# Координация и регуляция у животных Биология · 8 класс · Строение и жизнедеятельность организма животного Источник: https://razlozheno.ru/subject/biologiya/8/koordinaciya-i-regulyaciya-u-zhivotnyh Как животные воспринимают мир и управляют собой. Сначала простейшие и их таксисы. Потом четыре типа нервной системы и усложнение мозга. Затем гормоны и гомеостаз. В конце органы чувств, их значение, рецепторы и усложнение органов чувств в эволюции, в том числе глаза. ## Чему научишься - Ты сможешь назвать вид таксиса по раздражителю и сказать, положительный он или отрицательный. - Ты сможешь определить тип нервной системы по описанию и привести примеры животных. - Ты сможешь сравнить нервную и гуморальную регуляцию и объяснить, что такое гомеостаз. ## С чего начать Инфузория и эвглена не имеют мозга. Как же они реагируют на свет, химические вещества и температуру? И чем отличается управление у гидры, у дождевого червя и у собаки? ## 1. Управление без мозга: таксисы *Как одноклеточные выбирают, куда плыть* Любому живому существу нужно узнавать, что происходит вокруг, и отвечать на это. Еда рядом, свет ярче, вода стала горячей. Клетке нужно решить: плыть туда или прочь. У одноклеточных нет нервов, но реагировать они умеют. Их ответ называется таксис. **Как это работает** Представь, что ты с закрытыми глазами идёшь на запах пирога с кухни. Ты не думаешь, а просто поворачиваешь туда, где запах сильнее. Простейшее движется так же: чувствует, с какой стороны раздражитель сильнее, и плывёт к нему или от него. Оговорка: у клетки нет «желания», это работа её устройства, а не решение. **Таксисы** **Таксисы** — направленные движения одноклеточных организмов под влиянием различных факторов (раздражителей). **Знак таксиса** **Положительный таксис** — таксис, при котором животное движется в сторону источника раздражения. **Отрицательный таксис** — таксис, при котором животное движется от источника раздражения. **Виды таксисов по раздражителю** **Фототаксис** — таксис, при котором раздражителем является свет. **Хемотаксис** — таксис, при котором раздражителем является химическое вещество. **Термотаксис** — таксис, при котором раздражителем является температура. Название складывается из двух частей: **что раздражает** (фото — свет, хемо — химия, термо — тепло) и **куда движется** (к источнику — положительный, от него — отрицательный). Так любой таксис разбирается за две секунды. **Пример: Назови таксис** 1. Одноклеточное плывёт к капле раствора с пищей. Раздражитель — химическое вещество, значит это хемотаксис. 2. Оно движется к источнику, значит таксис положительный. 3. Ответ: положительный хемотаксис. 4. Другой случай: клетка уплывает от слишком горячего места. Раздражитель — температура, движение от него. Это отрицательный термотаксис. **Проверь себя:** Одноклеточное уплывает от яркого света. Как называется такой таксис? **Ответ:** Отрицательный фототаксис: раздражитель — свет, движение — от источника. ### Проверь себя **Какое биологическое свойство позволяет животным находить пищу, убежище и спасаться от врагов, реагируя на изменения среды?** - Дыхание - Раздражимость — верно - Размножение - Фотосинтез > Это фундаментальное свойство живых организмов обеспечивать выживание через чувствительность к внешним стимулам. **Как называют направленные движения одноклеточных организмов под влиянием внешних факторов?** - Инстинкты - Таксисы — верно - Тропизмы - Рефлексы > Это специфический термин для ориентированных движений простейших в ответ на раздражитель. **Примером какого явления служит движение инфузории-туфельки прочь от кристалла соли в капле воды?** - Безусловный рефлекс - Отрицательный таксис — верно - Гомеостаз - Положительный таксис > Движение от источника раздражения, который является неблагоприятным, определяется как отрицательная реакция. **Какая функция лейкоцитов в организме человека упоминается как пример таксиса у отдельных клеток?** - Перенос кислорода к органам - Движение в сторону очага воспаления — верно - Деление клеток костного мозга - Свертывание крови > Лейкоциты с помощью ложноножек активно перемещаются к месту инфекции, реагируя на химические сигналы. **При помощи какого органа эвглены зеленые находят наиболее освещенные части водоема?** - Светочувствительный глазок — верно - Сложный фасеточный глаз - Сетчатка с палочками - Сократительная вакуоль > Стигма (глазок) позволяет одноклеточной эвглене определять направление света для фотосинтеза. **Для чего инфузории всегда уплывают из капли воды с высокой концентрацией соли?** - Это случайное движение без причины - Чтобы найти пищу в соли - Для ускорения фотосинтеза - Чтобы избежать неблагоприятных условий — верно > Соль является раздражителем, сигнализирующим об опасности для жизни клетки. ## 2. Нервная система: от сети до трубки *Четыре типа и сравнение, чем они отличаются* У многоклеточных животных клеток много, и одной «реакции на месте» уже не хватает. Нужна связь: одна клетка почувствовала, а другая, далеко от неё, ответила. Эту связь обеспечивает нервная система. **Нейроны** **Нейроны** — нервные клетки, составляющие основу нервной системы, которые способны воспринимать раздражения, генерировать нервные импульсы и передавать их. *Рисунок: Схемы примеров таксисов, показывающие направленное движение одноклеточных организмов под влиянием раздражителей.* **Рефлекс** **Рефлекс** — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая с участием нервной системы. **Как это работает** Нейроны похожи на телефонную сеть: каждый «абонент» принимает сигнал и передаёт дальше по проводам-отросткам. Чем сложнее город, тем сложнее нужна сеть, и у животных она усложнялась шаг за шагом. Оговорка: сигнал в нейроне — нервный импульс, а не электрический ток в обычном проводе. Теперь сами типы. Проще всего представить их как четыре стадии «телефонизации» тела. **Сетчатая (диффузная)** **Сетчатая (диффузная) нервная система** — тип нервной системы, при котором нервные клетки звёздчатой формы соединяются между собой тонкими отростками, образуя сеть в наружном слое тела (впервые появляется у кишечнополостных). Пример: гидра. **Стволовая** **Стволовая нервная система** — тип нервной системы, представленный нервными стволами (тяжами) и отходящими от них нервными отростками. У плоских червей два ствола, у круглых шесть, развиты спинной и брюшной. **Узловая** **Узловая нервная система** — тип нервной системы беспозвоночных животных, в которой нервные клетки образуют скопления — ганглии, от которых к органам отходят нервные волокна. **Ганглии** — скопления нервных клеток в узловой нервной системе. Примеры: кольчатые черви (окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка), моллюски, членистоногие. **Трубчатая** **Трубчатая нервная система** — тип нервной системы, типичный для хордовых животных, расположенный на спинной стороне тела и представленный спинным и головным мозгом (центральная нервная система) и отходящими от них нервами (периферическая нервная система). *Рисунок: Четыре схемы нервной системы, обозначенные буквами а, б, в, г.* **Четыре типа нервной системы** | Тип | Устройство | Кто так устроен | | --- | --- | --- | | Сетчатая | сеть клеток в наружном слое тела | кишечнополостные (гидра) | | Стволовая | нервные стволы (тяжи) и отростки | плоские и круглые черви | | Узловая | скопления клеток — ганглии | кольчатые черви, моллюски, членистоногие | | Трубчатая | спинной и головной мозг и нервы | хордовые: ланцетник, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие | **Проверь себя:** У животного есть окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка. Какой это тип нервной системы и чей пример? **Ответ:** Узловая нервная система, пример — кольчатые черви. У позвоночных нервная система трубчатая, и главное её достижение — мозг. От рыб к млекопитающим головной мозг усложняется: возрастает роль головного мозга, а у птиц и млекопитающих особенно развита кора больших полушарий. Поэтому при сравнении мозга разных позвоночных важно смотреть не только на его наличие, но и на развитие и соотношение отделов. *Рисунок: Сравнительные схемы головного мозга рыбы, земноводного, пресмыкающегося, птицы, кролика и собаки с отделами, обозначенными цифрами 1–5.* **Неправильно:** Рефлекс есть только у животных с мозгом. **Правильно:** Рефлекс — реакция с участием нервной системы, а нервная система есть и у гидры, у неё она сетчатая. ### Проверь себя **Согласно Рис. 75, как называется структура нейрона, обозначенная как передающая импульс на большое расстояние?** - Тело клетки - Короткие отростки - Нервный узел - Длинный отросток — верно > На схеме строения нейрона именно длинный отросток (аксон) служит для передачи сигналов от тела клетки. **Какой тип нервной системы характерен для хордовых животных?** - Сетчатая (диффузная) - Узловая - Стволовая - Трубчатая — верно > Для хордовых типично наличие нервной трубки, которая в процессе развития образует спинной и головной мозг. **Где располагается нервная система у хордовых животных в отличие от беспозвоночных (например, членистоногих)?** - На спинной стороне тела — верно - Равномерно по всей поверхности - На брюшной стороне тела - Вокруг глотки > В процессе эволюции хордовых нервная трубка сместилась с брюшной стороны на спинную. **Какие органы образуют центральную нервную систему (ЦНС) позвоночных животных?** - Головной и спинной мозг — верно - Головной мозг и периферические нервы - Спинной мозг и рецепторы - Нервы и нервные узлы > ЦНС состоит из основных регулирующих центров, расположенных в голове и позвоночном канале. **У какой группы животных в процессе эволюции головной мозг достиг максимального развития с выраженной корой больших полушарий?** - Млекопитающие — верно - Земноводные - Пресмыкающиеся - Рыбы > Текст указывает, что именно у млекопитающих (и птиц) кора полушарий обеспечивает наиболее сложное поведение. **У каких животных нервная система представлена нервными узлами, соединенными нервными тяжами?** - Моллюски — верно - Инфузории - Кишечнополостные - Хордовые > В тексте прямо указано, что нервная система большинства моллюсков состоит из узлов и тяжей. **Что происходит с головными узлами у насекомых по сравнению с кольчатыми червями?** - Они превращаются в сложный головной мозг — верно - Они перемещаются на хвост - Они заменяются нервными трубками - Они исчезают > У насекомых наблюдается значительное усложнение передних узлов, выполняющих роль высшего центра. **У какой группы животных впервые появляется окологлоточное нервное кольцо и надглоточный узел?** - Кольчатые черви — верно - Рыбы - Инфузории - Кишечнополостные > Текст упоминает окологлоточное кольцо в контексте описания, предшествующего членистоногим (черви и членистоногие имеют сходство). ## 3. Гормоны и гомеостаз *Второй способ управления — через жидкости тела* Нервная система работает как быстрая связь. Но не всё в организме требует мгновенных сигналов. Рост и развитие идут долго, и здесь включается второй способ управления. **Гормоны** **Гормоны** — особые вещества, выделяемые железами внутренней секреции, которые даже в незначительных количествах оказывают существенное влияние на деятельность отдельных систем органов или организм в целом. **Гуморальная регуляция** **Гуморальная регуляция** — регуляция с помощью веществ (гормонов), распространяемых в жидких средах (крови, межклеточной жидкости и др.), направленная прежде всего на медленно протекающие процессы (рост, развитие). **Как это работает** Нервная регуляция — это звонок по телефону: быстро и точно адресату. Гуморальная — рассылка писем по почте: идёт дольше, зато доходит до всех, кто в этом нуждается. Гормон попадает в кровь и действует там, где есть подходящие клетки. Оговорка: аналогия про скорость, гормоны не «письма» с текстом. **Две системы управления** | Признак | Нервная регуляция | Гуморальная регуляция | | --- | --- | --- | | Чем передаётся | нервные импульсы по нейронам | гормоны в крови и других жидкостях | | Скорость | быстрая | медленная | | Что регулирует | быстрые ответы на раздражение | рост, развитие | Гормоны вырабатывают железы внутренней секреции: гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, тимус, эпифиз, поджелудочная железа, половые железы. **Гомеостаз** **Гомеостаз** — способность организмов поддерживать постоянство условий своей внутренней среды. **Проверь себя:** Чем гормон отличается от нервного импульса по способу доставки? **Ответ:** Гормон выделяется железой и разносится по жидким средам, например по крови, а импульс идёт по нейронам. ### Проверь себя **Что является основным действующим фактором эндокринной системы?** - Лейкоциты - Нервные импульсы - Гормоны — верно - Ферменты > Эндокринные железы выделяют гормоны — биологически активные вещества, регулирующие работу органов. **В чем заключается главное отличие гуморальной (эндокринной) регуляции от нервной?** - Она направлена на медленно протекающие процессы — верно - Она работает независимо от нервной системы - Она не требует участия жидких сред организма - Она осуществляется мгновенно > Гуморальная регуляция через жидкие среды (кровь) действует медленнее и отвечает за рост и развитие. **Какая из перечисленных желез относится к основным железам внутренней секреции позвоночных?** - Щитовидная железа — верно - Потовая железа - Печень - Слюнная железа > Согласно тексту, щитовидная железа входит в список главных органов эндокринной системы. **Какую особенность имеют поджелудочная и половые железы в системе регуляции?** - Они не связаны с кровеносной системой - Они вырабатывают только нервные импульсы - Они отсутствуют у млекопитающих - Они выполняют как эндокринные, так и другие функции — верно > В тексте указано, что гормоны вырабатываются и клетками органов, выполняющих другие задачи. **Как называется способность организма поддерживать постоянство условий своей внутренней среды?** - Адаптация - Регуляция - Координация - Гомеостаз — верно > Это ключевое понятие координации, обеспечивающее стабильность параметров организма. **Как взаимодействуют нервная и эндокринная системы в организме?** - Работают согласованно как единая система — верно - Нервная система управляет только беспозвоночными, а эндокринная — только позвоночными - Они никак не связаны - Подавляют работу друг друга > Нервная и гуморальная регуляции дополняют друг друга, обеспечивая общую координацию. **Какая из функций эндокринной системы является примером медленно протекающего процесса?** - Сокращение мышц при беге - Мигание при ярком свете - Отдергивание лапы от горячего - Рост организма — верно > Рост — это длительный процесс, требующий постоянного гуморального контроля, в отличие от мгновенных реакций. **В какой части тела обычно располагаются клетки, выделяющие гормоны, у кольчатых червей и членистоногих?** - На переднем конце тела — верно - В хвосте - Равномерно по всей коже - Внутри конечностей > Текст отмечает связь этих клеток с передними нервными узлами. ## 4. Органы чувств: как животные получают сигналы *От простого глазка до сложного глаза* Чтобы нервная система могла отвечать, ей нужно сначала что-то узнать. Для этого служат органы чувств. Они воспринимают сигналы из окружающей среды и помогают животному ориентироваться, находить пищу, избегать опасности и поддерживать связь с условиями среды. У животных это органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания и равновесия. **Рецепторы** **Рецепторы** — чувствительные клетки или окончания чувствительных клеток, воспринимающие определённые раздражители и передающие информацию о них нервной системе. Органы чувств состоят из чувствительных клеток и связанных с ними структур. Рецепторы могут воспринимать свет, звук, химические вещества, прикосновение, температуру и положение тела. В ходе эволюции органы чувств усложнялись: от отдельных чувствительных клеток и простых глазков до более сложных органов, способных воспринимать сигналы точнее и передавать больше информации нервной системе. *Рисунок: Схема глаза с простыми глазками, хрустальным конусом, пигментом, зрительной клеткой и нервом.* *Рисунок: Крупный план головы насекомого с двумя сложными глазами.* **Как это работает** Сложный глаз можно представить как систему множества небольших зрительных элементов: разные участки воспринимают разные части светового сигнала, а нервная система объединяет поступающую от них информацию. Простой глазок устроен проще и воспринимает свет менее сложно. Оговорка: это только образ для сравнения; он не означает, что каждый элемент сложного глаза буквально даёт одну готовую точку изображения или что простой глазок является одной такой точкой. Точное строение и взаимодействие частей глаза смотри в учебнике. *Рисунок: Фотография глаза лошади и схема его строения с обозначениями 1–5.* **Проверь себя:** Назови шесть видов органов чувств животных. **Ответ:** Органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания и равновесия. ### Проверь себя **На Рис. 78 показано строение органа зрения насекомого. Как называются элементы, из которых состоит сложный глаз?** - Сетчатки - Зрительные нервы - Хрусталики - Простые глазки — верно > Сложный глаз насекомого состоит из множества простых глазков (фасеток), работающих сообща. **Согласно схеме на Рис. 78, какой элемент находится непосредственно под хрустальным конусом в глазке насекомого?** - Зрительная клетка — верно - Пигмент - Зрительный нерв - Роговица > Зрительная клетка воспринимает свет, прошедший через преломляющий хрустальный конус. **Какая структура глаза позвоночных (например, лошади на Рис. 77) обозначена цифрой 3?** - Радужная оболочка - Роговица - Сетчатка - Хрусталик — верно > Цифра 3 на схеме глаза лошади указывает на двояковыпуклую линзу, ответственную за фокусировку. **Какую роль играют органы чувств в жизни животных согласно тексту?** - Являются частью только скелетной системы - Вырабатывают гормоны для роста - Позволяют ориентироваться в пространстве и замечать опасность — верно - Служат только для красоты и привлечения партнеров > Восприятие раздражений необходимо для поиска пищи, избегания ядов и выживания. ## Ключевые термины - **Таксисы** — направленные движения одноклеточных организмов под влиянием различных факторов (раздражителей) - **Положительный таксис** — таксис, при котором животное движется в сторону источника раздражения - **Отрицательный таксис** — таксис, при котором животное движется от источника раздражения - **Фототаксис** — таксис, при котором раздражителем является свет - **Хемотаксис** — таксис, при котором раздражителем является химическое вещество - **Термотаксис** — таксис, при котором раздражителем является температура - **Нейроны** — нервные клетки, составляющие основу нервной системы, которые способны воспринимать раздражения, генерировать нервные импульсы и передавать их - **Рефлекс** — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая с участием нервной системы - **Сетчатая (диффузная) нервная система** — тип нервной системы, при котором нервные клетки звёздчатой формы соединяются между собой тонкими отростками, образуя сеть в наружном слое тела (впервые появляется у кишечнополостных) - **Стволовая нервная система** — тип нервной системы, представленный нервными стволами (тяжами) и отходящими от них нервными отростками - **Узловая нервная система** — тип нервной системы беспозвоночных животных, в которой нервные клетки образуют скопления — ганглии, от которых к органам отходят нервные волокна - **Ганглии** — скопления нервных клеток в узловой нервной системе - **Трубчатая нервная система** — тип нервной системы, типичный для хордовых животных, расположенный на спинной стороне тела и представленный спинным и головным мозгом (центральная нервная система) и отходящими от них нервами (периферическая нервная система) - **Гормоны** — особые вещества, выделяемые железами внутренней секреции, которые даже в незначительных количествах оказывают существенное влияние на деятельность отдельных систем органов или организм в целом - **Гуморальная регуляция** — регуляция с помощью веществ (гормонов), распространяемых в жидких средах (крови, межклеточной жидкости и др.), направленная прежде всего на медленно протекающие процессы (рост, развитие) - **Гомеостаз** — способность организмов поддерживать постоянство условий своей внутренней среды ## Итог - Таксис — направленное движение одноклеточных к раздражителю или от него: положительный или отрицательный, фото-, хемо-, термо-. - Нейроны воспринимают раздражение, генерируют и передают импульсы; ответ на раздражение с участием нервной системы — рефлекс. - Типы нервной системы: сетчатая, стволовая, узловая, трубчатая. - Гормоны вырабатывают железы внутренней секреции, они действуют через кровь на медленные процессы: рост и развитие. - Гомеостаз — поддержание постоянства внутренней среды. ## Шпаргалка ### Таксисы и раздражители - **Фототаксис** — раздражитель — свет - **Хемотаксис** — раздражитель — химическое вещество - **Термотаксис** — раздражитель — температура - **Положительный** — движение к источнику раздражения - **Отрицательный** — движение от источника раздражения ### Типы нервной системы | Тип | Устройство | Примеры | | --- | --- | --- | | Сетчатая | сеть клеток в наружном слое | гидра | | Стволовая | нервные стволы и отростки | плоские, круглые черви | | Узловая | ганглии | кольчатые черви, моллюски | | Трубчатая | спинной и головной мозг | хордовые | ### Ключевые термины - **Нейроны** — нервные клетки, передающие нервные импульсы - **Рефлекс** — ответ на раздражение с участием нервной системы - **Гормоны** — вещества желёз внутренней секреции - **Гомеостаз** — постоянство внутренней среды ## Любопытное - Сетчатая нервная система впервые появляется у кишечнополостных, например у гидры. - У круглых червей шесть нервных стволов, и развиты спинной и брюшной.