Движение определение в биологии. Что такое движение в физике? Понятие движения в физике
ДВИЖЕНИЯ (в биологии) - одно из проявлений жизнедеятельности, обеспечивающее возможность активного взаимодействия составных частей организма и целого организма с окружающей средой.
Д. представлены в различных формах взаимодействия организма с окружающей средой, взаимосвязанными процессами, протекающими во внутренней среде на клеточном, тканевом, органном и системном уровнях.
Так, гладкая мускулатура обеспечивает тонус и волнообразные сокращения кровеносных сосудов, желудка, кишечника, матки и др. Д. жидкостей в организме (транспорт крови и лимфы по сосудам, передвижение межтканевой жидкости) обеспечивает процессы пищеварения и всасывания, оптимальный уровень обмена веществ.
Деятельность всех этих механизмов направлена на сохранение гомеостаза внутренней среды организма (см. Гомеостаз) и устойчивости при развертывании процессов, протекающих в органах и системах.
Возникновение физиологии Д. как раздела общей физиологии, изучающего механизмы деятельности скелетных мышц, в результате к-рой производятся Д., связано с появлением в 19 в. различных способов ее регистрации с помощью датчиков (см.) и фотографии [Э. Марей, Майбридж (Е. Muybridge)]. Началом физиол, исследования Д. человека является обстоятельное изучение ходьбы, проведенное Э. Вебером и В. Вебером (W. Weber). На развитие физиологии Д. значительное влияние оказало открытие эффекта электрического раздражения различных участков коры полушарий большого мозга [Фрич и Хитциг (G. Fritsch, E. Hitzig)], возможности осуществления Д. животными, лишенными полушарий. Большее значение имело выявление постуральных рефлексов Ч. Шеррингтоном, изучение рефлекторных механизмов регуляции позы и равновесия, проведенных Р. Магнусом. Серьезное влияние на понимание физиологии Д. оказали представления Н.А.Бернштейна о координации Д. и работы Р. Гранита о центральной регуляции проприоцептивных аппаратов.
Д., характерные для большинства животных и человека, представляют собой результат сокращения скелетных мышц, обеспечивающих поддержание позы (см.), перемещение звеньев или всего тела в пространстве. Функция зрения, мимика, речь обеспечиваются специфическими формами Д. При классификации Д. учитывают характер достигаемой позиции частей тела (напр., сгибание, разгибание и др.), функциональные значения Д. (напр., ориентировочные, защитные и др.) или их механические свойства (напр., вращательные, баллистические и др.).
В современной физиологии большое значение стали придавать фактору активности в поведении не только человека, но и животных. У человека Д. контролируются непрерывно всей деятельностью мозга, направленной на выполнение той или иной задачи и моделируемой в последовательных мышечных сокращениях. Эту форму активности называют произвольными, или сознательными, Д., а согласованную деятельность различных мышечных групп при осуществлении мышечного навыка - координацией Д. Координация движений имеет важное значение для проявления ловкости, силы, быстроты и выносливости человека и их взаимосвязи.
Двигательные реакции бывают простыми -- безусловнорефлекторные реакции на болевой, световой, температурный и другие раздражители и сложными - серия последовательных движений, направленных на решение определенной двигательной задачи (см. Двигательные реакции). Примером последних могут быть локомоций, т. е. движения скелетно-мышечной системы, обеспечивающей передвижение человека в пространстве (напр., бег, ходьба и др.).
Процесс формирования и регуляции двигательных реакций связан как с периферическими, так и с центральными физиологическими механизмами.
Ретикулярная формация ствола головного мозга может осуществлять как диффузное активирующее и тормозное влияние, так и дифференцированный контроль за моторной деятельностью. Эти влияния по восходящим и нисходящим путям ретикулярной формации (см.) поступают как в двигательную область коры больших полушарий, так и в двигательные центры спинного мозга.
Большую роль при образовании и осуществлении двигательного навыка играют анализаторы (см.). Проприоцептивные анализатор обеспечивает динамику и взаимосвязь мышечных сокращений. Он участвует в пространственной и временной организации двигательного акта (см. Проприоцепторы). Вестибулярный анализатор (см.) взаимодействует с двигательным при формировании и осуществлении двигательного навыка, при изменении положения тела в пространстве. Слуховой анализатор (см.) обеспечивает ритмическую организацию мышечных сокращений, а зрительный анализатор (см.)- пространственную динамику мышечной активности. Все типы Д., свойственные живому организму и определяющие его жизнедеятельность, протекают в единстве и борьбе противоположных процессов расходования и восстановления биоэнергетических и структурных потенциалов организма. И. П. Павлов впервые указал, что процесс торможения способствует восстановлению истраченного раздражимого вещества.
В живых организмах процесс восстановления связан в подавляющем большинстве случаев с механизмами саморегуляции на системном, органном, тканевом и клеточном уровнях (см. Саморегуляция физиологических функций). Расход является естественным стимулятором восстановления и, следовательно, функциональная перегрузка - важным средством управления процессами восстановления.
Различают несколько видов восстановления: периодическое, связанное с биоритмами в организме человека и животного; при этом взаимодействие эндогенных и экзогенных ритмов (смена дня и ночи, времена года и др.) оказывает на этот процесс глубокое влияние (см. Биологические ритмы); предрабочее, возникающее по механизму условного рефлекса во время предстартового состояния и характеризующее «готовность к действию», по Бейнбриджу (F. A. Bainbridge), или «предупреждающую готовность», по А. А. Ухтомскому; текущее - протекает во время работы за счет регуляторных координационных процессов и адаптационнотрофических влияний ц. н. с.; послерабочее, связанное с развитием тормозных процессов в ц. н. с. и устранением возникших во время работы изменений в химизме внутренней среды организма; в ходе послерабочего восстановления формируется конструктивный период, в течение к-рого происходит накопление структурных и биоэнергетических ресурсов - так наз. сверх-восстановление.
Характеристика устойчивости и надежности Д. при разной степени функциональной активности организма, а также приспособительных и компенсаторных систем является важной основой жизни организма как целого.
Надежность определяется рядом особенностей в структурно-функциональной иерархии систем регуляции Д. на всех уровнях.
Акинeз
Термин «акинез» используется для обозначения различных проявлений обездвиженности в двигательной сфере у человека и животных. Менее выраженные степени обездвиженности обозначаются как гипокинезия (см.). Во врачебной практике акинезией называют состояния, проявляющиеся снижением динамики Д. в целом, общим падением уровня моторных функций и двигательной инициативы.
Картина акинеза наиболее типична при акинетико-ригидной форме паркинсонизма (см.). В таких случаях больной неподвижно лежит или сидит в постели, моторика его чрезвычайно ограничена, он испытывает состояние общей скованности, произвольные Д. замедлены, склонны к застыванию; лицо маловыразительно, маскообразно. Двигательная задержка изменяет почерк больного; он пишет медленно мелким почерком (микрография).
В происхождении акинезии, по-видимому, имеет значение своеобразное повышение тонуса мышц тела и конечностей и развитие в них ригидности, т. е. пластической гипертонии. Она отличается от пирамидной спастичности тем, что возникает и держится во всех фазах растяжения мышц.
Акинез развивается при поражениях глубинных структур мозга (черная субстанция, ретикулярная формация ствола мозга, бледный шар, лобно-подкорковые связи), контролирующих Экстрапирамидную двигательную активность и мышечный тонус. Электрофизиол, исследования указывают на значительное удлинение времени проведения возбуждений с коры головного мозга на сегментарные аппараты спинного мозга.
Установлено, что низкий уровень функциональной активности глубинных областей головного мозга при акинезе обусловлен не только органическими изменениями в этих структурах, но и нарушением в них биохим, процессов. Существует параллелизм между выраженностью акинеза и падением концентрации дофамина в стриарных образованиях и черной субстанции ствола головного мозга. Дефицит дофамина снижает активность дофаминергических нейронов в подкорковых узлах и ведет к «разладу» двигательных программ.
У больных с акинезом под влиянием различных стрессовых состояний могут иметь место двигательные кризы, которые носят общее название «парадоксальной кинезии»; обездвиженный больной растормаживается, становится активным, способен совершать сложные по построению Д. (бег, ходьба, игры и пр.), однако затем вновь впадает в состояние акинеза. Приступы парадоксальной кинезии следует рассматривать как периодическую активацию корковых моторных зон с подавлением патологической доминанты.
Особую форму заболевания представляет собой так наз. акинетический мутизм. Он может наступить при поражении оральных отделов ствола мозга и ретикулярной формации, лимбикоретикулярного комплекса; протекает подостро или хронически. Больной в состоянии акинетического мутизма в фазе заторможенности, лежит в постели неподвижно, команды не выполняет, эмоции отсутствуют, речь шепотная, еле слышная. Иногда отмечаются небольшие движения глаз. На ЭЭГ наблюдается значительная депрессия альфа-ритма. Состояние глобального торможения прерывается иногда судорожными кризами и гиперкинезами (см. Миоклонии , Торсионная дистония и др.).
Летальный исход при этих состояниях может быть обусловлен нарушением витальных функций и развитием дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности.
Состояние обездвиженности может сопутствовать и другим заболеваниям нервной системы, напр, у больных с неврозами в результате фиксации болезненных состояний и навязчивости в двигательной сфере, фобий и т. д. Истерические проявления обездвиженности носят название «симптома мнимой смерти» по аналогии с застыванием животных в ответ на ситуацию, опасную для жизни. Значительное торможение двигательных реакций нередко дополняет картину психоза (шизофрения, маниакально-депрессивный психоз, сенильный психоз).
Акинезия может развиться как результат интоксикации подкорковых узлов при длительном применении нейролептиков (аминазин, резерпин, стеллазин и др.)- так наз. акинетическая форма аминазинового паркинсонизма, резерпинового паркинсонизма и т. п.
Akinesia algera - болезненная неподвижность. Движения отсутствуют из-за значительной болезненности, хотя заметных признаков органического поражения не обнаруживается; это может быть связано с диффузными мышечными заболеваниями (напр., миозитом, дерматомиозитом и др.). Больные месяцами не расстаются с постелью. Все случаи акинезии такой формы требуют тщательного клин.-физиол, анализа.
Под расстройствами координации Д. в клинике обычно понимают такие состояния двигательной активности, которые характеризуются рассогласованием работы мышц - синергистов (рис. 1), агонистов и антагонистов, нарушением динамической стабилизации Д. и несвоевременным их выполнением.
Ведущими симптомами нарушения координации Д. (дискоординации) являются атаксия, диссинергия, дисметрия (см. Атаксия , Мозжечок).
Расстройства координации Д. вызываются различными органическими процессами в ц. н. с.: опухолями, абсцессами, энцефалитами, арахноидитами, демиелинизацией, кровоизлияниями, ишемиями, дегенерацией и др. Повреждения мозжечковых структур приводят к нарушению опорных рефлексов, снижению мышечного тонуса и появлению статической атаксии. Больной ходит, широко расставляя ноги, шатается при ходьбе из стороны в сторону («походка пьяного»), балансирует как человек, идущий по канату. Во время ходьбы отмечается картина асинергии (рис. 2) - нет нормального сочетанного сгибания ног в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах, ноги движутся впереди туловища - туловищная атаксия и др. Поддержание вертикальной позы больного из-за трудности удержания равновесия невозможно, имеется наклонность к колебаниям туловища и падению - так наз. симптом Ромберга (см. Ромберга симптом).
Нарушения функций полушарий мозжечка влекут за собой появление динамической дискоординации: каждое Д. больного становится несогласованным, разболтанным, размашистым. Динамическая атаксия проявляется на стороне поражения мозжечка. Больной не может очертить рукой пространство в виде круга (возникает изломанная, зигзагообразная линия). При пяточно-коленной пробе нога, ступенчато раскачиваясь, касается не колена, а голени другой ноги. Указательным пальцем не удается точно попадать в кончик носа, Д. становятся несоразмерными, возникают качания, размашистость, присоединяется интенционное дрожание (пальценосовая проба - рис. 3).
Отсутствие стабильности при Д. влияет на почерк больного: строчка становится несоразмерной, буквы неровными, большими.
В результате тесной связи мозжечка с корой (лобно-мосто-мозжечковый путь и другие пути) в ряде случаев появляется тенденция к регрессу мозжечковых расстройств за счет корковых функций. Статическая и динамическая атаксия нередко появляются при поражении мозгового ствола, где располагается ряд центров, ответственных за постуральный тонус и координацию Д. (нижняя олива, ретикулярная формация, мозжечковые ножки др.). Такие нарушения с наличием мышечной гипотонии наиболее выражены при очагах в латеральных отделах моста и продолговатого мозга. Участие красного ядра, верхней ножки мозжечка проявляется дрожанием, таксией, усилением постуральных рефлексов и реакции опоры на стороне, противоположной очагу поражения. При корковых нарушениях расстройства координации наступают также на гетеролатеральной стороне. Наиболее значительны нарушения координации при патол, процессах, затрагивающих лобные и височные отделы головного мозга. Явления дискоординации Д. сопутствуют спинальным процессам и наступают в тех случаях, когда нарушается афферентация от проприоцепторов мышц и суставов к мозжечку по задним канатикам. Походка больного становится неуверенной и шаткой. Гипотония мышц приводит к переразгибанию суставов. При выключении зрительного контроля (в темноте и при закрытых глазах) атаксия резко увеличивается (сухотка спинного мозга, болезнь Фридрейха).
Механизмы деафферентации (см.) лежат в основе атаксий при множественном поражении периферических нервов - полирадикулоневритах (см. Полиневрит), при которых блокируется проведение чувствительных сигналов в мозжечок. Тонус мышц снижается, походка и Д. становятся неуверенными и шаткими (периферический табес, алкогольный псевдотабес). Такая атаксия сопровождается признаками нервно-мышечного поражения - болями, расстройствами чувствительности, снижением проприоцептивных рефлексов и т. д.
Адиадохокинез
У здорового человека механизмы координации обеспечивают выполнение следующих друг за другом противоположных Д. Эта нормальная функция связана с реципрокной иннервацией, к-рая готовит смену фазных реакций в системе агонисты - антагонисты.
При поражении мозжечка (опухоли, рассеянный склероз, дистрофические процессы, кровоизлияния и др.) у больного наступает невозможность проведения в быстром темпе ритмичных, противоположных по знаку Д.,- так наз. адиадохокинез (разновидность мозжечковой асинергии). Адиадохокинез обнаруживается с помощью различных клин, проб, в основе которых лежит смена в быстром темпе простых Д. В частности, больной по просьбе врача проделывает быстрые (или с увеличением темпа) пронацию и супинацию кистей (синхронно). При адиадохокинезе смена таких Д. затруднена, замедлена, нарушена ритмичность Д., отмечается их несоразмерность. Адиадохокинез обнаруживается на стороне поражения мозжечка. Наличие поражения мозжечка подтверждает также сочетание адиадохокинеза с другими симптомами мозжечковой дискоординации.
Гротескные проявления нарушений координации в определенном сочетании - расстройства стояния и ходьбы с полной сохранностью других систем и функций (см. Астазия-абазия)- трактуются в клинике как проявления двигательного невроза (истерия).
Движения в пожилом и старческом возрасте. Для пожилого и старого человека характерны изменения Д. Наблюдаются замедление темпа, нарушение ритмичности и точности, уменьшение амплитуды и пластичности Д. Нарастает ригидность мышц, появляется легкий тремор рук и головы (см. Дрожание), ограничивается возможность одновременного выполнения нескольких Д., затрудняется выполнение тонких Д., изменяется почерк. Механизм этих сдвигов во многом связан с недостаточностью экстрапирамидной системы.
Данные ЭМГ (рост коэффициентов реципрокности и адекватности, нечеткое отделение «пачек» биотоков от бестоковых участков, изменения ЭМГ покоя) свидетельствуют о изменениях центральных механизмов координации Д.
Возрастные изменения статической и динамической координации движений
Возрастные изменения статической и динамической координации Д. имеют сложный механизм и могут быть поняты при учете функциональных и структурных сдвигов, наступающих в корковом отделе двигательного анализатора, мозжечке, подкорково-стволовых образованиях. В нарушении локомоторной координации участвуют и периферические механизмы. Возрастные изменения мышечного и связочно-суставного аппарата ведут не только к ограничению Д., но и к ослаблению сухожильных рефлексов, имеющих важное значение в формировании пластичности Д. К старости возрастает латентный период сухожильных рефлексов в связи с увеличением центрального времени рефлекса и замедлением проведения возбуждения по двигательным нервам и нервно-мышечным синапсам.
В пожилом и старческом возрасте затрудняется формирование новых двигательных навыков, изменяется структура эргографической кривой произвольной мышечной деятельности (см. Эргография), что определяется нарушением динамики нервных процессов - ослаблением процесса торможения и инертностью возбудительного процесса.
Библиография: Александер Р. Биомеханика, пер. с англ., М., 1970, библиогр.; Анохин П. К. Внутреннее торможение как проблема физиологии, М., 1958; он же, Биология и нейрофизиология условного рефлекса, М., 1968, библиогр.; Аршавский И. А. Физиологические механизмы некоторых основных закономерностей онтогенеза, Усп. физиол, наук, т. 2, № 4, с. 100, 1971, библиогр.; Бернштейн Н. А. О построении движений, М., 1947; о н ж е, Очерки по физиологии движений и физиологии активности, М., 1966, библиогр.; Гранит Р. Основы регуляции движений, пер. с англ., М., 1973, библиогр.; Лурия А. Р. Высшие нервные функции человека, М., 1969; Принципы системных организаций функций, под ред. П. К. Анохина, с. 5, М., 1973; Развитие сократительной функции мышц двигательного аппарата, под ред. Л. Г. Магазаника и Г. А. Наследова, Л., 1974; Физиологические проблемы детренированности, под ред. А. В. Коробкова, М., 1970; Физиология движений, под ред.В. С. Гурфинкеля, Л., 1975; X а й н д Р. Поведение животных, пер. с англ., М., 1975; Шовeн Р. Поведение животных, пер. с франц., М., 1972.
Патология - Вартенберг Р. Диагностические тесты в неврологии, пер. с англ., М., 1961; Милнeр П. Физиологическая психология, пер. с англ., М., 1973; Многотомное руководство по неврологии, под ред. G. Н. Давиденкова, т. 2, с. 110, М., 1962; Петелин Л. С. Экстрапирамидные гиперкинезы, М., 1970; Фудель-Осипова С. И. Старение нервно-мышечной системы, Киев, 1968, библиогр.
А. В. Коробков; Л. С. Петелин (невр.), В. А. Полянцев (системный анализ), В. В. Смолянинов (биомеханические основы Д.), С. А. Танин (геронт.).
Движение возникло одновременно с самой жизнью.
Детская энциклопедия
§40. ДВИЖЕНИЕ ЖИВОТНЫХ
Основные понятия: ДВИЖЕНИЕ ЖИВОТНЫХ. СИММЕТРИЯ ТЕЛА ЖИВОТНЫХ.
Вспомните! Кто такие животные?
Подумайте
« Движение - это жизнь» - утверждал великий древнегреческий мыслитель Аристотель. А согласны ли с этим утверждением животные (например, губки ты коралловые полипы), которые ведут прикрепленный образ жизни?
Каковы особенности движения животных?
Движение - это перемещение составных частей клетки, самих клеток, органов организма и самого организма путем активного изменения положения или формы. Живая природа наполнена движениями. Движется цитоплазма во всех живых клетках, перемещается жидкость в тканях, изменяют свою форму клетки растений, грибов и животных, которые имеют ложные ножки, жгутики и реснички, возвращаются цветки или листья растений к свету. Движутся и меняют свое место в пространстве и сами вольноживущие организмы. Таким тыном, для губок и кораллов движение также является основой жизни, он обеспечивает изменения на уровне клеток.
Или имеет какие-то отличия движение у животных? Особенности движения животных связаны с такой способностью, как сократимость, что определяется на каждом из уровней организма. На уровне молекул эту способность обусловливают особые белки - актин и миозин. Именно они образуют сократительные волоконца внутри клеток. Проявления движения на уровне клеток связаны также с органелами движения - псевдоподіями, жгутиками и ресничками. Большое значение для изменения формы клетки и движения животных имеет отсутствие в их клетках жесткой клеточной стенки. Тканями животных, проявляют способность к сократимости, являются мышечные. В организме животных различают гладкую и посмуговану мышечные ткани, которые образуют специальные сократительные органы движения - мышцы. Гладкие и посмуговані мышцы формируют мышечную систему в пределах опорно-двигательной.
Следовательно, ДВИЖЕНИЕ ЖИВОТНЫХ - способность клеток или организмов к активных взаимоотношений со средой, что возникает как результат сократимости на различных уровнях организации жизни.
Какие есть виды движения животных?
Движения животных могут быть пассивными (воздуха перемещает на паутинках пауков) и активными (бег в гепарда, плавание рыб). И те, и другие движения играют свою роль в жизни организмов, но специфическим для животных является именно активное движение.
Активное движение животных (локомоція) - это процесс жизнедеятельности, в котором принимают участие органеллы движения и органы движения для активного перемещения клеток или организмов в пространстве.
В животном мире все типы активного движения, независимо от того, обеспечиваются они движениями цитоплазмы, и движениями клеточных органелл и органов движения, связанные со скоротливими элементами цитоплазмы в виде микротрубочек. В зависимости от их расположения и способов взаимодействия в клетке различают амебоїдний, мерцающий (ресничный и джгутиковий) и мышечные движения.
Амебоїдний движение - это движение с помощью ложных ножек, которые появляются благодаря медленному перетеканию цитоплазмы и изменению формы клетки. У губок такой движение присущ амебоцитам, которые обеспечивают питание и переваривание ловушек пищи. Способными к амебоїдного движения есть и фагоцитарні клетки беспозвоночных и специализированные лейкоциты позвоночных, которые осуществляют защиту организма от инородных тел.
Мерцающий движение - это движение при помощи жгутиков и ресничек, е длинными или короткими нитевидными цитоплазматическими выростами клеток с микротрубочками внутри. Благодаря движению ресничек перемешиваются ресничные черви, личинки беспозвоночных животных, яйцеклетки в яйцеводах и задерживается пыль в дыхательных путях позвоночных. Волнообразные сокращения жгутиков комірцевих клеток губок, пищеварительных клеток гидры подгоняют воду с кислородом и частицами пищи. Те же жгутики помогают двигаться сперматозоидам и оплодотворять яйцеклетку.
Мышечный движение - это движение с помощью сократительных мышц органов, в образовании которых принимают участие мышечные ткани.
Медленнее всего сокращаются гладкие мышцы, но они работают почти без усталости.
У большинства беспозвоночных животных эти мышцы образуют всю мускулатуру тела. У позвоночных животных гладкие мышцы образуют стенки пищеварительного канала, дыхательных путей, кровеносных сосудов, мочевого пузыря. Посмуговані мышцы могут быстро сокращаться и расслабляться, что лежит в основе таких сложных движений, как работа сердца, плавание, бег, полет, скольжение, прыжки и тому подобное. Эти мышцы характерны для головоногих моллюсков, членистоногих и позвоночных.
Впервые мышцы возникают у плоских червей, где участвуют в образовании кожно-мышечного мешка. У кольчатых червей формируются примитивные конечности - параподії, что являются парными выростами тела в каждом сегменте. Членистоногие уже имеют членистые многофункциональные конечности, которые в значительной степени поспособствовали их приспособлению к условиям жизни. У позвоночных животных добывание пищи, осуществления миграции, защита от врагов уже связаны с парными плавниками или п"ятипалими конечностями наземного типа. Способы активного перемещения животных с помощью этих органов движения очень разнообразны: плавания, летания, бег, ходьба, скольжение, реактивное движение, движения, прыжки, ползание и др.
I л. 160. Амебоїдний движение лейкоцитов
I л. 161. Реснитчатый движение плоского черва
Ил. 162. Мышечный движение гепарда
Итак, основные виды движения животных связаны с определенными органелами движения и органами движения, что способны сокращаться благодаря скоротливим белкам в составе сократительных волоконець.
От чего зависит тип симметрии тела у животных?
СИММЕТРИЯ ТЕЛА - закономерное расположение подобных частей тела организма относительно центра, оси или плоскости симметрии. Формирование различных видов симметрии тела связано с определенным образом жизни. У животных выделяют два основных типа симметрии: радиальную и двустороннюю.
Радиально-лучевая симметрия - это симметричное расположение частей тела вокруг центра симметрии в радиальных направлениях. Этот тип симметрии свойственен животным, которые живут в толще воды и испытывают со всех сторон одинакового влияния факторов (например, в колониальных коловраток).
Радиально-осевая симметрия - это симметричное расположение частей тела вокруг оси симметрии. Эта симметрия характерна для животных, ведущих малоподвижный или прикрепленный образ жизни. Радиальная симметрия характерна для многих книдарий (гидры, медузы, коралловые полипы), а также для большинства иглокожих (например, морских звезд).
Двусторонняя симметрия - это симметричное расположение частей относительно плоскости симметрии. Эта симметрия возникла в связи с активным перемещением в пространстве. В двобічносиметричних животных возникает дифференциация на спинную и брюшную стороны, поскольку эти части тела попадают в разные условия по отношению к факторам среды. Благодаря такой симметрии тело животных уже будет иметь передний и задний концы. Один конец тела становится передним, потому что в него входят ротовое отверстие, головной мозг и органы чувств, которые первыми встречают воздействия раздражений. Плоскость симметрии можно провести и вдоль тела, которая делит его на левую и правую половины. Таким образом, в двобічносиметричної животные отличаются верхняя и нижняя, передняя и задняя части, и только правая и левая одинаковые и зеркально отражают друг друга. Этот тип симметрии характерен для большинства животных.
Ил. 163. Симметрия тела животных: 1 - радиально-лучевая симметрия коловратки; 2 -радіальноосьова симметрия кораллового полипа; 3 - двусторонняя симметрия краба
Следовательно, животные имеют два основных типа симметрии, которые являются отражением их образа жизни.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Учимся познавать
Примените свои знания: 1) сопоставьте предлагаемые названия животных с их изображениями: рыба-шар (или рыба-фугу), колониальная коловратка, медуза-аурелия; 2) определите тип симметрии тела этих животных; 3) укажите способ жизни и среда жизни этих животных.
Название |
Тип симметрии |
Образ жизни |
Среда жизни |
Биология + Искусство
Симметрия в пространстве была известна художникам, скульпторам и архитекторам еще в глубокой древности. Мы видим элементы симметрии на картинах, в древних наскальных изображениях, в орнаментальных украшениях древних предметов и оружия. Египетские пирамиды и пирамиды майя, купола славянских соборов, греческих храмов и дворцов, античные арки и амфитеатры - вот только некоторые примеры стремления человека к возвышенной красоты и подлинного совершенства. А может быть вещь красивой, если она асимметрична, то есть лишена симметрии? Приведите примеры животных, которым свойственна асимметрия.
Ил. 164. Картино Рафаэля « Обручение Марии»
РЕЗУЛЬТАТ
Вопросы для самоконтроля |
|
1. Что такое движение у животных? 2. Какова основная особенность движения животных? 3. Что такое локомація? 4. Какие есть виды движения в животных? 5. Что такое симметрия тела? 6. Назовите три основных типа симметрии тела у животных. |
|
7. Каковы особенности движения животных? 8. Какие есть виды движения животных? 9. От чего зависит тип симметрии тела у животных? |
|
10-12 |
10. Как определить тип симметрии тела у животных? Приведите примеры асимметрии в животном царстве. |
Нелегко найти взрослого человека, который ни разу в жизни не слыхал крылатой фразы «Движение - это жизнь».
Существует и другая формулировка данного высказывания, звучащая несколько иначе: «Жизнь - это движение». Авторство данного афоризма принято приписывать Аристотелю - древнегреческому ученому и мыслителю, который считается основоположником всей «западной» философии и науки.
Сегодня трудно сказать с полной уверенностью, действительно ли великий древнегреческий философ когда-либо произносил подобную фразу, и как именно она звучала в те далекие времена, но, взглянув на вещи непредвзято, следует признать, что приведенное выше определение движения является хотя и звучным, но довольно расплывчатым и метафоричным. Попробуем разобраться, что же представляет собой движение с научной точки зрения.
Понятие движения в физике
Физика дает понятию «движение» вполне конкретное и однозначное определение. Раздел физики, изучающий движение материальных тел и взаимодействие между ними, называют механикой.
Раздел механики, изучающий и описывающий свойства движения без учета его конкретных причин, называется кинематика. С точки зрения механики и кинематики движением считается происходящее с течением времени изменение положения физического тела относительно других физических тел.
Что такое броуновское движение?
В задачи физики входит наблюдение и изучение любых проявлений движения, которые происходят или могли бы происходить в природе.
Одним из видов движения является так называемое броуновское движение, известное большинству читателей данной статьи из школьного курса физики. Для тех, кто по каким-то причинам не присутствовал при изучении данной темы или успел основательно ее подзабыть, поясним: броуновским движением называют беспорядочное движение мельчайших частиц вещества.
Броуновское движение происходит везде, где присутствует какая-либо материя, температура которой превышает абсолютный нуль. Абсолютным нулем называют температуру, при которой броуновское движение частиц вещества должно прекращаться. По шкале Цельсия, которой мы привыкли пользоваться в повседневной жизни для определения температуры воздуха и воды, температура абсолютного нуля составляет 273,15 °C со знаком минус.
Создать условия, вызывающие такое состояние вещества, ученым пока не удалось, более того, существует мнение, что абсолютный нуль является чисто теоретическим допущением, но на практике он недостижим, так как полностью остановить колебания частиц вещества невозможно.
Движение с точки зрения биологии
Поскольку биология тесно связана с физикой и в широком смысле совершенно от нее неотделима, в этой статье мы рассмотрим движение также и с точки зрения биологии. В биологии движение рассматривается как одно из проявлений жизнедеятельности организма. С этой точки зрения движение является результатом взаимодействия сил, внешних по отношению к отдельно взятому организму, с внутренними силами самого организма. Другими словами, внешние раздражители вызывают определенную реакцию организма, которая проявляется в движении.
Следует отметить, что хотя формулировки понятия «движение», принятые в физике и биологии, несколько отличаются друг от друга, по своей сути они не вступают ни в малейшее противоречие, являясь просто различными определениями одного и того же научного понятия.
Таким образом мы убеждаемся в том, что крылатое выражение, о котором шла речь в начале данной статьи, вполне согласуется с определением движения с точки зрения физики, поэтому нам остается лишь еще раз повторить прописную истину: движение - это жизнь, а жизнь - это движение.
Учитель биологии
МБОУ г.Шахты
«Лицей №11»
Коженова А.В.
Мир живой природы наполнен движением. Движение – одно из основных свойств живых организмов .
Движение (в биологии)
одно из проявлений жизнедеятельности, обеспечивающее организму возможность активного взаимодействия со средой, в частности, перемещение с места на место, захват пищи и т. п .
ПСЕВДОПОДИИ
(ЛОЖНОНОЖКИ)
ЖГУТИК
Поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических и эукариотических клеток и служащие для их движения в жидкой среде или по поверхности твердых сред .
Временные цитоплазматические выросты у одноклеточных организмов и у некоторых многоклеточных, которые служат для передвижения и захвата пищевых и других частиц .
ПАРАПОДИИ
РЕСНИЧКИ
Примитивные конечности, с многочисленными щетинками у многощетинковых червей. Они есть на каждом сегменте.
Органоиды движения инфузорий, заставляющие их вращаться и продвигаться вперед.
Амебоидное движение
Псевдоподии
Мерцательное движение
Жгутики Реснички
Инфузория-туфелька
Мышечное движение
За счет сокращения мускулатуры тело животного совершает волнообразные движения
Амёбы
(от греч.«изменение») - род микроскопических одноклеточных животных. У амёб неправильная, постоянно меняющаяся форма. Передвигается при помощи ложноножек (псевдоподий)
Водятся в прудах, во влажной почве, во внутренностях животных; они состоят из тонкой наружной оболочки клетки, большого ядра, питательных и сократительных вакуолей. Они размножаются бинарным делением. Длина до 0,3 мм. Наиболее известен вид - амёба обыкновенная
Инфузория-туфелька простейший одноклеточный организм встречаются в пресных водах. Организм получил своё название за постоянную форму тела, напоминающую подошву туфли. На поверхности клетки в основном продольными рядами расположены реснички , с помощью которых они двигаются. Плывёт тупым концом вперёд.У неё 2 сократительные вакуоли и два ядра, есть порошица и клеточный рот.
Эвглена зелёная
Клетка эвглены зелёной обычно веретеновидной формы и зелёного цвета с красным глазком. Эвглена зелёная распространена в сильно загрязнённых водоемах, но встречается и в чистых, как с пресной, так и с солоноватой водой. Способна как к гетеротрофному, так и к автотрофному типу питания за счёт наличия хлоропластов. Фотосинтез происходит на свету. Передвигается с помощью жгутика.
Здесь нарисованы ноги 3-х птиц. Одна из них живёт на воде, другая на деревьях, третья на земле. Обозначьте, какая где? Почему?
Ноги каждой птицы приспособлены к тем условиям, в которых она живёт. У птиц, которые живут на земле пальцы прямые и широко расставлены. У птиц, живущих на деревьях пальцы цепкие и кривые. У водных птиц соединены перепонками.
Здесь нарисованы крылья 2-х птиц. Одна из них живёт в лесу, другая на открытых пространствах. Учитывая особенность крыльев, обоснуйте ответ.
У птиц, живущих на открытых пространствах крыло длинное, узкое, острое, а у птиц, живущих в лесу, крылья не могут быть длинными т.к. они задевали бы ветки деревьев.
Перечислите особенности птиц связанные с полётом? Какие животные еще имеют крылья?
Особенности: крылья, обтекаемая форма тела, лёгкий скелет, хорошо развиты мышцы, воздушные мешки .
Скорость движения
Пингвины до 36 км/ч
Волк 50-60 км/ч
Кальмар 40-55 км/ч
Осьминог 15 км/ч
Гепард 70-110 км/ч
Ноги млекопитающих
стопоходящие
пальцеходящие
копытные
Движение растений
раскрывание цветка
движение листьев к свету
ростовые
движение корней к воде
Движение животных
При движении животных перемещается весь организм
Реактивное движение
Движение тела, возникающее при отделении некоторой его части с определенной скоростью относительно тела. При этом возникает реактивная сила, сообщающая телу ускорение.
Литература и интернет ресурсы
Учебник. Биология. Живой организм. 6 класс.
Учебник. Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс. Авторы: В.Б. Захаров, Н.И.Сонин. М., «Дрофа» 2014г.
http://universal_ru_en.academic.ru/3131782/
http://zooznaika.ru/5139.shtml
https://ru.wikipedia.org/wiki/ Движение_(биология)
Картинки.
Мир живой природы наполнен движением. Даже в организмах внешне неподвижных живых существ происходит постоянное движение. Движутся соки в растениях, перетекает цитоплазма в растительных и животных клетках, циркулирует межклеточная жидкость. Что же говорить о свободно движущихся организмах! С помощью жгутиков и ресничек движутся одноклеточные и простейшие организмы. Медленно поворачиваются к солнцу листья растений. Идут стада животных, летят стаи птиц. Сокращаются сердца, гоня кровь по сосудам, машут крыльями, бегут лапы и ноги, энергично работают хвосты. Движутся отдельные организмы, их части и органы… Не будет преувеличением сказать, что одно из важнейших свойств живого -- движение -- возникло одновременно с самой жизнью.
По мере эволюционного «взросления» видов живых организмов изменялись и совершенствовались способы и формы их движения, а также обеспечивающие его органы и системы.
1. Амебоидное движение
Амебоидное движение присуще корненожкам и некоторым отдельным клеткам многоклеточных животных (например - лейкоцитам крови). Пока у биологов нет единого мнения о том, что является причиной амебоидного движения. У клетки образуются выросты цитоплазмы, число и величина которых постоянно меняются, как меняется и форма самой клетки
2. Движения при помощи жгутиков и ресничек.
Движения при помощи жгутиков и ресничек характерно не только для жгутиконосцев и инфузорий, оно присуще некоторым многоклеточным животным и их личинкам. У высокоорганизованных животных клетки, имеющие жгутики или реснички, встречаются в дыхательной, пищеварительной, половой системах.
Строение всех жгутиков и ресничек практически одинаково. Вращаясь или взмахивая, жгутики и реснички создают движущую силу и закручивают тело вокруг собственной оси. Увеличение числа ресничек убыстряет передвижение. Такой способ движения свойствен обычно мелким беспозвоночным животным, обитающим в водной среде.
3. Движение с помощью мышц.
Движение с помощью мышц осуществляется у многоклеточных животных. Характерно для беспозвоночных и позвоночных животных.
Любое движение - это очень сложная, но слаженная деятельность больших групп мышц и биологических, химических, физических процессов в организме.
Мышцы образованы мышечной тканью. Главная особенность мышечной ткани - способность сокращаться. За счет сокращения мышц и осуществляется движение.
У круглых червей поочередное сокращение продольных мышц вызывает характерные изгибы тела. За счет этих телодвижений червь двигается вперед.
Кольчатые черви освоили новые способы движения в связи с тем, что в их мускулатуре, помимо продольных мышц, появились поперечные мышцы. Поочередно сокращая поперечные и продольные мышцы, червь, используя щетинки на сегментах тела, раздвигает частички почвы и движется вперед.
Пиявки освоили шагающие движения, используя для прикрепления присоски. У представителей класса Гидроидные передвижение происходит “шагами”.
Брюхоногие моллюски двигаются благодаря волнам сокращения, пробегающим по подошве ноги. Обильно выделяемая слизь облегчает скольжение и ускоряет движение. Двустворчатые моллюски двигаются с помощью мускулистой ноги, а головоногие освоили реактивный способ передвижения, выталкивая воду из мантийной полости.
Членистоногих отличает наружный скелет.
Многие ракообразные для передвижения по грунту используют ходильные ноги, а для плавания им служит либо хвостовой плавник, либо плавательные ноги. Любой из этих способов передвижения возможен при наличии хорошо развитой мускулатуры и подвижном сочленении конечностей с туловищем.
Паукообразные передвигаются на ходильных ножках, а мелкие пауки, образующие паутину, могут перемещаться с помощью ветра.
У большинства членистоногих специальными органами передвижения служат не только ноги, но и (в зависимости от систематической принадлежности) другие образования, например крылья у насекомых. У кузнечиков с низкой частотой биения крыльев мышцы прикрепляются к их основаниям.
Обитатели водной среды.
Обитатели водной среды двигаются по-разному. Например, водоплавающие птицы, водные черепахи и ластоногие перемещаются в воде с помощью видоизмененных гребных конечностей. Изгибая все тело, плавают многие рыбы, а также хвостатые земноводные и змеи. Реактивным способом, выталкивая воду из полости тела, пользуются осьминоги, каракатицы и медузы. А многие мелкие животные, в частности клопы-водомерки, не плавают, а ходят или бегают по поверхности воды.
Движение в воздушном пространстве.
Покорить воздух можно только с помощью полета. Именно так поступают летающие насекомые, птицы и летучие мыши. А летучие рыбы используют возможности двух стихий: стремительно разогнавшись в воде, они продолжают движение в воздухе. Освоили воздушное пространство и некоторые другие бескрылые животные: отдельные виды лягушек и ящериц, белки-летяги, шерстокрылы и др. Они научились совершать удлиненные планирующие прыжки, иногда на довольно значительные расстояния, правда обзаведясь для этого соответствующими, поддерживающими их в воздухе приспособлениями: перепонками между удлиненными пальцами, особыми складками кожи и т. п.
Движение по земле.
По твердой поверхности можно ходить, бегать, прыгать, ползать, лазать и скользить. Перечислить тех, кто умеет ходить и бегать, просто невозможно из-за обширности списка. Замечательные прыгуны -- это, бесспорно, кенгуру, лягушки, тушканчики, кузнечики, блохи и многие, многие другие. Безусловными чемпионами по ползанию являются змеи и безногие ящерицы. Но кроме чемпионов существуют и рядовые «ползуны» -- гусеницы, морские звезды. Среди лазающих животных выделяются прежде всего обезьяны. Однако заслуживает упоминания и австралийский сумчатый медведь коала, который всю жизнь проводит на эвкалиптовых деревьях. Прекрасно лазают по деревьям многочисленные белки, соболи и другие куньи, некоторые медведи, а также многие кошачьи.
Скользить умеют очень разные животные. Неторопливо несет свой домик по ею же созданной слизистой дорожке улитка. Стремительно скользит на животе по плотному снегу житель Антарктиды пингвин. Прекрасные пловцы, эти нелетающие птицы ходят довольно медленно. Если по дороге на рыбную ловлю им встречается подходящий пологий склон, то с помощью скольжения они оказываются на берегу гораздо быстрее, чем пешком.
И, наконец, о тех, кому выпала нелегкая доля передвигаться в толще земли. Самые, пожалуй, известные среди них -- кроты. Многим знакомо и сильное роющее насекомое из семейства сверчковых -- медведка. Живущие по всему миру многочисленные дождевые и земляные черви не только прокладывают в почве протяженные ходы, но и значительно повышают ее плодородие за счет активного перекапывания и аэрации.
Что позволяет птицам летать?
- 1. Крылья идеально приспособлены к полету по своей форме и создают подъемную силу.
- 2. Обтекаемая форма тела, создаваемая перьевым покровом. Перо чрезвычайно легко и прочно.
- 3. Легкий скелет. Кости имеют тонкие стенки, а внутри они полые или образуют сеть тонких внутренних перегородок. Такие кости легкие и в то же время очень прочные.
- 4. Сильные мышцы обеспечивают работу крыльев птиц.
- 5. Причуды стопы, состоящей из 4 пальцев (3 пальца вперед, один назад). Сухожилия, проходящие через цевку, обеспечивают сгибание пальцев, выполняют функцию рычага, точно координируют движения.
- 6. Питание. Птицам приходится очень много есть, они постоянно заняты поиском корма.
- 7. Дыхание. При полете требуется в 10-12 раз больше кислорода, чем в покое. Поэтому, кроме легких, имеются воздушные мешки.
Разница давлений над и под крылом создает подъемную силу крыла, которая удерживает птицу в полете.
Летают не только птицы, но и другие животные. Я решила сравнить насекомых и птиц. Птица летает быстрее и выше. У насекомых наружный скелет - защищает от хищников, мешает росту, у них нет мышц, которые позволили бы быстрее летать, а у птиц - внутренний скелет дает опору мышцам.
Рассмотрела перья под лупой и выяснила, что перо состоит из стержня, а от стержня отходят волоски, есть крючочки.
Приложила перышко к щеке - стало тепло. Значит, они нужны для тепла. Отрезала кончик пера - внутри пусто. Значит, перо легкое.
Вывод: перья - легкие, сохраняют тепло, эластично пружинят, очень крепкие, делают поверхность тела птицы гладкой.
Сравнивая с птицей летучую мышь, видим: тело птицы покрыто перьями, а мыши - шерстью. Мне кажется, что скелет у птиц легче, чем у летучих мышей, да еще у летучих мышей кожистое вещество между пальцами рук, плеча и тела. У птиц полетные мышцы развиты больше, вместо зубов - легкий клюв.
Вывод: птицы - лучше приспособлены к полету, чем насекомые и млекопитающие.