Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь - Новая программа

Быть живым - это быть организованным.

В. И. Вернадский

§ 43. РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ. НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Основные понятия и ключевые термины: РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ. НЕРВНАЯ СИСТЕМА. Головной мозг.

Вспомните! Что такое органы чувств?

Подумайте

Сопоставьте названные уровни организации жизни животных с соответствующими иллюстрациями: А - молекулярный; Б - клеточный; В - тканевый; Г - уровень органов; Д - системный; Е - организменный.

СОДЕРЖАНИЕ

Какова основная особенность регуляции функций организма животных?

РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ - совокупность процессов, обеспечивающих согласованный и скоординированный ответ животного организма на любые изменения среды. На уровне клеток регуляцию осуществляют химические элементы и соединения (например, ионы натрия или гормоны) и электрические сигналы. Проведение сигналов, обеспечивающих регуляцию, выполняют в животном организме жидкости внутренней среды (кровь или гемолимфа переносят вещества-регуляторы) и нейроны со своими отростками (проводят нервные импульсы). У животных в регуляции функций организма принимают участие все ткани, но активную роль играют нервная и эпителиальная железистая ткани. На уровне органов регуляцию функций животных выполняют органы нервной системы (нервы, мозг), органы эндокринной системы (железы внутренней секреции), органы иммунной системы (например, тимус). У большинства животных есть два основных механизма регуляции функций - нервный и гуморальный, которые объединяются в единую нейрогуморальную регуляцию функций.

Таблица 16. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

Признак

Нервная регуляция

Гуморальная регуляция

Природа сигналов

Сигнал электрической природы

Сигнал химической природы

Скорость передачи сигналов

Очень высокая

Невысокая

Пути передачи сигналов

Нервные волокна и нервы

Внутренняя среда

Характер влияния сигналов

Кратковременный выборочный

Длительный общий

Итак, регуляция функций организма животных в отличие от гуморальной регуляции у растений и грибов является нейрогуморальной.

Каковы особенности нервной системы различных животных?

НЕРВНАЯ СИСТЕМА - совокупность органов, которые объединяют деятельность всех органов и систем организма и обеспечивают быстрый ответ на воздействия факторов среды. В животном мире выделяют четыре типа нервной системы: диффузную, стволовую, узловую и трубчатую.

Ил. 167. Диффузная и стволовая нервные системы

Диффузная нервная система, или нервная сеть, образована сплетением нейронов в виде сети, чем обеспечивается передача возбуждения по всему организму. Реакции организма примитивны, но небольшое количество связей между нейронами обеспечивает их надёжность. Такой тип нервной системы наблюдается у кишечнополостных и иглокожих, ведущих прикреплённый или малоподвижный образ жизни.

Стволовую нервную систему имеют плоские и круглые черви. Её образуют скопления нейронов в форме стволов и парного мозгового узла. В такой системе уже наблюдается разделение на центральную и периферическую системы. Поэтому у животных с такой системой усложняется поведение и повышается скорость реакции на раздражитель. Однако подвижность таких животных незначительна, и этот тип нервной системы обеспечивает лишь примитивные условные рефлексы.

Ил. 168. Узловая нервная система насекомых

Узловая нервная система кольчатых червей, моллюсков, членистоногих образована скоплениями нейронов в форме увеличенных узлов и нервных волокон, отходящих от них. Происходит дифференциация нейронов в соответствии с выполняемыми функциями на чувствительные, вставные и двигательные. Благодаря разделению функций между нейронами обеспечиваются высокая скорость и точность ответа на действия раздражителя. У животных с узловой нервной системой усложняется поведение и увеличивается подвижность.

Ил. 169. Трубчатая нервная система птиц: 1 - головной мозг; 2 - спинной мозг; 3 - нервы

Трубчатая нервная система есть только у хордовых и представлена нервной трубкой с нервной полостью. В такой системе появляются головной и спинной мозг с разделением на отделы и нервы, которые проводят импульсы.

Головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему, а нервы и нервные узлы - периферическую. Такая нервная система осуществляет быстрый сбор информации от органов чувств и её анализ. Благодаря этому трубчатая нервная система координирует работу всех органов и обеспечивает эффективную приспособленность организма к внешней среде.

Итак, нервная система различных животных отличается уровнем централизации нейронов (сеть - стволы - узлы - головной и спинной мозг с отделами), что сказывается на поведении и подвижности организмов.

Каковы преимущества нервной системы с развитым головным мозгом?

Головной мозг - расширенный передний конец нервной трубки позвоночных животных, который регулирует и координирует деятельность всей нервной системы и обеспечивает целостность организма и его взаимодействие со средой. Головной мозг позвоночных состоит из нейронов, вспомогательных клеток, нервных волокон и кровеносных сосудов. У взрослых позвоночных мозг состоит из 5 отделов: продолговатого, заднего (имеет мозжечок), среднего, промежуточного и переднего мозга. Усложнение каждого отдела связано с развитием органов чувств, подвижностью и формированием сложных форм поведения.

У разных групп позвоночных отделы головного мозга имеют свои особенности. Так, у рыб крупнейшим и наиболее развитым отделом головного мозга является средний мозг, поскольку именно сюда поступает вся информация от органов чувств и именно этот отдел принимает самое активное участие в регуляции жизненных функций. Мозжечок хорошо развит у рыб, птиц и млекопитающих, ведущих подвижный образ жизни. Размеры продолговатого мозга в процессе эволюции изменялись незначительно, поскольку у всех позвоночных он регулирует жизненно важные функции. В эволюции позвоночных особое значение имеет развитие переднего мозга - небольшого у рыб, увеличенного у амфибий, рептилий и огромного у птиц и млекопитающих. Это связано с выходом позвоночных на сушу и усложнением органов обоняния и зрения, а также с приспособленностью к изменяющимся условиям наземной среды.

Отделы головного мозга позвоночных

1. Передний мозг

2. Промежуточный мозг

3. Средний мозг

4. Задний мозг

5. Продолговатый мозг

Итак, нервная система позвоночных животных с развитым головным мозгом обеспечивает совершенную деятельность органов чувств, разные формы подвижности и усложнение поведения.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Практическая работа № 6

СРАВНЕНИЕ СТРОЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

Цель: сравнить строение головного мозга у различных групп позвоночных животных; закрепить знания о нервной системе и функциях головного мозга животных.

Ход работы

1. Определите, к каким группам позвоночных относятся изображения головного мозга.

2. Сопоставьте отделы головного мозга позвоночных с их значением в регуляции жизненных функций.

А Передний мозг

Б Промежуточный мозг

В Средний мозг

Г Мозжечок

Д Продолговатый мозг

1

Регулирует деятельность нервной системы, является основой сложных форм поведения

2

Обработка информации от внутренних органов и регуляция их деятельности

3

Обработка зрительной информации, у рыб и амфибий является основным координационным центром мозга

4

Регуляция и координация двигательной деятельности

5

Рефлекторная регуляция жизненно важных функций дыхания, пищеварения, транспортирования веществ, сердечной деятельности

3. Сопоставьте группу позвоночных животных с особенностями строения их мозга.

А Рыбы

Б Амфибии

В Рептилии

Г Птицы

Д Млекопитающие

1

Передний мозг слабо развит, не образует полушарий; хорошо развит средний мозг; развит мозжечок

2

Передний мозг имеет два разделённых полушария, хорошо развит средний мозг, слабо развит мозжечок

3

Передний мозг имеет полушария, в которых появляется кора, отвечающая за условные рефлексы; в продолговатом мозге появляется характерный изгиб

4

Передний мозг увеличен, увеличены средний мозг и мозжечок

5

Передний мозг - самый большой, имеет большую площадь коры полушарий за счёт борозд. Мозжечок сравнительно большой

4. Сформулируйте вывод. Как усложнение строения головного мозга связано с усложнением процессов жизнедеятельности позвоночных животных?

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1-6

1. Что такое регуляция функций организма животных? 2. Каков тип регуляции функций у животных? 3. Что такое нервная система животных? 4. Каково значение нервной системы для организма животных? 5. Что такое мозг? 6. Назовите основные отделы головного мозга позвоночных животных.

7-9

7. Какова основная особенность регуляции функций у животных? 8. Каковы особенности нервной системы у различных животных? 9. Каковы преимущества нервной системы с развитым головным мозгом?

10-12

10. Каковы особенности раздражимости и регуляции функций у животных?