Движения (в биологии). Движения биологические Сообщение о способе движения организма
Почти все живые существа способны приводить в движение хотя бы часть своего тела. Так, все время изменяют свое положение в пространстве и совершают движения растущие части растений. Например, в направлении источника света изгибаются молодые проростки и верхушки побега с листьями. Изгибаясь, органы растений занимают оптимальное положение по отношению к источнику света. При прорастании семени, независимо от его положения, зародышевый корешок обязательно растет вниз, а главный побег - вверх. Если проросток перевернуть корнем вверх, а побегом вниз, то через некоторое время корень изогнется вниз, а побег - вверх.
В отличие от растений, большинство животных могут двигаться всем телом и перемещаться с места на место. Самым простым является пассивное движение животных в потоках воздуха и водных течениях.
Одним из самых древних и простых является амебоидное движение с помощью выпячиваний. Таким образом перемещается одноклеточное животное амеба обыкновенная, а также фагоциты - специализированные защитные клетки, уничтожающие болезнетворные микроорганизмы в теле животных и человека.
Многие одноклеточные и мелкие многоклеточные животные передвигаются с помощью жгутиков и ресничек. Жгутиков, как правило, один или два. Они длиннее, чем реснички. С помощью жгутиков перемещаются, например, одноклеточные организмы - бодо, а также эвглена зеленая, хламидомонада. Реснички служат органоидами движения инфузорий, личинок многих водных червей и ряда других животных.
В передвижении более крупных животных участвуют мышцы. Они могут сокращаться и, наоборот, удлиняться, приводя в движение организм животного. Наблюдая за ползущим дождевым червем, можно увидеть, как по его телу проходит волна сокращений. При этом утолщенные участки тела чередуются с тонкими и вытягивающимися.
Головоногие моллюски: кальмары, осьминоги и каракатицы - могут двигаться разными способами. Одни скользят по волнам (осьминог аргонавт), другие мчатся, как реактивная ракета (кальмар, осьминог) (рис. 78).
Рис. 78. Реактивное движение осьминога
У членистоногих животных: раков, пауков, насекомых - появились специальные органы передвижения - конечности. Они состоят из члеников и приводятся в движение мышцами. Кроме ног, у многих насекомых есть крылья. С их помощью они освоили воздушную среду. Первые летающие насекомые появились на Земле около 200 млн лет назад.
Специальная опорно-двигательная система, состоящая из костей и мышц, существует у позвоночных животных - рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих (зверей). Благодаря этому позвоночные животные способны активно перемещаться в воздухе, воде, почве и на ее поверхности.
Различными способами и с различной скоростью плавают в воде рыбы. В этом процессе большую роль играют плавники, особенно хвостовой. С его помощью рыбы плывут вперед.
У таких активных пловцов, как киты и дельфины, передние конечности превратились в ласты. Основным органом движения этих водных зверей служит мощный хвост, заканчивающийся двухлопастным плавником.
Как по твердому грунту, так и в воде могут активно передвигаться бобры, ондатры, лягушки, жабы. Их задние лапы снабжены плавательными перепонками, натянутыми между пальцами.
Строение многих животных в первую очередь приспособлено для передвижения. Подвижность позволяет им находить пищу, покидать неблагоприятные места, спасаться от хищников. Таким образом, движение является одним из важнейших свойств живых организмов.
Ответьте на вопросы
- Какие движения совершают растения?
- Каково значение движения в жизни растений?
- С помощью каких органов передвигаются животные?
Новые понятия
Движения у растений. Передвижение животных.
Подумайте!
Почему у животных, в отличие от растений, выработались различные способы передвижения?
Моя лаборатория
Очень разнообразны по строению и функциям конечности насекомых: плавательные (жук-плавунец), для сбора пыльцы (шмель), хватательные (вошь), бегательные (муравей), копательные (медведка) (рис. 79). Как вы думаете, с чем связаны эти видоизменения конечностей?
Рис. 79. Двигательные конечности насекомых
Интересен механизм реактивного движения головоногих моллюсков. Набрав в свое мускулистое мешковидное тело воды, животное резко сокращает мышцы. При этом вода с силой выбрасывается из тела через воронку и моллюск, подобно ракете, устремляется вперед. Всасывания воды и реактивные толчки в полость тела с неуловимой быстротой следуют одно за другим, и моллюск ракетой проносится в синеве океана. Мускулатура у головоногих моллюсков хорошо развита. С ее помощью воронка может поворачиваться в любую сторону, что позволяет животному быстро разворачиваться. Кальмары, беспрерывно работая телом-мешком, могут мчаться в погоне за рыбами со скоростью до 50 км/ч, даже выпрыгивать из воды и пролетать некоторое расстояние по воздуху.
Позвоночные животные при передвижении по суше ходят, прыгают и бегают. При этом они используют четыре (реже две) конечности как рычаги. Быстрее всех на короткие дистанции бегает длинноногий гепард. Он за несколько секунд развивает скорость 110 км/ч, но может держать ее лишь 15 с. Антилопы способны разгоняться до 110 км/ч и сохранять эту скорость на несколько минут, а затем более получаса бежать со скоростью 60 км/ч.
В отличие от большинства животных, свободно передвигающихся в пространстве, растения ведут прикрепленный образ жизни и кажутся нам неподвижными. На самом же деле в постоянном движении находятся цитоплазма и органоиды растительных клеток, различные органы растений: стебли, корни, листья, цветки. Так, в почве корни перемещаются по направлению к питательным веществам. Это способствует расширению области обитания корней и лучшему использованию находящихся в ней воды и минеральных веществ. Надземные побеги растений перемещаются в воздухе вверх и вширь, увеличивая площадь воздушного питания.
Стебли лиан движутся в направлении опоры - крупных стволов деревьев, обвивают их и выносят листья к свету.
Вы можете наблюдать за движением цветков и соцветий у ряда растений. Например, соцветия одуванчика утром открываются, а вечером закрываются. У тюльпана цветки раскрываются при повышении температуры воздуха или ярком освещении, а закрываются при затенении или понижении температуры. Движения цветков связаны с их приспособлениями к перекрестному опылению насекомыми, с защитой от неблагоприятных условий.
В основе любого движения растения лежит его рост. Он зависит от условий среды (температуры, освещенности, земного притяжения и др.) и от содержания гормонов в клетках. Чаще всего движение проявляется в виде изгибов органов. Например, верхушки побегов изгибаются в сторону света.
Стебель и корень по-разному реагируют на земное притяжение. Стебель растет вверх, в противоположном направлении от действия силы земного притяжения, а корень вниз - по направлению действия этой силы.
ДВИЖЕНИЯ (биологические), одно из проявлений жизнедеятельности организма, обеспечивающее возможность активного взаимодействия со средой.
Движения у животных и человека. Передвижения могут быть пассивными (за счёт использования водных и воздушных течений) и активными (локомоции). Последние осуществляются при помощи специальных органов, строение которых своеобразно у разных животных. Это могут быть ложноножки (медленное перетекание протоплазмы - амёбоидное движение), реснички и жгутики (ресничное и жгутиковое движение), специальные придатки тела, с помощью которых животные цепляются за неровности субстрата (щетинки, чешуйки, щитки) или прикрепляются к нему (присоски). Наиболее распространённая конструкция органов движения - конечности, представляющие собой систему рычагов, приводимую в движение сокращениями мышц. Некоторые водные животные (губки, кораллы и др.), ведущие неподвижный образ жизни, используют реснички и жгутики для того, чтобы приводить в движение окружающую их среду, которая доставляет им пищу. Перемещения осуществляются путём движения по субстрату, т. е. по твёрдой или жидкой опоре (ходьба, бег, прыжки, ползание, скольжение), свободного движения в воде (плавания) или в воздухе (летания). Во всех случаях движение - результат взаимодействия внешних по отношению к организму сил (сила тяжести, сопротивление среды) и внутренних сил (напряжение мышц, сокращение миофибрилл, движений протоплазмы). Целенаправленные движения возможны лишь при согласованной работе значительного числа мышц, координация которых осуществляется нервной системой.
Активное движение в воде производится с помощью специализированных гребных органов (от волосков и жгутиков до видоизменённых конечностей водяных черепах, птиц, ластоногих), изгибаниями всего тела (большинство рыб, хвостатых земноводных и др.), реактивным способом - выталкиванием воды из полостей тела (например, медузы, головоногие моллюски). Активное движение в воздухе свойственно большинству насекомых, птиц и некоторым млекопитающим (летучие мыши). Передвижение по воздуху так называемых летучих рыб, лягушек, млекопитающих (белки-летяги и др.) - планирующий прыжок, осуществляемый при помощи поддерживающих приспособлений (удлинённые грудные плавники, межпальцевые перепонки ног, складки кожи и др.).
Движения человека является наиболее важным способом его взаимодействия с окружающей средой и активного воздействия на неё. Они отличаются большим разнообразием: движения, связанные с вегетативными функциями, локомоции, движения трудовые, бытовые, спортивные, связанные с речью и письмом. Многие учёные, начиная с И. М. Сеченова (в их числе Ч. Шеррингтон, Н. А. Бернштейн, американский нейрофизиолог К. Лешли), полагали, что управление движением составляет значительную часть деятельности центральной нервной системы. Этим обусловлен интерес к анализу движения. Регистрация движения с помощью современной оптоэлектронной техники даёт возможность детального описания их кинематики и динамики. Запись электрической активности мышц (электромиография) раскрывает иннервационную структуру движения. Натуральные движения обычно многосуставные, и к их осуществлению привлекается одновременно значительное число мышц, составляющих три функциональные группы: 1-я группа - мышцы, обеспечивающие основное движение (главные и вспомогательные двигатели); 2-я - стабилизирующие положение частей тела, не участвующих непосредственно в данном движении (стабилизаторы), и 3-я - останавливающие движения (антагонисты). Поэтому координационная структура натуральных движений довольно сложная. Она может включать двигательные рефлексы, врождённые двигательные автоматизмы, а также прямое управление со стороны двигательной коры головного мозга. Основные локомоторные движения, будучи унаследованными, развиваются в ходе индивидуального развития (онтогенеза) и вследствие постоянных упражнений. Овладение новыми движениями - сложный процесс формирования новых условно-рефлекторных связей и их упрочения. При многократных повторениях произвольные движения выполняются согласованнее, экономичнее и постепенно автоматизируются.
Важнейшая роль в регуляции движения принадлежит сигналам, поступающим в нервную систему от многочисленных рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях и суставах (проприоцепторов), сообщающих о развиваемых мышцами силе, направлении, величине и скорости совершающегося движения. Информация о пространственных и временных характеристиках движения используется для совершенствования двигательных навыков, оценки степени двигательных расстройств при различных заболеваниях, для разработки эффективных методов двигательной реабилитации. Смотри также Биомеханика.
Лит.: Бернштейн Н. А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М., 1966; Физиология движений. Л., 1976; Беспозвоночные: новый обобщенный подход. М., 1992.
В. С. Гурфинкель.
Движения у растений , изменения расположения органов растений в пространстве, обусловленные воздействием внешних факторов (света, температуры, силы тяжести, давления и др.). Несмотря на то, что растения ведут преимущественно прикреплённый образ жизни и кажутся неподвижными, в движении находятся их цитоплазма и органеллы клеток, различные органы (корни, листья, цветки и др.), способные реагировать на изменения окружающей среды, приспосабливаясь к ним. Благодаря движению листья располагаются в пространстве таким образом, что меньше затеняют друг друга, а корни продвигаются в слои почвы с оптимальным содержанием питательных веществ, воды и кислорода; насекомоядные растения «ловят» насекомых, используя их в качестве дополнительной пищи.
Различают активные и пассивные движения у растений. К активным движениям относятся тропизмы (односторонние изгибы растущих частей растения), настии (ненаправленные движения органов), нутации (круговые движения, например у вьющихся растений). Активные перемещения в пространстве (таксисы) характерны для снабжённых жгутиками некоторых одноклеточных водорослей и зооспор водорослей, а также для мужских половых клеток (антерозоидов) мхов и папоротников.
Изменения расположения органов растений в пространстве происходят благодаря их неравномерному росту, обусловленному различной концентрацией гормонов - индолилуксусной кислоты, абсцизовой кислоты, этилена - на разных сторонах растения (при тропизмах, настиях, нутациях) и колебаниями тургорного давления в клетках органа (при настиях). Клетки тканей, непосредственно участвующих в движении, обладают относительно тонкими, хорошо растяжимыми стенками. К их числу относятся клетки основной паренхимы, клетки в основании черешков (подушечках) листьев (например, у бобовых), моторные клетки в эпидермисе некоторых злаков. Поэтому движения свойственны молодым органам или частям растения, не потерявшим способности к росту в благоприятных условиях. Существует тесная связь между движением у растений, их водным обменом и содержанием в клетках минеральных веществ.
Пассивные движения могут быть связаны с изменением напряжения тканей под влиянием прикосновения (например, когда зрелый плод растений бешеного огурца как бы «выплёскивает» свои семена), с переносом спор, пыльцы и семян с током воздуха, воды или с помощью животных.
Лит.: Терминология роста и развития высших растений. М., 1982; Вайнар Р. Движения у растений. М., 1987; Кузнецов В. В., Дмитриева Г. А. Физиология растений. М., 2005.
Из всех классов животных - высших и примитивных - многие виды используют отличные друг от друга способы передвижения (иногда весьма оригинальные) по воде, под водой, в воздухе и по поверхностям. Способы передвижения животных зависят от многих факторов: формирования в процессе эволюционного развития, наличия или отсутствия скелета, других особенностей строения конкретно взятого вида.
Важнейшая особенность
Способность двигаться - одно из свойств к какому бы они классу или виду ни причислялись учеными. Даже растения осуществляют движение внутри на клеточном уровне. А животным, в отличие от растений, свойственно перемещать все тело, преследуя тем самым различные цели: поиск пищи, размножение, защита от врагов. Потому что движение - это и есть сама жизнь живой природы и, в частности, ее фауны.
Способы передвижения животных. Классификация
Все они по типу делятся на несколько больших групп.
Эволюционное развитие
При эволюции животных от простейших и одноклеточных структур организмов до высших многоклеточных, обладающих различными органами и функциями, эволюционировали и способы передвижения животных. За миллионы лет вырабатывались сложнейшие двигательные системы, позволяющие разным видам добывать пищу, убегать от врага, защищаться и размножаться. Характерно, что лишь немногие из известных животных осуществляют сидячий образ жизни. Подавляющее большинство передвигается различными способами.
С помощью мышц
Для многоклеточных представителей фауны характерно осуществление передвижения с помощью мышц, которые образованы особой тканью, называемой мышечной. Данная структура имеет особенность сокращаться. Сокращаясь, мышцы приводят в движение рычаги, которыми являются составные части скелетов животных. Так и осуществляется перемещение.
Кто во что горазд
Итак, при помощи мышечных структур слизни и улитки скользят по поверхностям. используя полостное мышечное движение, цепляются щетинками за неровную почву. Пиявки используют присоски, а змеи - чешуйки кожи. Многие животные, приподнимая тело над землей, передвигаются при помощи конечностей, значительно таким образом уменьшая трение. Как результат, возрастает и скорость передвижения (быстрейшее животное на планете - гепард, который развивает скорость свыше 110 километров). Некоторые животные прыгают (даже по воде). Некоторые планируют в воздухе или летают. Некоторые ныряют или плавают по воде или в глубинах. Но везде используется мышечная сила.
Необычные способы передвижения животных
- Пресноводная гидра движется при помощи своеобразных шагов и кувырков. Она изгибает тело и прикрепляется щупальцами к поверхности, затем подтягивает подошву. А актинии очень медленно движутся, сокращая и расслабляя мышцы самой подошвы.
- Головоногие (кальмары, осьминоги) способны к реактивному передвижению. Они засасывают жидкость в специальную полость своего тела и с силой выбрасывают ее сквозь узкую воронку. Тем самым двигают тело в противоположном направлении.
- Ящерица-василиск быстро бегает по воде (2 метра в секунду). На поверхности воды ее удерживают пузырьки воздуха под чешуйками лап.
- Геккон бежит по вертикальной стеклянной стене со скоростью 1 метр в секунду, не падая. Это происходит за счет специальных присосок на лапках ящерицы.
- Райские украшенные змеи, обитающие в Азии, перелетают по воздуху с дерева на дерево, используя уплощение своего тела, которое превращается на это время в подобие
Итоги
Разнообразные виды движений характерны для всех животных, существующих на нашей планете. Сам процесс осуществляется несколькими способами. Каждый из живых организмов приспособлен к определенным, характерным для него, видам движений.
Данный материал может быть использован для проведения урока на тему «Способы передвижения животных. 5 класс».
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.
Одно из важнейших свойств всех живых организмов -способность к движению. Особенно сложными и разнообразными движениями отличаются многоклеточные животные.
Движение одноклеточных организмов
Одноклеточные организмы могут передвигаться разными способами. Многие бактерии, одноклеточные и простейшие животные передвигаются с помощью жгутиков. Их может быть от одного до нескольких тысяч. Жгутики движутся, как правило, волнообразно- Инфузории перемещаются в пространстве с помощью ресничек. Они более чем в 10 рая короче жгутиков, их движения похожи на колебания маятника. обыкновенная движется с помощью временных выростов - ложноножек. Она словно перетекает по дну. Выпуская ложноножки, амеба движется со скоростью 0,2 мм в минуту.
Движение растений и грибов
Растения и , в отличие от животных, не передвигаются в пространстве. Однако это не значит, что они не совершают движений. Большинство движений грибов и растений результат их роста. Гормон роста, образующийся в клетках растений на верхушке , очень чувствителен к свету, поэтому теневая сторона растет быстрее освещенной и стебель изгибается в направлении к свету. У растений некоторые движения возникают в ответ на действия факторов внешней среды. Так, главный растет под действием силы земного притяжения вертикально вниз, а главный стебель под влиянием света - вверх. У листьев хорошо выражены движения на свет: пластинка, особенно в условиях затенения, располагается перпендикулярно солнечным лучам.
Благодаря движению органы растений могут максимально использовать свет, влагу и питательные вещества.
Движение животных
В отличие от растений и грибов большинство многоклеточных животных активно передвигаются в пространстве. Разнообразные способы движения служат для поиска и потребления пищи, спасения от хищников. Именно поэтому у них в процессе исторического развития выработалась сложная опорно-двигательная система. Основа такой системы - скелет. У позвоночных животных скелет внутренний, он построен из костной и хрящевой тканой. Части сколота соединяются неподвижно или с помощью суставов. Скелет служит местом для прикрепления мышц При сокращении мышц части скелета работают как рычаги, что приводит
к различным движениям. Согласованную работу мышц, их сокращение и расслабление обеспечивает нервная система.
Для активного передвижения в различных средах у животных сформировались разнообразные конечности. Водные животные передвигаются с помощью плавников (рыбы) или ластообразных конечностей (морские котики, моржи). Почвенные животные роют ходы с помощью приспособленных для этого роющих передних конечностей. У большинства животных, обитающих в наземно-воздушной среде, имеются специальные двигательные конечности. С их помощью они совершают разнообразные движения: ходят, бегают, ползают, прыгают. Некоторые животные способны летать. Крылья птиц и летучих мышей это видоизмененные передние конечности. Крылья и других насекомых - это выросты покровов.