WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Постембріональний розвиток тварин - Курсова робота

Постембріональний розвиток тварин - Курсова робота

Чим відрізняються два види автоматизмів, які описуються поняттями безумовного рефлексу і таксису? Можна вважати, що у багатому ці різні терміни мають історичне походження. Дослідження простих елементів складної поведінки ссавців і приматів (собак, кішок, щурів, мавп) привело до формування поняття "безумовний рефлекс". Дослідження цілісної поведінки більш просто влаштованих живих істот привело до появи понять "таксис" і "тропізм".

Широко поширені випадки хемо-, термо- та інших видів тропізмів. Найбільш досліджені випадки хемотаксису у бактерій та інших одноклітинних мікроорганізмів. Способом, демонструючим явище хемотаксису у бактерій, є фотографування: в результаті простої зйомки видно, як хмара бактерій збираєтся протягом декількох хвилин у кінчика мікропіпетки, яка містить высокі концентрації поживних речовин, наприклад цукрів и амінокислот. Такі речовини отримали назву аттрактанти (від англ. attract — приваблювати). При подачі через ту ж мікропіпетку шкідливих репелентів (від англ. repel — відганяти, відштовхувати) хмара бактерій так само швидко розсіюється.

Вперше на це явище ще в 90-х роках минулого століття звернули увагу німецькі науковці. Теодор Енгельманн виявив, що в водних мікроскопічних препаратах можна бачити, як деякі бактерії згуртовуються навколо бульбашок повітря, які потрапили під покривне скло, тоді як інші від цих бульбашок втікають. В першому випадку бактерії потребували молекулярного кисню, а у другому він був для них шкідливим. Це явище отримало назву аеротаксису. Вільгельм Пфеффер поміщав в воду, у якій були бактерії, капіляр, наповнений розчином різноманітних речовин. Іноді бактерії збирались біля закінчення капіляра і навіть набивались всередину. Це хемотаксис. У дослідах Пфеффера бактерій приваблювали цукри чи пептон - речовини, які вони використовують як їжу. Однак уже Пфеффер показав відносність цілесонаправленості хемотаксису: він поміщав в капіляр с пептоном сулему - яд, котрий бактерії не помічали і, набиваючись в капіляр, умирали. Після описаних спостережень мікробіологи на довгі роки втратили інтерес до вивчення поведінки бактерій, можливо, тому, що в той час не було адекватних методів вивчення цього явища.

Тільки в 60-х роках нашого століття американський учений Юліус Адлер в університеті штату Вісконсин продовжив дослідження хемотаксису бактерій, уже, звичайно, на зовсім іншому методичному рівні. Зразу ж були виявлені цікаві явища, і дослідження поведінки бактерій почали розвиватися лавинообразно. Зараз у цій області накоплений величезний матеріал, пояснюючий спостерігаємі явища з позицій біофізики, молекулярної біології и молекулярної генетики.

Крім хемотаксису бактерії можуть проявляти і інші поведінкові реакції. Це перш за все фототаксис, характерний для бактерій, використовуючих світло в якості джерела энергії. Для деяких патогенних (хвороботворних) бактерій велике значення має здатність до віскозитаксису - бактерії біжать до середовища з більшою в'язкістю, існує і термотаксис - рух в сторону підвищення чи пониження температури.

Особливо здатність деяких бактерій плити вдовж ліній магнітного поля- магнетотаксис. В клітинах таких бактерій, які називаються магнетобактеріями, знаходяться кристалики залізовмісних мінералів (наприклад, магнетиту), які орієнтуються вздовж ліній магнітного поля як стрілка компаса. Залізо складає біля 3% сухої маси магнетобактерий. Це водні бактерії, які мешкають в прісних водоймах і морі. Вони пливуть по лініям магнітного поля Землі, причому в північній півкулі до північного полюсу, а в південній півкулі до південного. Це може здатися дивним, річ у тому, що, пливучи таким чином, бактерії углибляються в воду в результаті того, що їх магнітосоми орієнтуються по результуючій вертикальній і горизонтальній складовим магнітного поля. Чим ближче до півночі, тим круче вони уходять в воду і потрапляють на поверхню ілу, де, очевидно, більше їжі. Крім того, магнетобактерії краще себепочувають при незначному вмісті молекулярного кисню, що як раз і спостерігається в поверхневих слоях ілу. Бактерії, видимо, неспроможні до гравітаксису і тольки вживання ліній магнітного поля Землі дає їм можливість розрізняти верх и низ.

Хемотаксис помічено в соціальній поведінці більшості тварин, починаючи від метеликів і закінчуючи приматами і навіть людиною. Жіночі особини деяких типів метеликів за допомогою аттрактантів приваблюють чоловічі особини, які знаходяться на відстані в сотні і десятки сотень метрів. Хімічні засоби передачі інформації, які є основою хемотаксису, отримали спеціальну назву — феромони.

Серед тварин позитивні і негативні таксиси поширені більш широко, ніж серед рослин і мікроорганізмів. Деякі з них добре знайомі людям. Наприклад, негативний фототаксис притаманний домашнім клопам, які тільки при настанні темряви виповзають в пошуках їжі. Негативний фототаксис властивий також комарам Anopheles — печально відомим переносникам малярії. В цьому випадку добре знання законів фототаксису має важливе практичне значення для людини. Річ у тому, що у цих швідливих істот існує позитивний фототаксис на слабке світло. Тому вдень, при яркому сонці, Anopheles не несуть небезпеки людині, небезпека виникає тільки з настанням темряви, а також вночі.

Яскраво виражений негативний геотропізм проявляється в поведінці плодової мушки Drosophila. Помістивши цю мушку в пробірку, ви можете багато раз спостерігати чисто автоматичну поведінку: як би ви не перевертали пробірку, мушка, як маленький робот, буде змінювати свій рух і повзти вверх. Тому можна говорити про найпростіші моделі автоматичної поведінки, які основані на принципах тропізмів. Наприклад, легко уявити автомат, будова якого зводиться до наявності двох фотодіодів, різниця сигналів яких управляє рухами міні-робота. Такого робота можна легко запрограмувати повзти на світло чи ховатися від світла. І в цій якості він буде являти собою достатньо точну модель фототропізму багатьох типів комах з позитивним чи негативним фототаксисом.

Забарвлення, яке робить комаху непомітною на оточуючому фоні, називається покровительним. Надзвичайно виражене покровительне забарвлення і форма у палочників, у гусениць пядениць, тіло яких часто схоже на сучок, и т. д. Буває що причудливий узор, наприклад на крильцях , метелика не привертає увагу хижака, а, навпаки, робить комаху непомітною. Так, окоподібні плями на крильцях великого нічного павичого ока роблять крильця схожими на поверхню кори з заглибленнями — малюнок імітує, якщо дивитися здалека, нерівності поверхні, створюють стереоскопічний ефект. Такі приклади "стереоморфізму" вивчав ленінградський професор Б.Н. Шванвич. Але буває, що забарвлення комахи як би навпаки привертає увагу. В таких випадках комаха зазвичай надійно захищена від хижаків відштовхуючим запахом чи смаком, отруйними залозами в т. п. Так, яскраве забарвлення мають багато клопів, наприклад солдатики; жуки-наривники, божі корівки виділяють їдкі речовини, наприклад кантаридин. Яскраво забарвлені і захищені отруйним жалом оси, наприклад, шершні. Таке яскраве забарвлення має назву попереджуючої. Справді, помічено, що птахи навчаються не зачіпати таких завищених комах. Проте потрібно мати на увазі, що нерідко забарвлення, яка сприймається ними як строката, для хижака, винищуючого даний вид комах, може здаватися однотонною і бути захисною. Відомо, що розрізняти кольори неоднакова у різних видів тварин і, наприклад, собака кольору не розрізняє. Велике поширення в світі комах має так звана мімікрія — схожість окреслень і забарвлення двох видів, із яких один характеризується попереджувальним забарвленням і неїстівний чи небезпечний для переслідувачів, а інший, незахищений, імітує захищений. Недосвідченому спостерігачеві буває тяжко відрізнити мух-сирфід від бджіл і ос — настільки бездоганно і забарвлення, і характер рухів цих беззахисних мух імітують жалоносних отруйних перепончатокрилих. Недосвідчена людина часто боїться взяти в руки сирфіду, думаючи, що має справу з бджолою, осою чи джмелем.

Схожі на ос і метелики-стеклянниці.

Дуже цікавий приклад мімікрії північно-американських метеликів-білянок, які імітують отруйних метеликів-геліконідів, біля 100 років тому назад описаний Бетсом. У всіх таких випадках незахищена комаха менше винищується птахами, ящірками та іншими ворогами, так як вони сприймають її за отруйну "модель".

Loading...

 
 

Цікаве