Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 27. Поведінкові механізми збереження гомеостазу

Поміркуйте

  • Чому без їжі людина може прожити кілька місяців, а без води — не більш тижня?

Згадайте

  • Рефлекс
  • Терморегуляція
  • Осморегуляція

Поведінка й підтримання гомеостазу

Для будь-якого виду тварин характерні різні власні види поведінки (пошук їжі, піклування про потомство, побудова гнізда тощо).

Завдяки природному добору формується «правильна» поведінка, що сприяє виживанню особини. А її нащадки успадковують саме таку модель поведінки. Так у виду формується набір програм виживання — поведінкових реакцій, які допомагають особинам пристосовуватися до умов навколишнього середовища і підтримувати свій гомеостаз.

Велику роль у підтримці гомеостазу організму відіграють вроджені форми поведінки. До них належать, наприклад, рефлекторне уникнення болю як фактора, що ушкоджує, задоволення голоду або спраги.

Для людини не менш важливі свідомі дії. Ми змінюємо порушений обмін речовин за допомогою ліків, додаємо до їжі вітаміни, підтримуємо температуру тіла, одягаючись і ховаючись у приміщеннях.

Поведінкові механізми регуляції гомеостазу в людини

Активація пристосувальної поведінки відбувається, коли сигнал про зміну гомеостазу передається в гіпоталамус. Гіпоталамус формує відчуття незадоволеності, що переживається як потреба в їжі, воді, теплі, холоді тощо. Цей стан називають мотиваційним збудженням. Воно спонукає організм до активних дій.

Задоволення потреб викликає позитивні емоції, тобто поведінка контролюється не тільки відчуттям потреб, а й системою винагороди — складною мережею нейронів, що відповідають за задоволення. Передчуття нагороди забезпечує мотивацію до дії.

У формуванні адаптивної поведінки дуже великою є роль емоцій. У ході еволюції ця ознака була доведена природним добором до надзвичайно багатої різноманітності емоційного стану в людини.

Роль безумовних рефлексів у підтриманні гомеостазу

Безумовні рефлекси є основою нервової діяльності тварин та взаємодії їхнього організму з навколишнім середовищем.

Низка безумовних рефлексів безпосередньо обумовлює гомеостаз, а рефлекторна реакція організму залежить від змін обміну речовин. Наприклад, складний безумовний рефлекс, пов'язаний із пошуком їжі, виникає в разі зниження вмісту глюкози й інших поживних речовин у крові.

Мал. 27.1. Способи поведінкової терморегуляції у тварин

Через надлишок вуглекислого газу в крові відбувається рефлекторне прискорення дихання.

У разі інфекцій, отруєння, накопичення в крові токсичних продуктів обміну виникає блювання. Цей рефлекторний акт видаляє з організму шкідливі речовини.

Ознакою порушення гомеостазу є біль. Він змінює поведінку тварини на уникнення больових відчуттів із метою виживання.

Поведінка й терморегуляція

Більшість тварин здатна певною мірою впливати на температуру тіла за допомогою відповідної поведінки (мал. 27.1). Тварина може утворювати додаткове тепло, прискорюючи метаболізм, і вживати заходів, що знижують втрати тепла.

У холодних умовах багато тварин посилено харчуються. Прийом їжі дає можливість отримати більше тепла, оскільки воно виділяється під час травлення. Теплокровні тварини збільшують утворення калорій, посилюючи м'язову активність, наприклад, дрижанням або рухом. У деяких безхребетних зниження температури стимулює додаткову рухову активність, і в такий спосіб вони здатні підтримувати більш високу температуру тіла, ніж температура середовища.

На холоді тварини звиваються клубком або збиваються докупи з іншими особинами того ж виду, що знижує втрати тепла. Окремі види здійснюють сезонні міграції в місця з більш сприятливими умовами.

В умовах спеки тварини посилюють охолоджувальне випаровування, зволожуючи поверхню тіла слиною або змочуючи себе водою. Деякі тварини широко розкривають пащі в спеку, посилюючи випаровування через дихання. Деякі в спекотну погоду періодично ховаються в прохолодних норах.

Дізнайтеся більше

У людини еволюційно сформувалася система харчових уподобань. Смачна їжа мотивує скуштувати її знову. Потрапивши до рота, їжа активізує рецептори язика, які посилають інформацію в мозок. Там збуджується механізм винагороди: мозок продукує хімічні сполуки (наприклад, ендорфіни), що приносять задоволення. Це ще більше стимулює нас споживати смачну їжу.

Одним із найбільш відомих харчових уподобань людини є любов до солодкого. Еволюційно це виправдано: солодкі вуглеводи (глюкоза) швидко задовольняють потребу в їжі та знижують відчуття голоду. Це вподобання формувалося в наших предків тисячоліттями. У ті часи, коли солодка їжа траплялася рідко — у вигляді фруктів або меду, — така харчова поведінка себе виправдовувала. Однак зараз солодка їжа стала легкодоступною, і ця звичка перетворилася на шкідливу. Надмірне вживання вуглеводів призводить до розвитку захворювань,таких як ожиріння і цукровий діабет.

Поведінка й водний баланс

Усім сухопутним тваринам потрібна вода. За умови її нестачі істотно змінюються метаболічні процеси, порушується гомеостаз. Зменшується об'єм протоплазми клітин і міжклітинної рідини, збільшується концентрація солей у крові та інших рідинах організму. Зневоднення організму є серйозною загрозою для життя. Втрата людиною понад 20 % води супроводжується незворотними змінами в організмі і призводить до смерті.

Під час зневоднення виникає спрага. Це дуже неприємний стан, який стимулює організм до пошуку води. Утамувавши спрагу, людина почувається задоволеною. Адже спрага супроводжується наростанням процесів збудження в центральній нервовій системі, які зумовлюють підвищення м'язової активності. Винятком з цього правила є тварини, що мешкають у посушливих місцях. У них спрага знижує м'язову активність. Деякі тварини пустель під час хронічного дефіциту води навіть впадають у сплячку.

Ключова ідея

Поведінкові особливості, що сприяють підтриманню гомеостазу, виникли в ході еволюції. Вони спрямовані на задоволення потреб, що виникають під час порушення складу внутрішнього середовища. До них належать пошук їжі й води, способи терморегуляції, міграції до місць зі сприятливими умовами, спорудження житла тощо.

Запитання та завдання

1. Як ви особисто регулюєте тепловіддачу на холоді? під час спеки? 2. Чому саме солодка їжа найшвидше втамовує відчуття гострого голоду? 3. Чому ми хочемо пити після солоної їжі? у спеку? 4. Поміркуйте, які свідомі дії людини спрямовані на підтримку гомеостазу.