен. Мозочок порівняно великий

4. Сформулюйте висновок. Як ускладнення будови головного мозку пов’язане з ускладненням процесів життєдіяльності хребетних тварин?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка	Запитання для самоконтролю
1-6	1. Що таке регуляція функцій тварин? 2. Який тип регуляції функцій тварин? 3. Що таке нервова система тварин? 4. Яке значення нервової системи для організму тварин? 5. Що таке головний мозок? 6. Назвіть основні відділи головного мозку хребетних тварин.
7-9	7. Яка основна особливість регуляції функцій тварин? 8. Які особливості нервової системи різних тварин? 9. Які переваги нервової системи з розвиненим головним мазком?
10-12	10. Які особливості подразливості й регуляції функцій у тварин?