Зоология / Общая зоология / Физиология и этология животных

3. Принятие решения т.е. адекватного в данной ситуации поведения.

Таким образом, поведение животных складывается из:

1.Врожденных форм (инстинктов).

2.Приобретенных форм на базе условных рефлексов.

3.Рассудочной деятельности.

Поведение формируется на основе наследственности и условий внешней среды.

Наиболее прочные наследственно закрепленные инстинкты, а более изменчивые приобретенные реакции.

Наследственные факторы определяют те формы поведения, которые базируются на безусловных рефлексах.

Условий окружающей среды оказывают влияние на поведение, направленное на удовлетворение биологических потребностей животного.

В процессе одомашнивания некоторые инстинкты могут исчезать (миграция, насиживание яиц, при клеточном содержании и др.).

Животные разного типа ВНД по-разному проявляют себя в одинаковых ситуациях. Лидер имеет сильный, уравновешенный тип, а животные низших рангов – слабый тип ВНД.

От типа ВНД зависит быстрота выработки и прочность закрепления условных рефлексов, динамический стереотип, устойчивость к неблагоприятным условиям.

Сезонные изменения (освещенность, температура, наличие и состав кормов и др.), смена содержания оказывают влияние на повторяемость физиологических процессов (репродуктивных функций), сезонных ритмов.

Продолжительность светового дня, чередование сна и бодрствования формируют суточный ритм поведения. Формирование суточного ритма зависит так же от распорядка дня, кратности кормления, доения и др. В птицеводстве искусственное увеличение продолжительности светового дня продлевает цикл яйцекладки.

Физиологическое состояние (голод, сытость, беременность, болезни, усталость и т.д.) так же оказывают влияние на поведение животных.

Тема: Анализаторы

Рецептор - сложное образование, состоящие из (нервных окончаний) дендритов чувствительных нейронов или специали-

271

зированных клеток обеспечивают превращение энергии раздражителя в нервный импульс.

В некоторых рецепторах (вкусовых и слуховых) раздражитель непосредственно воспринимается специализированными клетками (или видоизмененными нервными клетками сетчатки), которые не генерируют нервных импульсов, а действуют на иннервирующие их нервные окончания, изменяя секрецию медиатора.

По положению различают внутренние (интероцепторы) и внешние (экстерорецепторы) рецепторы.

Внутренние рецепторы расположены во внутренних органах и воспринимают внутренние стимулы (например, информацию о состоянии внутренней среды организма) о состоянии внутренних органов (висцерорецепторы), а также о положении и движении тела и отдельных его частей в пространстве (вестибулорецепто-

ры и проприоцепторы). Проприорецепторы - рецепторы опор-

но-двигательного аппарата, позволяющие определить, напряжение и степень растяжения мышц и сухожилий. Являются разновидностью интерорецепторов. К проприоцепторам относят, помимо свободных нервных окончаний, также мышечные веретена, тельца Гольджи, сосредоточенные в сухожилиях, и тельца Пачини, расположенные в фасциях, сухожилиях, связках.

Внешние рецепторы, расположены на поверхности или вблизи поверхности тела и воспринимают внешние стимулы (сигналы из окружающей среды).

По действию раздражителя различают: хеморецепторы - воспринимают воздействие растворенных или летучих химических веществ. На хеморецепции основаны вкус и обоняние; осморецепторы - воспринимают изменения осмотической концентрации жидкости (как правило, внутренней среды); механорецепторы - воспринимают механические стимулы (прикосновение, давление, растяжение, колебания воды или воздуха и т. п.) механорецепции - осязание, слух и равновесие, а также ощущения положения тела в пространстве; фоторецепторы - воспринимают видимый и ультрафиолетовый свет фоторецепции – зрение; терморецепторы - воспринимают понижение (холодовые) или повышение (тепловые) температуры; болевые рецепторы (ноцицепторы), стимуляция которых приводит к возникновению боли.

Анализатор (или сенсорная система - лат. sensus чувство, ощущение) – совокупность чувствительных нервных обра-

272

зований, воспринимающих, проводящих и анализирующих внешние и внутренние раздражения.

И.П. Павлов предложил заменить термин «Органы чувств» на «Анализатор» так как это не соответствует действительности. Органы чувств лишь воспринимающая, рецепторная часть, анализатора.

Посредством анализаторов организм получает информацию о внешней и внутренней среде, что позволяет лучше приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям.

Различают следующие анализаторы:

1.Внешние – получающие информацию из внешней среды (зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный, кожный).

2.Внутренние – получающие информацию о состоянии тела (вестибулярный, висцеральный, проприорецепторный).

Анализатор состоит из 3 отделов:

1.Периферического (рецепторного).

2.Проводящего (афферентный проводник).

3.Центрального (коркового – сенсорные нейроны коры). Периферический отдел анализатора образован дендри-

тами чувствительных (афферентных) нейронов или специальными высокоспециализированными рецепторными клетками, с которыми связан первый афферентный нейрон. В связи с этим анализаторы подразделяются на:

1.Первичночувствующие - обонятельный, кожный (тактильные, терморецепторы, болевые рецепторы), висцеральный (рецепторы внутренних органов) двигательный (проприорецепторы – рецепторы мышц и связок).

2.Вторичночувствующие - зрительный, слуховой,

вкусовой, вестибулярный.

Общие свойства анализаторов:

1.Высокая чувствительность - очень низкий порог раздражения, т.е. минимальное количество энергии адекватного раздражителя необходимое для возникновения возбуждения рецепторов.

2.Специфичность – дифференцированный ответ на энергию определенного вида.

3.Продолжительность действия - т.е. рецептор посылает сигналы, пока действует раздражитель.

4.Сенсибилизация – повышение чувствительности под влиянием многократных раздражителей.

5.Воспроизведение последующих образов – образование образов после прекращения действия раздражителя.

273

6. Адаптация – привыкание (приспособление) к действию определенных раздражителей.

При помощи зрения животные ориентируются в окружающей среде, воспринимают цвет, форму предметов, расстояние. До 90 % информации поступает к человеку через глаза.

Диапазон вол, воспринимающих глазом, от 380 до 760 нм. Красный цвет длинноволновый (620-760 нм), зеленый средней волны, фиолетовый коротковолновый (380-450 нм). Обычный свет состоит из лучей с различными длинами волн (опыт Ньютона).

Ультрафиолетовые лучи (лат. ultra сверх) – невидимые глазом электромагнитные излучения с длиной волны от 10 до 400 нанометров, располагающиеся в спектре между фиолетовыми и рентгеновскими лучами. Отличаются сильным химическим и биологическим действием. Широко применяются в медицине, сельском хозяйстве, промышленности и др.

Инфракрасное лучи (лат. infra ниже, под) - электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны 740 нм и микроволновым излучением 1-2 мм).

Зрительный анализатор состоит из 3 отделов:

1.Периферический отдел (глаз).

2.Проводниковый отдел (зрительный нерв – II пара че- репно-мозговых нервов и промежуточные нервы).

3.Корковый (центральный) отдел (зрительная зона за-

тылочной доли коры больших полушарий).

Рис. 162. Схема зрительного анализатора человека:

1 - глаз; 2 - перекрещивающаяся часть зрительных путей; 3 - неперекрещивающаяся часть зрительных путей; 4 - мозговой конец зрительного анализатора в затылочной области коры больших полушарий

Глаз (глазное яблоко) расположен в углублении костей черепа - глазнице и состоит из оптической и фоторецепторной части.

274

Имеет 3 оболочки:

1.Белочная оболочка (sklera склера) плотная соединительная ткань, на переднем конце прозрачная - роговица.

2.Сосудистая оболочка (chorio idea) - обильно снабжена кровеносными сосудами, питающими глаз. В передней части сосудистая оболочка переходит в радужную. Пигмент радужной оболочки обусловливает цвет глаз. У альбиносов пигмент отсутствует и видны кровеносные сосуды – радужка красная. В середине радужной оболочки находится отверстие – зрачок, через который проникает свет.

Зрачок окружен кольцевыми и радиальными мышцами

ирегулирует количество света, падающего в глаз. Кольцевые мышцы иннервируются парасимпатическими волокнами и вызывают сужение зрачка, а радиальные – симпатическими, вызывают расширение зрачка.

На свету зрачок суживается, а в темноте расширяется. При испуге, гневе под действием адреналина зрачок расширяется.

К сосудистой оболочке прилегает пигментный эпителий содержащий - фусцин, окрашивающий сосудистую оболочку в

черный цвет (зрачок черный) и препятствующий рассеиванию и отражению световых лучей.

В пигментном слое содержится витамин А (ретинол).

3. Сетчатая оболочка (retina) является фоторецепторной (светочувствительной) частью глаза.

Рис. 163. Схема строения глаза

Оптическая (прозрачная) часть глаза состоит:

275

1.Роговицы – прозрачная, лишенная кровеносных сосудов передняя часть белочной оболочки. Заменяют при бельме (от трупа)

2.Передняя и задняя камеры – пространство между роговицей и хрусталиком, заполненное жидкостью (водянистой влагой).

3.Хрусталика (двояковыпуклая линза). Катаракта – помутнение хрусталика. Хрусталик (lens) заключен в прозрачную капсулу, к которой крепится ресничная мышца.

4.Стекловидного тела – прозрачное студенистое вещество, образованное тончайшими волокнами, между которыми находится жидкость.

При возбуждении симпатических нервов хрусталик расширяется и уменьшается его выпуклость, а при возбуждении парасимпатических волокон хрусталик сужается и увеличивается его выпуклость.

Благодаря хрусталику изображение на сетчатке умень-

шенное и обратное.

Рис. 164. Схема строения глаза человека и изображение предметов на сетчатке: 1 - белочная наружная оболочка; 2 - сосудистая оболочка; 3 - сетчатка; 4 - стекловидное тело; 5 - хрусталик; 6 - ресничная мышца; 7 - роговица; 8 – радужная оболочка; 9 - зрачок; 10 - водянистая влага (передняя камера); 11 - зрительный нерв

Аккомодация глаза – приспособление глаза к ясному видению разно удаленных предметов (фокусирование лучей на сетчатке). Достигается аккомодация путем изменения кривизны хрусталика.

В нормальном состоянии хрусталик имеет плоскую форму (ресничные мышцы расслаблены) и хорошо видны предметы

276

находящиеся вдали, а предметы находящиеся вблизи видны расплывчато.

При рассматривании предметов вблизи, за счет сокращения ресничной мышцы, хрусталик становится выпуклым.

Дальнозоркость (гиперметропия) – фокусирование лу-

чей за сетчаткой (исправляют очками с двояковыпуклыми линзами). Хорошо видны удаленные предметы и плохо находящиеся вблизи.

Возрастная дальнозоркость появляется после 40-45 лет: зрение вдаль обычно не меняется, но вблизи ухудшается. Этот процесс с возрастом прогрессирует, поэтому примерно к 60-70 годам хрусталик совсем теряет способность менять кривизну.

Близорукость (миопия) – фокусирование лучей впереди сетчатки (исправляют двояковогнутыми линзами). Плохо видят отдалённые предметы, обычно держат рассматриваемый предмет близко к глазам. Близорукость развивается от длительного напряжения зрения, недостаточного освещения. Близорукость обозначают знаком «минус», а дальнозоркость – знаком «плюс».

Сетчатка является фоторецепторным органом и состоит из:

1.Фоторецепторный слой - палочки и колбочки.

2.Биполярных нейронов.

3.Ганглиозных нейронов - нервные клетки с многочисленными отростками (формируют зрительный нерв).

У ночных животных между пигментными клетками и сетчаткой расположен слой, отражающий свет - особая перепонка (тапетум), поэтому на фоторецепторы действуют не только прямые лучи, но и отраженные, что повышает возможность восприятия света.

Желтое пятно – центральное поле сетчатки, место наилучшего видения, в нем светочувствительные клетки представлены исключительно колбочками. Палочки расположены по периферии сетчатки.

277

ганглиозные нервные клетки, отростки которых формируют

зрительный нерв (II - пара).

Каждая колбочка передает сигнал одной биполярной клетке, а палочки присоединены группами к общему волокну.

Под действием света родопсин распадается до белка опсина и каротиноида ретинена (альдегид витамина А) и в ре-

Втемноте происходит восстановление (опсин + ретинол

→родопсин).

При недостатке витамина А (ретинола) восстановление родопсина задерживается и глаз теряет способность к темновой адаптации (куриная слепота).

Цветное (цветовое) зрение. Теорию цветового зрения впервые высказал М.В. Ломоносов 1751 г.

Однако приоритет этого высказывания принадлежит немецкому физиологу Юнгу (спустя 100 лет после высказывания Ломоносова).

Немецкий физиолог Г. Гельмгольц развил эту теорию

(трехкомпонентная теория смешения цветов) и высказал предположение о существовании 3 видов колбочек, высокочув-

ствительных к красному, зеленому и синему цветам.

Каждый вид колбочек возбуждается определенной длиной волны. Возбуждение различных колбочек приводит к восприятию различных цветов.

Белый цвет результат одинаковой стимуляции колбочек всех 3 типов. Равномерное раздражение 3 видов колбочек вызывает ощущение белого цвета.

У животных ведущих ночной образ жизни в сетчатке преобладают палочки (кошки, совы, ежи), а у дневных колбочки (куры). Среди позвоночных наличие цветового зрения доказано у рыб, лягушек, черепах, ящериц, у большинства птиц. Прекрасное цветовое зрение у пчел, стрекоз и других насекомых. У собак плохое цветовое зрение - они способны слегка различать красный и синий цвета. Не доказано наличие цветового зрения у копытных животных. Цветового зрения нет у животных, ведущих ночной образ жизни.

Около 7-8% мужчин и 0,5% женщин частично или полностью лишены цветового зрения. Они не различают красный и зеленый цвет, их они воспринимают как серые (Дальтонизм). Дальтонизм не излечим, передается по наследству. Существует 3 вида дальтонизма.

279

1)Протанопия (дальтонизм) слепота на красный цвет.

2)Дейтеранопия понижение восприятия зеленого цвета.

3)Тританопия не восприятие синего и фиолетового цвета.

Защитный аппарат глаз:

1.Веки.

2.Слезные железы.

3.Мигательные перепонки – третье веко.

Различают два основных типа зрения: панорамное (монокулярное) и стереоскопическое (бинокулярное).

Панорамное зрение с большим полем позволяет потенциальным жертвам (сурки, суслики, зайцы, копытные и т. п.) вовремя заметить опасность, они лучше воспринимают пространство, расположение и движение предметов, а хуже форму и детали. У грызунов поле зрения 360°, у копытных 300-350°. Область обзора у кошек 250-280°, свиней 300°, кроликов 360°, у голубей 340, собак 250°.

Бинокулярное зрение – одновременное видение предметов двумя глазами. Бинокулярное зрение позволяет видеть предметы объемными и лучше оценивать их удаленность. У волков, лисиц, угол бинокулярного поля равен 65-75°, у медведей 80-85°. У кошек зрительные оси обоих глаз почти параллельны, и поле зрения двумя глазами достигает 130° (у человека 150°).

Проводниковая часть представлена зрительным нервом, который в области перекреста (хиазма) 50% волокон направляет в противоположное полушарие мозга. После перекреста каждый нерв (называется зрительным путем – трактом) разделяется на 2 корешка. Один корешок идет в переднее двухолмие среднего мозга, а другой к коленчатому телу таламуса.

Центральная часть зрительного анализатора расположена в затылочной доле больших полушарий (зрительная зона).

Слуховой анализатор второй по значению анализатор человека (5% – информации). Человек может воспринимать звуки с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц, собаки до 80000, летучие мыши до100000 Гц.

Волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуком, а с частотой более 20000 Гц - ультразвуком. Минимальная сила звука, слышимого человеком, называется абсолютной слуховой чувствительностью. Пороги слышимости изменяются в зависимости от частоты звука. Максимальной чувствительностью слух человека лежит в области частот от 1000 до 4000 Гц, что совпадает с диапазоном человеческого голоса.

280