Рухи (біол.)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Рухи (біол.)

Рухи (біологічне) у тварин і людини Д. — один з проявів життєдіяльності, що забезпечує організму можливість активної взаємодії з середовищем, зокрема переміщення з місця на місце, захват їжі і ін. Д. здійснюються за допомогою спеціальних органів, будова яких своєрідно у різних тварин і залежить від типа їх локомоциі і умов довкілля (наземна, водна, повітря). Це можуть бути псевдоніжки (повільне перетікання протоплазми — амебоїдне Д.), вії і джгутики (війкове і жгутикове Д.), спеціальні придатки тіла, за допомогою яких тварини чіпляються за нерівності субстрата (щетини, лусочки, щитки) або прикріпляються до нього (присоски). Найбільш поширена конструкція органів Д. — кінцівки, що представляють систему важелів, що приводиться в Д. скороченнями м'язів. Деякі водні тварини (губки, корали і ін.), ведучі нерухомий спосіб життя, використовують вії і джгутики для того, щоб приводити в Д. їх довкілля, що доставляє їм пищу.

загрузка...

  Переміщення тварин можуть здійснюватися дорогою:

  1) Д. по субстрату, тобто по твердій або рідкій опорі ( ходьба, біг, стрибки, повзання, ковзання);

  2) вільного Д. у воді — плавання ;

  3) вільного Д. в повітрі — літання .

  У всіх випадках Д. — результат взаємодії зовнішніх по відношенню до організму сил (сила тяжіння, опір середовища) і внутрішніх сил (напруга м'язів, скорочення міофібрил, Д. протоплазми). Цілеспрямовані Д. можливі лише при погодженій роботі значного числа м'язів, координація яких здійснюється нервовою системою. Д. у воді і повітрі може бути і пасивним. Так, наприклад, для переміщення на великі відстані деякі павуки випускають павутини і несуться повітряними течіями. До пасивного Д. відноситься і ширяння, спостережуване у птиць, що використовують повітряні течії. Деякі водні тварини мають пристосування що забезпечують підтримку їх тіла в зваженому стані (вакуолі в зовнішньому шарі протоплазми радіолярій, повітряні міхури в колоніях сифонофор і т. п.). Активне Д. у воді здійснюється за допомогою спеціалізованих грібних пристроїв (від волосків і джгутиків до видозмінених кінцівок водяних черепах, птиць, ластоногих), вигинаннями всього тіла (більшість риб, хвостатих земноводних і ін.), реактивним способом — виштовхуванням води з порожнин тіла (медузи, головоногі молюски і ін.). Активне Д. в повітрі — літання — властиво більшості комах, птиць і деяким ссавцем (кажани). Пересування по повітрю т.з. летких риб, жаб, ссавців (білки-летяги і ін.) — не літання, а подовжений плануючий стрибок, здійснюваний за допомогою таких підтримуючих пристосувань, як подовжені грудні плавники, міжпальцеві перетинки ніг, складки шкіри і ін.

  В процесі історичного розвитку тварин типи Д. змінювалися і ускладнювалися. Ч. Дарвін показав, що в ході еволюції шляхом природного відбору закріплювалися ті види Д. і конструкції апаратів Д., які виявилися життєво необхідними і корисними для вигляду. Важливий етап на цій дорозі — виникнення жорсткого скелета і поперечнополосатой мускулатури, що з'явилася у хребетних тварин. Це спричинило ускладнення в будові нервової системи, забезпечило різноманітність Д., розширило життєві можливості організмів.

  Д. людини — найбільш важливий спосіб його взаємодії з довкіллям і активної дії на неї — відрізняються великою різноманітністю: Д., пов'язані з вегетативними функціями, локомоциі, Д. трудові, побутові, спортивні, пов'язані з мовою і листом. По вираженню І. М. Сеченова, «...все зовнішні прояви мозкової діяльності дійсно можуть бути зведені на м'язовий рух» (Вибрані проїзв.(твір), 1953, с. 33). Можна виділити два напрями у вивченні Д. тварин і людини. Перше — виявлення біомеханічних характеристик опорно-рухового апарату, кінематичний і динамічний опис натуральних Д. (див. Біомеханіка ) . Друге — нейрофізіологічне — з'ясовує закономірності управління Д. з боку нервової системи. Встановлено, що м'язи, здійснюючі Д., рефлекторно управляються імпульсами з центральної нервової системи. Основні локомоторні Д., будучи успадкованими (безумовно рефлекторними), розвиваються в ході індивідуального розвитку ( онтогенезу ) і унаслідок постійних вправ. Оволодіння новими Д. — складний процес формування нових умовнорефлекторних зв'язків і їх зміцнення. При багатократних повтореннях довільні Д. виконуються согласованнєє, економічніше і поступово автоматизуються. Найважливіша роль у регуляції Д. належить сигналам, що поступають в нервову систему від розташованих в м'язах, сухожиллях і суглобах пропріорецепторів, що повідомляють про напрям, величину і швидкість Д, що здійснюється., що активують рефлекторні дуги в різних частинах нервової системи, взаємодія яких і забезпечує координацію Д. (див. Руховий аналізатор ) .

  Ст С. Гурфінкель.

  Рухи в рослин ділять на двох основних типів: 1) пасивні і 2) активні. Пасивні, або гігроскопічні, Д. пов'язані із зміною вмісту води в колоїдах, складових оболонку клітки. В квіткових рослин гігроскопічні Д. грають велику роль при поширенні насіння і плодів. В зростаючої в пустелі Аравії ієрихонської троянди в сухому повітрі гілочки згорнуті, а в сиром розгортаються, відриваються від субстрата і переносяться вітром. Плоди ковили і герані завдяки гігроскопічності зариваються в землю. В жовтої акації зрілий боб висихає, дві його стулки спіральний скручуються, а насіння з силою розкидаються. У основі активних Д. лежать явища дратує і скоротності білків цитоплазми рослин, а також ростові процеси. Сприймаючи впливи довкілля, рослини реагують на них посиленням інтенсивності обміну, прискоренням Д. цитоплазми, а також ростовими і ін. Д. Воспрінятоє рослиною роздратування передається по цитоплазматичних тяжам — плазмодесмам, а потім вже відбувається відповідь рослини як цілого на роздратування. Слабке роздратування викликає посилення, сильне, — пригноблення фізіологічних процесів в рослині. Активні Д. бувають повільні (ростові) і швидкі (скоротливі). До ростових Д. відносяться: тропізми (роздратування діє в одному напрямі і відбувається однобічне зростання, внаслідок чого виникає вигин органу — геотропізм, фототропізм, хемотропізм і ін.) і настії (відповідь рослини на дію подразників, що не мають певного напряму, — термонастії, фотонастії і так далі). Див. мал. 1—5.

  Скоротливі Д. часто називають тургорнимі (див. Тургор ) . Ці Д. в рослин — результат взаємодії аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) із скоротливими білками. Т. о., механізм скоротливих Д. рослин майже той же, що і при скороченні м'язів людини, Д. слизовика або зооспори водорості. До активних скоротливим Д. відносяться переміщення в просторі деяких нижчих організмів — таксиси, що викликаються, як і тропізми, однобічним роздратуванням. До таксисам здатні забезпечені джгутиками бактерії, деякі водорості, антерозоїди мохів і папоротей. Багато водоростей (хламідомонади) виявляють позитивний фототаксис, антерозоїди мохів збираються в капіляри, що містять слабкий розчин сахарози, а папоротей — розчин яблучної кислоти (хемотаксис). До скоротливих рухів, зв'язаних, ймовірно, із скороченнями білкової речовини цитоплазми, відносяться і сейсмонастії. Близько до сейсмонастій стоять автономні Д. Так, в семафорного інд. рослини Desmodium gyrans складний аркуш складається з великої пластинки і двох менших бічних пластинок, які те опускаються, то піднімаються, як семафор; за несприятливих умов (темнота) ці Д. припиняються. В біофітума (Biophytum sensitivum) при сильному роздратуванні листочки складаються, як в мімози, здійснюючи ряд ритмічних скорочень. При цьому, мабуть, відбувається розпад АТФ і швидке її відновлення, що і викликає безперервні рухи листя під впливом подразників. Листочки кислиці складаються під впливом сильного світла, темноти, підвищеної температури. До вечору листочки кислиці складаються, а вже вночі відбувається їх розкриття, мабуть, після того, як відновиться зв'язок АТФ із скоротливими білками. В рослин, здатних до никтінастічеським (Acacia dealbata), сейсмонастичним (Mimosa pudica), а також до автономних Д. (Desmodium gyrans), є висока активність АТФ. В рослин, не здатних до Д., вона незначна (Desmodium canadensis). Найбільшим вмістом АТФ відрізняються ті тканини рослин, які пов'язані з Д. Раніше панувала думка, що Д. листя мімози пов'язано з втратою тургора і виходом води в міжклітинників в зчленуваннях аркуша. В. А. Енгельгардт (1957) передбачає участь АТФ в осмотичних явищах, пов'язаних з Д. листя мімози, і дегідратацією її кліток в зчленуваннях.

  П. А. Генкель.

 

  Літ.: Дарвін Ч., Здібність до руху в рослин, Соч., т. 8, М. — Л., 1941; Зенкевіч Л. А., Нариси по еволюції рухового апарату тварин, «Журнал загальної біології», 1944, т. 5 №3: Енгельгардт Ст А., Хімічні основи рухової функції кліток і тканин, «Вісник АН(Академія наук) СРСР», 1957 № 11, с. 58; Калмиків До. ф.. Дослідження явищ тій, що дратує рослин в російській науці другої половини 19 ст, «Тр. інституту історії природознавства і техніки АН(Академія наук) СРСР», 1960, т. 32, в, 7; Магнус Р., Установка тіла, пер.(переведення) з йому.(німецький), М. — Л., 1962; Любімова М. Н., До характеристики рухової системи рослин Mimosa pudica, в кн.: Молекулярна біологія. Проблеми і перспективи, М., 1964; Поглазов Би. Ф., Структура і функції скоротливих білків, М., 1965; Бернштєїн Н. А., Нариси по фізіології рухів і фізіології активності, М., 1966; Суханов Ст Би., Матеріали по локомациі хребетних, «Бюлетень Московського суспільства випробувачів природи», 1967, т. 72, ст 2; Олександр Р., Біомеханіка пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1970.

Мал. 4. Фотонастічеськоє рух соцветій кульбаби: зліва — в похмуру, справа — в ясну погоду.

Мал. 1. Фототропічний вигин проростков вівса при однобічному освітленні.

Мал. 2. Геотропічний вигин кінчика кореня боба, покладеного горизонтально, протягом доби.

Мал. 3. Термонастічеськие руху квіток кактуса: зліва — на холоді; справа — в теплі.

Мал. 5. Сейсмонастичний рух листя мімози. Аркуш справа опустився після легкого удару.