Биология

Органы чувств

Наличие нервной системы – важнейший признак многоклеточного животного. Основные функции нервной системы – это прием, передача, проведение и возбуждение нервных импульсов. Возникает нервный импульс в рецепторах.

Рецептор – сложное образование, состоящее из отростков нервных клеток, неклеточного вещества и специализированных клеток других тканей, которые вместе обеспечивают превращение влияния некоего фактора (раздражителя) в нервный импульс. Они подразделяются на:

Хеморецепторы – реагируют на воздействие определенных химических веществ.

Механорецепторы – воспринимают механические стимулы (прикосновение, растяжение, давление и тому подобное).

Фоторецепторы – воспринимают видимый и ультрафиолетовый свет.

Терморецепторы – реагируют на изменения температуры.

Болевые рецепторы – это те рецепторы, стимуляция которых приводит к возникновению боли. Физического стимула, как боль не существует, поэтому выделение их в отдельную группу достаточно условно. У болевых рецепторов есть одна уникальная особенность – она состоит в том, что многие из них способны реагировать в ответ на несколько различных стимулов.

Электрорецепторы – воспринимают изменения электрического поля.

Магнитные рецепторы – воспринимают изменения поля магнитного.

Каждый орган чувств содержит один или несколько таких физиологических рецепторов.

Клеточный рецептор – молекула, способная присоединять молекулы определенного химического вещества, передающего внешний сигнал, и передавать этот сигнал внутрь клетки. Передача происходит напрямую или при помощи веществ-посредников.

Наличие органов чувств и клеточных рецепторов позволяет получать организму различную информацию извне, в простейших случаях реакция организма на эту информацию обусловлена просто его строением.

Среди разнообразных органов чувств наиболее распространены органы химического чувства, органы равновесия, органы осязания и слуха, органы зрения.

У простейших органы чувств отсутствуют, однако у клетки простейшего имеется ряд клеточных рецепторов, а также чувствительные молекулы или молекулярные системы, как, например, светочувствительный глазок эвглены зеленой (Рис.1). Глазок включает в себя молекулы белка, реагирующие на свет. Через цепочку посредников сигнал этих молекул действует на жгутик, меняя направление его биения, таким образом, эвглена плывет к источнику света, проявляя свой положительный фототаксис. По подобным схемам простейшие реагируют на химические, механические и другие физические стимулы.

Рис. 1. Эвглена зеленая (Источник)

Органы чувств многоклеточных животных

У полипов кишечнополостных, как правило, нет специальных органов чувств. У пресноводной гидры механические раздражения воспринимают нервные клетки и передают возбуждение кожно-мускульным клеткам, те, в свою очередь, вызывают сокращение тела гидры (Рис. 2).

Рис. 2. Гидра (Источник)

Медузы имеют просто устроенные глазки и органы равновесия (Рис. 3)

Рис. 3. Ушастая аурелия 

У свободноживущих плоских червей органы химического и механического чувств, как правило, представлены отдельными кожными ресничками. Иногда имеются примитивные органы зрения, органы равновесия и небольшие осязательные щупальца (Рис. 4).

Рис. 4. Планария и турбеллярия (Источник, Источник)

Чувствительность круглых червей обеспечивается многочисленными сенсиллами, простейшими кожными органами чувств, они воспринимают механические, химические, световые стимулы или обладают смешанной чувствительностью (Рис. 5).

Рис. 5. Паразитический круглый червь токсокара и органы химического распознавания у нематоды (Источник)

На головном конце тела имеются маленькие щелевидные углубления – это органы химического распознавания.

Среди кольчатых червей органы чувств наиболее развиты у многощетинковых червей – полихетов, они представлены на голове глазами и органами осязания (Рис. 6), органами химического чувства, а на теле – чувствительными клетками. Чувствительные клетки имеются у многощетинковых червей и у пиявок.

Рис. 6. Полихеты (Источник, Источник)

Уже у древних представителей типа членистоногие – трилобитов – имелись сложные фасеточные глаза, состоящие из многих простых глазков, и одна пара антенн (Рис. 7). Эти антенны произошли либо от пальп многощетинковых червей, либо от ног.

Рис. 7. Глаз трилобита и трилобиты (Источник, Источник)

У всех современных хелицеровых исчезают антенны, у всех, кроме мечехвостов исчезают сложные глаза (Рис. 8).

Рис. 8. Хелицеровые, атлантический мечехвост (Источник, Источник)

У паукообразных механические и осязательные раздражения воспринимаются волосками на теле, своеобразными сенсиллами. Органы химического чувства находятся в углублениях покрова тела, органы зрения – это простые глаза (Рис. 9).

Рис. 9. Паукообразные 

Иногда в каких-то отрядах паукообразных возникают своеобразные органы чувств, как гребневидные органы у скорпиона.

У большинства взрослых представителей ракообразных (Рис. 10) имеются сложные или фасеточные глаза, а также две пары антенн. Органы равновесия расположены в первых антеннах, органы осязания и химического чувства представлены многочисленными сенсиллами – волосками и щетинками в различных частях тела.

Рис. 10. Ракообразные (Источник)

У насекомых (Рис. 11) развитие органов чувств достигает своего апогея, органы зрения – пара сложных фасеточных глаз и до трех простых глазков, причем для собственного восприятия и изображения используются фасеточные глаза, а простые глазки используются в основном для ориентации в полете.

Рис. 11. Насекомые 

Многие насекомые обладают цветным зрением и видят даже в ультрафиолетовой части спектра (Рис. 12), однако видят насекомые хорошо лишь на близком расстоянии.

Рис. 12. Цветовые различия насекомых и человека (Источник)

Органы химического и механического чувства представлены многочисленными сенсиллами на различных частях тела, часто имеются сложно устроенные органы равновесия и слуха.

У двустворчатых моллюсков органы чувств развиты сравнительно слабо, имеются органы равновесия у основания ноги, органы механического и химического чувства представлены чувствительными клетками в жабрах и по всем покровам тел, у некоторых двустворчатых, как, например, у гребешков имеются глазки достаточно простого устройства (Рис. 13). 

Рис. 13. Двустворчатые моллюски, органы чувств, морской гребешок 

У брюхоногих моллюсков развиты глаза и органы осязания, у головоногих моллюсков имеются глаза сложного устройства (Рис. 14). Органы химического чувства моллюсков соприкасаются в основном лишь с жидкой средой, поэтому обоняние и вкус не разделены.

Рис. 14. Брюхоногие и головоногие моллюски 

Органы чувств иглокожих (Рис. 15) разнообразны, но примитивны по строению, они представлены разбросанными по всему телу чувствительными клетками, эти клетки выполняют функции осязания, химического чувства и зрения. Светочувствительные клетки могут быть собраны в простые глазки, например, у морской звезды глазки находятся на концах лучей.

Рис. 15. Иглокожие: морской еж и морская звезда 

У ланцетников (Рис. 16) нет ни настоящих глаз, ни развитых органов слуха, они обладают примитивными органами чувств. Светочувствительные клетки располагаются вдоль нервной трубки, углубление на переднем расширенном конце нервной трубки выполняет функции органа обоняния. Осязательными клетками усеяны ротовые щупальца.

Рис. 16. Ланцетники (Источник)

Рыбы, в отличие от ланцетников, имеют глаза, внутреннее ухо – орган слуха, развитые органы обоняния и вкуса. Имеется специальный орган чувств – боковая линия, которая воспринимает направление и силу тока воды, благодаря ей даже ослепленная рыба не натыкается на препятствия и способна ловить добычу.

Рис. 17. Рыбы 

У земноводных (Рис. 18) выход на сушу отразился на строении их органов чувств, усложнилось строение глаза: появилась выпуклая роговица и линзовидный хрусталик. Глаза снабжены подвижными веками, защищающими их от загрязнения и засыхания, имеется мигательная перепонка в виде скользящей пленки. Относительно слабое распространение звуковых волн в воздушной среде в отличие от водной среды способствовало появлению среднего уха, отсутствующего у рыб. Обоняние и вкус разделены, органы обоняния представлены парными обонятельными мешками, они открываются наружу ноздрями. Органом осязания является вся кожа, содержащая осязательные нервные окончания.

Рис. 18. Земноводные 

У пресмыкающихся, птиц и зверей глаза принципиально схожи по строению (Рис. 19), все они способны четко различать предметы, находящиеся на различных расстояниях, способны к фокусировке глаза.

Рис. 19. Строение глаз

Органы слуха у пресмыкающихся представлены внутренним и средним ухом, наружное ухо отсутствует, развито механическое чувство, например, черепахи чувствуют любое прикосновение к своему панцирю. У некоторых ящериц есть специальные осязательные волоски из ороговевших клеток по краям чешуек, органы обоняния и вкуса расположены в ротовой полости.

В отличие от рептилий, у птиц (Рис. 20) роль обоняния в жизнедеятельности невелика, обонятельные доли мозга имеют небольшой размер. Для птиц наиважнейший орган чувств – зрение, органы которого совершенны, зрительные бугры хорошо развитого зрительного мозга велики. У многих птиц чрезвычайно острое зрение: сокол хорошо различает летящую птицу более километра. Органы слуха состоят из внутреннего и среднего уха, наружного уха нет, но многие птицы хорошо слышат, в этом им помогают кожные складки и специальные перья, расположенные у слухового отверстия.

Рис. 20. Степной орел, сокол, сова 

Для млекопитающих органы зрения имеют несколько меньшее значение, чем для птиц. Эти животные в основном полагаются на обоняние. Наземные млекопитающие (Рис. 21) в органах слуха имеют наружный слуховой проход и ушную раковину, органы обоняния располагаются на переднем и заднем обонятельном отделе носовой полости.

Рис. 21. Снежный барс и волк 

У приматов (Рис. 22) обоняние развито слабо, но хорошо развито зрение.

Рис. 22. Мартышка

У животных существуют две системы регуляции – жидкостная (гуморальная) и нервная, нервная система работает значительно быстрее. Гуморальная регуляция работает при помощи гормонов – специальных веществ, растворенных в жидкой среде организма. Гормоны связываются с клеточными рецепторами, изменяя работу целевых клеток. Обе системы регуляции существуют у животных одновременно, дополняя друг друга.

Заключение

Сегодня мы говорили об органах чувств и системах регуляции животного организма, которые воспринимают информацию и идентифицируют ее.

 

Список литературы

1. Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология Животные. 7 класс, - Дрофа, 2011
2. Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс, - М.:Дрофа, 2009
3. Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. Биология: Животные: Учебник для учащихся 7 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. В.М. Константинова. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф.

 

Домашнее задание

1. Дайте определение рецептора.
2. Какие виды рецепторов есть у животных?
3. У каких птиц самое острое зрение?

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал Fb.ru (Источник).
2. Интернет-портал Fb.ru (Источник).
3. Интернет-портал Zoofirma.ru (Источник).