Liike (biologia)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 2. elokuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 12 muokkausta .

Liike (biologiassa) on yksi elintärkeän toiminnan ilmenemismuodoista , joka tarjoaa keholle mahdollisuuden aktiiviseen vuorovaikutukseen ympäristön kanssa, erityisesti liikkuessa paikasta toiseen, sieppaamalla ruokaa jne. [1] Liike on seurausta kehon ulkopuolisten voimien (alas- painovoima , taka- ympäristövastus ) ja omien voimien (yleensä eteen- tai ylös- lihasten jännitys , myofibrillien supistuminen, protoplasman liike ) vuorovaikutuksesta. Se on biomekaniikan tutkimuskohde .

Suurin osa bakteereista kulkee liikkeelle bakteerisiimojen avulla , kun taas yksisoluisia eukaryootteja kuljettavat siimot , värekarvot tai pseudopodia . Useissa primitiivisissä monisoluisissa organismeissa ( Trichoplax , ciliaariset madot ) ja monissa planktontoukissa tapahtuu monia liikkeitä sisäepiteelin värien toiminnan vuoksi . Useimmissa monisoluisissa eläimissä ne suoritetaan erityisten elinten avulla, joiden rakenne on erilainen eri eläimillä ja riippuu niiden liikkumistyypistä ja ympäristöolosuhteista (maa, vesi, ilma). Mutta myös näissä tapauksissa organismin ja sen osien liike on seurausta muutamista solujen liikkuvuudesta .

Joillekin eläimille (esimerkiksi hydroidipolyypeille ) ja monille kasveille on ominaista kasvuliikkeet .

Solujen liikkuvuuden muodot

Näiden perusmuotojen lisäksi on muita, joita on vähemmän tutkittu ( gregariinien , myksobakteerien ja rihmamaisten sinilevien liukuliike , suvoyesten kouristuksen supistuminen jne.).

Monisoluisten eläinten motoriset laitteet ja elimet

Elimiä voivat käyttää organismit, joilla on vapaa liikkuvuus. Tällaisten puuttuessa (kiinnittyneillä vesieläimillä - sienet, korallit jne., jotka elävät paikallaan pysyvästi), värejä ja siimoja käytetään saattamaan ympäristönsä liikkeelle ja toimittamaan niille ruokaa ja happea.

Tarkoituksenmukaiset liikkeet ovat mahdollisia vain huomattavan määrän lihaksia tai värejä koordinoidulla työllä, jonka koordinoinnista pääsääntöisesti huolehtii hermojärjestelmä.

Luokitus

Liikkeen poluilla (liike)

Aktiviteetin mukaan

Passiivinen

Vedessä ja ilmassa liike voi olla passiivista:

  • liikkuessaan pitkiä matkoja, jotkut hämähäkit vapauttavat hämähäkinseittejä ja kulkeutuvat ilmavirtojen mukana.
  • lintujen kohoaminen ilmavirtojen avulla
  • Joillakin vesieläimillä on laitteita, jotka pitävät kehonsa suspendoituneessa tilassa (vakuolit radiolaarisen protoplasman ulkokerroksessa, ilmakuplat sifonoforipesäkkeissä jne.).
Aktiivinen
  • Vedessä suoritetaan:
    • käyttämällä erityisiä soutulaitteita (karvat ja siimot vesikilpikonnien, lintujen ja hyljeeläinten muunneltuihin raajoihin)
    • koko kehon taivutukset (useimmat kalat, sammakkoeläimet jne.)
    • suihkutavalla - työntämällä vettä ulos kehon onteloista (meduusat, pääjalkaiset jne.).
  • Ilmassa - lentäminen - on ominaista useimmille hyönteisille, linnuille ja joillekin nisäkkäille (lepakko). Liikkuminen ilmateitse ns. lentävät kalat, sammakot, nisäkkäät (liito-oravat jne.) - ei lennä, vaan pitkänomainen liukuhyppy, joka suoritetaan sellaisten tukilaitteiden avulla, kuten pitkänomaiset rintaevät, jalkojen interdigitaaliset kalvot, ihopoimut jne.

Evoluutio

Evoluution aikana eläinten liikkumistyypit monimutkaistuvat. Jäykän luuston ja poikkijuovaisten lihasten syntyminen oli yksi tärkeimmistä evoluution vaiheista. Tämän seurauksena hermoston rakenne muuttui monimutkaisemmaksi, erilaisia ​​liikkeitä ilmestyi ja organismien elintärkeät mahdollisuudet laajenivat.

Human Movements

Ne ovat tärkein tapa vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa ja aktiivisesti vaikuttaa siihen.

Niitä on monenlaisia:

"...kaikki aivojen toiminnan ulkoiset ilmentymät voidaan todellakin pelkistää lihasliikkeeksi " I. M. Sechenov [2]

.

Kaikki ihmisen liikkeet voidaan jakaa reflekseihin ja vapaaehtoisiin. [3] [4] . Vapaaehtoiset liikkeet syntyvät keskushermoston motorisissa toiminnallisissa järjestelmissä muodostuvien ohjelmien toteuttamisen seurauksena . [5] Vapaaehtoisten liikkeiden täydellistä menetystä kutsutaan halvaukseksi , ja heikkenemistä kutsutaan pareesiksi . [5] Halutessaan suoritettavia ohjelmia, jotka muodostuvat motorisissa toiminnallisissa järjestelmissä, ei ole täysin tutkittu. Mielivaltaisia ​​[4] kutsutaan tahdonmukaisiksi liikkeiksi ja tahattomaksi [6] - jotka syntyvät henkilön halusta riippumatta [7] . Esimerkiksi tahallinen virtsaaminen ja tahaton virtsan erittyminen [8] virtsankarkailun tapauksessa . Liikkeitä suorittavan henkilön kehon osista erotetaan aktiiviset ja passiiviset liikkeet. Aktiivisia ovat liikkeet, joita henkilö tekee itsenäisesti (spontaanisti tai toimeksiannosta), passiiviset liikkeet ovat tutkijan suorittamia muutoksia potilaan ruumiinosien asennossa avaruudessa potilaan passiivisella asenteella näihin liikkeisiin. [9]

Exploring

Eläinten ja ihmisten liikkumisen tutkimuksessa on kaksi suuntaa:

  • tuki- ja liikuntaelimistön biomekaanisten ominaisuuksien tunnistaminen , luonnollisten liikkeiden kinemaattinen ja dynaaminen kuvaus
  • neurofysiologinen - hermoston hallintamallien selvittäminen liikkeellä

Lihaksia, jotka suorittavat liikettä, ohjaavat refleksiivisesti keskushermoston impulssit.

Perusliikkeet, jotka ovat periytyviä ( varmasti refleksi ), kehittyvät yksilön kehityksen aikana ja jatkuvan harjoittelun seurauksena. Uusien liikkeiden hallinta on monimutkainen prosessi uusien ehdollisten refleksiyhteyksien muodostamiseksi ja vahvistamiseksi. Useilla toistoilla vapaaehtoiset liikkeet suoritetaan johdonmukaisemmin, taloudellisemmin ja vähitellen automatisoituvat. Liikkeen säätelyssä tärkein rooli on lihaksissa, jänteissä ja nivelissä sijaitsevista proprioreseptoreista hermostoon tulevilla signaaleilla, jotka raportoivat liikkeen suunnan, suuruuden ja nopeuden, aktivoivat refleksikaaria hermoston eri osissa. , joiden vuorovaikutus varmistaa liikekoordinoinnin .

Liikkeet kasveissa

Passiivinen (hygroskooppinen)

Liittyy solukalvon muodostavien kolloidien vesipitoisuuden muutokseen.

Niillä on tärkeä rooli kukkiville kasveille siementen ja hedelmien jakelussa.

Esimerkkejä:

  • Arabian autiomaassa kasvavassa Jerikon ruusussa oksat taittuvat kuivassa ilmassa, ja kosteassa ilmassa ne avautuvat, irtautuvat alustasta ja tuulet kantavat niitä.
  • Hygroskooppisuuden vuoksi höyhenruohon ja rypyn hedelmät kaivautuvat maahan
  • Keltaisessa akaasiassa kypsä papu kuivuu, sen kaksi siipeä ovat kierrettyinä ja siemenet leviävät voimalla.

Aktiivinen

Aktiiviset liikkeet perustuvat kasvien sytoplasman proteiinien ärtyneisyyteen ja supistumisilmiöön sekä kasvuprosesseihin. Ympäristön vaikutukset havaitessaan kasvit reagoivat niihin lisäämällä aineenvaihdunnan intensiteettiä, kiihdyttäen sytoplasman liikettä sekä kasvua ja muita liikkeitä. Kasvin havaitsema ärsytys välittyy sytoplasman säikeitä - plasmodesmata - pitkin, ja sitten kasvi kokonaisuudessaan reagoi ärsytykseen. Heikko ärsytys aiheuttaa voimakkuutta, voimakas - fysiologisten prosessien estoa kasvissa.

Hidas (kasvu)

Nämä sisältävät:

  • tropismit (ärsytys vaikuttaa yhteen suuntaan ja tapahtuu yksipuolista kasvua, mikä johtaa elimen taipumiseen - geotropismi, fototropismi, kemotropismi jne.)
  • nastia (kasvin vaste ärsykkeiden toimintaan, joilla ei ole tiettyä suuntaa - termonastia, fotonastia jne.)
Nopea (supistuva)

Usein kutsutaan turgoriksi , ja ne ovat seurausta adenosiinitrifosfaatin (ATP) vuorovaikutuksesta supistuvien proteiinien kanssa. Siten kasvien supistuvien liikkeiden mekanismi on lähes sama kuin ihmisen lihasten supistumisen, limahomeen tai levien zoosporien liikkeen aikana.

Aktiiviset supistumisliikkeet sisältävät joidenkin alempien organismien - taksien - liikkeet avaruudessa , jotka aiheutuvat, kuten tropismit , yksipuolisesta ärsytyksestä. Siimalilla varustetut bakteerit, jotkut levit, sammalen anterotsoidit ja saniaiset pystyvät taksiamaan. Monilla levillä (chlamydomonas) on positiivinen fototaksinen, sammalanterotsoidit kerääntyvät heikkoa sakkaroosiliuosta sisältäviin kapillaareihin ja saniaiset omenahappoliuokseen (kemotaksis).

Supistumisliikkeet , jotka todennäköisesti liittyvät sytoplasman proteiiniaineen supistuksiin, sisältävät myös seismonastian . Autonomiset liikkeet ovat lähellä seismonastioita. Joten semafori ind. kasvit Desmodium gyransin monimutkainen lehti koostuu suuresta levystä ja kahdesta pienemmästä sivulevystä, jotka vuorotellen laskeutuvat ja nousevat kuin semafori. Epäsuotuisissa olosuhteissa (pimeässä) nämä liikkeet pysähtyvät. Biophytumissa (Biophytum sensitivum) lehdet taittuvat voimakkaalla ärsytyksellä mimosan tavoin, mikä tekee sarjan rytmisiä supistuksia. Samaan aikaan ilmeisesti tapahtuu ATP:n hajoaminen ja sen nopea palautuminen, mikä aiheuttaa lehtien jatkuvia liikkeitä ärsykkeiden vaikutuksesta. Oxalis-lehdet taittuvat voimakkaan valon, pimeyden ja kohonneen lämpötilan vaikutuksesta. Iltapäivään mennessä oxalis-lehdet taittuvat, ja jo yöllä ne avautuvat ilmeisesti sen jälkeen, kun ATP:n yhteys supistuviin proteiineihin on palautettu. Kasveilla, jotka kykenevät nyktinastiseen (Acacia dealbata), seismonastiseen (Mimosa pudica) ja myös itsenäiseen liikkeeseen (biol.) (Desmodium gyrans), on korkea ATP-aktiivisuus. Kasveissa, jotka eivät pysty liikkumaan, se on mitätön (Desmodium canadensis). Suurin ATP-pitoisuus löytyy niistä kasvikudoksista, jotka liittyvät liikkeeseen. Aikaisemmin vallitsi mielipide, että mimosan lehtien liikkuminen liittyy turgorin menettämiseen ja veden vapautumiseen lehtien nivelten solujen välisiin tiloihin. V. A. Engelgardt olettaa ATP:n osallistumisen osmoottisiin ilmiöihin, jotka liittyvät mimosan lehtien liikkumiseen ja sen solujen kuivumiseen nivelissä.

Kasvien veturiliikkeet ovat aktiivisia liikkeitä vesiympäristössä, jotka ovat ominaisia ​​bakteereille, alemmille leville ja myksomykeeteille sekä eläinitiöille ja siittiöille [10] .

Ne johtuvat ärsykkeiden yksipuolisesta vaikutuksesta (ärsykettä kohti tai siitä poispäin): valo ( fototaksinen ), kemikaalit ( kemotaksis ) jne.

Toteutettu:

  • (useimmissa tapauksissa) flagellan avulla (levälevät, bakteerit, liikkumattomien levien zoosporit, samoin kuin alemmat sienet, levien siittiöt, sienet, sammalit, saniaiset ja eräät siimalevät)
  • (harvemmin) yksipuolisen liman erittymisen (viherlevä Closterium), aktiivisten käärmemäisten taipumien (sinilevä Oscillatoria, rikkibakteeri Beggiatoa), protoplasman yksipuolisen liikkeen (liikkuvat piilevät) tai protoplasmisten kasvainten muodostumisen seurauksena ( myxomycetes)

Evoluutio

Kasvien evoluutio meni siihen suuntaan, että ne menettivät kykynsä liikkua. Vegetatiivisessa tilassa vain bakteerit, jotkut levät ja myksomykeetit ovat liikkuvia: muissa levissä ja alemmissa sienissä liikkuvat liikkeet ovat ominaisia ​​vain zoosporeille ja siittiöille, korkeammille kasveille (sammaleet, mailasammaleet, korteet, saniaiset, kykadit ja neidonhiuspuut) - vain siittiöissä.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. [bse.sci-lib.com/article020252.html Sanan "liike" merkitys suuressa Neuvostoliiton tietosanakirjassa]
  2. Sechenov I. M. Valitut teokset, 1953, s. 33
  3. Skoromets A. A. Skoromets A. P. Skoromets T. A. Hermoston sairauksien ajankohtainen diagnoosi. Opas lääkäreille. 5. painos, stereotyyppinen., ammattikorkeakoulu 2007, s. 55-56
  4. 1 2 Wikisanakirja
  5. 1 2 Skoromets A. A. Skoromets A. P. Skoromets T. A. Hermoston sairauksien ajankohtainen diagnoosi. Opas lääkäreille. 5. painos, stereotyyppinen., ammattikorkeakoulu 2007, s. 55-56
  6. Wikisanakirja
  7. Odinak M. M. Kliininen diagnostiikka neurologiassa. "SpetsLit", 2007, s. 34
  8. Oppikirja alla. toim. Pushkar D.Yu. Urologia. M.: GEOTAR-Media, 2017, - s. 350
  9. Nikiforov A. S. Konovalov A. N. Gusev E. I. Kliininen neurologia. Kolmessa osassa. Moskova "Lääketiede" 2002, osa 1, s. 80
  10. [bse.sci-lib.com/article071186.html Sanan "liikkumisliikkeet" merkitys suuressa Neuvostoliiton tietosanakirjassa]

Kirjallisuus

  • Timiryazev K. A., Izbr. soch., v. 4, M., 1949, luento 9
  • Kursanov L. I., Komarnitsky N. A., Alempien kasvien kurssi, 3. painos, M., 1945.
  • Darwin Ch., kyky liikkua kasveissa, Soch., osa 8, M. - L., 1941
  • Zenkevich L. A., Essays on the Essays of the Evolution of the motor apparats of animals, "Journal of General Biology", 1944, v. 5, nro 3: Engelgardt V. A., Chemical Bases of the motor function of solus and kudos, "Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR", 1957, nro 11, s. 58
  • Kalmykov K. Ph. Kasvien ärtyneisyysilmiöiden tutkimukset Venäjän tieteessä 1800-luvun jälkipuoliskolla, "Tr. Neuvostoliiton tiedeakatemian luonnontieteen ja tekniikan historian instituutti, 1960, v. 32, c, 7
  • Magnus R., Vartalon asettaminen, käänn. saksasta, M. - L., 1962
  • Lyubimova M.N., Mimosa pudica -kasvien motorisen järjestelmän ominaisuuksista kirjassa: Molecular Biology. Ongelmia ja tulevaisuudennäkymiä, M., 1964
  • Poglazov B.F., Supistuvien proteiinien rakenne ja toiminnot, M., 1965
  • Bernshtein N. A., Esseitä liikkeiden fysiologiasta ja toiminnan fysiologiasta, M., 1966
  • Sukhanov V. B., Materiaalit selkärankaisten sijaintipaikasta, Moskovan luonnontieteilijöiden seuran tiedote, 1967, v. 72, c. 2
  • Alexander R., Biomekaniikka, käänn. Englannista, M., 1970.