За допомогою рефлексів організм тварини дуже швидко реагує на відповідні зміни зовнішнього чи внутрішнього середовища.

Ознайомимося з проявами подразливості у тварин, виконавши таке дослідження.

• 1. Покладіть живого дощового черв’яка на аркуш паперу. Пінцетом торкніться до його тіла, дослідіть реакцію на дотик.
• 2. Спрямуйте за допомогою дзеркальця промінь світла на тіло черв’яка. Чи змінився його рух?

За наявності акваріума можна дослідити реакції риб на світло, постукування по стінці акваріума, корм. Маючи черепаху, можна дослідити її реакції на корм, перешкоду під час її руху, постукування по панциру тощо. З морською свинкою можна провести дослідження щодо годування різними кормами - їстівними та неїстівними, реакцію на сонячний зайчик, на дотик тощо.

Рецептори можуть бути розташовані поодиноко в певних тканинах тіла тварини або входити до складу спеціалізованих органів чуття: зору, слуху, рівноваги, нюху, смаку, дотику тощо.

Які органи чуття є у безхребетних тварин?

• У медуз є органи рівноваги та зору. Органи рівноваги мають вигляд міхурця, усередині якого розташовані кристалики неорганічної речовини (мал. 191). У стінках міхурця є нервові клітини із чутливими волосками. Коли положення тіла медузи змінюється, кристалики подразнюють чутливі волоски тих чи інших нервових клітин, збудження передається в нервове кільце, розташоване по краю її парасольки. Органи зору - очі - часто розміщені біля основ щупалець. Вони реагують на інтенсивність освітлення, але не сприймають форму предметів.

Мал. 191. Орган рівноваги медузи: 1 - нерв; 2 - чутливі волоски; 3 - кристалики неорганічної речовини

• У кільчастих червів багато рецепторів розташовано в шкірі. Наприклад, у дощових черв’яків спеціалізовані органи чуття відсутні й саме рецептори шкіри забезпечують сприйняття різноманітних подразників. У багатощетинкових червів органами дотику та хімічного чуття слугують вусики. Майже всі багатощетинкові черви мають очі різної складності. Вони сприймають зміну освітлення, допомагаючи тварині ховатися в разі небезпеки.

• У більшості членистоногих добре розвинені органи зору, дотику, хімічного чуття, слуху, рівноваги та багато інших. Очі членистоногих бувають двох типів (мал. 192. А). Складні, або фасеткові очі, на відміну від простих, утворені великою кількістю вічок, які щільно прилягають одне до одного (мал. 193). Вони забезпечують мозаїчний зір. При цьому кожне вічко сприймає частину довкілля, а вже в головному мозку формується остаточне зображення.

Мал. 192. Органи чуття членистоногих. А. Прості очі павука (1) і складні очі рака-богомола (до їхнього складу входить багато простих вічок-фасеток; до того ж вони розділені на три частини, кожна з яких функціонує незалежно (2)). Б. Пірчасті вусики самця нічного метелика

Мал. 193. Схема будови складного ока комахи: 1 - окреме вічко (фасетка)

До складу органів слуху членистоногих входить мембрана, пов’язана з рецепторами. Під дією звукових хвиль мембрана починає коливатися, що подразнює рецептори. У коників органи слуху розташовані в одному із члеників передньої пари ніг.

Існують також різноманітні спеціалізовані органи смаку, наприклад щелепні щупики ракоподібних або комах. У мух рецептори смаку розташовані на кінчиках ніг. Органи хімічного чуття комах можуть мати вигляд пірчастих вусиків (мал. 192. Б). Наприклад, самець нічного метелика совки здатний сприймати особливі леткі сполуки, які виділяє самка, на відстані до 3-5 км!

• У більшості молюсків (зокрема черевоногих і головоногих) органи чуття - це передусім очі. Найскладнішу будову мають очі головоногих. На голові в багатьох молюсків є щупальця - органи дотику. Біля основи зябер двостулкових розташовані органи хімічного чуття. Вони контролюють якість води, яка надходить до мантійної порожнини. Багато молюсків має органи рівноваги. Смакові рецептори у головоногих молюсків розташовані на присосках щупальців та навколо ротового отвору. Поруч із ними на щупальцях містяться численні рецептори дотику.

Які органи чуття є у хребетних тварин?

• Органи чуття риб пристосовані до сприйняття подразників у водному середовищі. Очі мають кулястий прозорий кришталик, що заломлює промені світла та концентрує їх на сітківці - внутрішній оболонці ока, де розміщені зорові рецептори. Ззовні око захищене особливою пласкою прозорою оболонкою - рогівкою. Риби бачать предмети переважно на невеликих відстанях, оскільки кришталик у кісткових риб не здатний змінювати ані свою форму, ані положення.

У кістках черепа риб розміщений орган слуху - внутрішнє вухо, з яким пов’язаний також орган рівноваги. За його допомогою риба контролює своє положення у просторі. Є в риб і органи нюху, які назовні відкриваються парними отворами - ніздрями. У риб нюх розвинений дуже добре, особливо в хижаків. Органи смаку розташовані переважно на язиці та інших частинах тіла.

Мал. 194. Схема будови бічної лінії риб: 1 - канадець бічної лінії; 2 - рецептори; 3 - отвори канальців у лусці

Важливу роль у житті риб відіграє особливий орган чуття - бічна лінія (мал. 194). Це вузькі канальці, заповнені рідиною, які тягнуться вздовж боків тіла під лускою. Із зовнішнім середовищем вони сполучаються за допомогою отворів у лусці. На дні канальців розташовані рецептори, здатні сприймати напрямок і швидкість течії. За допомогою бічної лінії риби відчувають навіть незначні рухи води і тому добре орієнтуються у просторі.

• В амфібій є органи чуття, характерні як для мешканців водойм, так і наземних тварин. Наприклад, у пуголовків жаб, як і в риб, є бічна лінія. Є вона і в багатьох дорослих особин хвостатих амфібій - мешканців водойм.

Очі захищені від пересихання трьома повіками (верхньою, нижньою та миготливою перетинкою). Кращий зір амфібій, ніж у риб, забезпечує зміна положення кришталика відносно сітківки. Очі допомагають тваринам краще орієнтуватися в навколишньому середовищі й знаходити здобич, але сприймають лише предмети, що рухаються.

Органи слуху амфібій здатні сприймати звуки, які поширюються в наземному середовищі. Крім внутрішнього вуха, є ще й середнє. До його складу входить слухова кісточка - стремінце, а також барабанна перетинка. Вона відокремлює заповнену повітрям порожнину середнього вуха від довкілля. Звукові коливання через барабанну перетинку та слухову кісточку передаються на внутрішнє вухо. Там розташовані чутливі клітини, які сприймають звуки. З внутрішнім вухом пов’язаний і орган рівноваги. Чутливі клітини, які слугують смаковими рецепторами, розташовані в амфібій на язиці та в ротовій порожнині. Багато чутливих клітин і в їхній шкірі.

• Очі рептилій також захищені трьома повіками (верхньою, нижньою та миготливою перетинкою). За рахунок здатності кришталика змінювати як форму за допомогою спеціальних м’язів, так і відстань до сітківки, очі рептилій добре розрізняють предмети на різних відстанях. Органом дотику слугує язик, який може далеко висуватися з ротової порожнини.

Мал. 195. Поле зору хижого птаха

Також добре розвинені органи слуху, рівноваги, нюху, смаку тощо. Як і в амфібій, вухо рептилій представлене середнім і внутрішнім; у порожнині середнього вуха розташована одна слухова кісточка - стремінце.

• Серед органів чуття птахів найкраще розвинені органи зору, слуху та рівноваги. Наприклад, сокіл-сапсан здатний побачити дрібну здобич, що рухається, на відстані до 1100 м. Це досягається завдяки як зміні положення кришталика відносно сітківки, так і зміні форми самого кришталика. Крім того, очі птахів розташовані таким чином, що забезпечують широке поле зору (мал. 195), наприклад у вальдшнепів його кут може сягати майже 360°. Очі в більшості видів птахів малорухливі, тому птахам доводиться часто рухати головою. Око птахів, як і рептилій, захищене трьома повіками. Птахи здатні вловлювати навіть слабкі звуки, що важливо під час спілкування птахів між собою. Нюх у більшості птахів недорозвинений, але є види з добрим нюхом, як-от ківі, кондор, гуахаро та ін.

• У ссавців добре розвинені різні органи чуття, особливо зору, слуху, нюху, а також дотику, смаку та рівноваги. Гострота зору досягається завдяки зміні форми кришталика. Кажани та китоподібні (як-от дельфіни) здатні до ехолокації (мал. 196).

Мал. 196. Схема дії ехолокації кажана. Завдання: поясніть, на чому базується це явище

Органи слуху в більшості ссавців розвинені також добре. Крім внутрішнього та середнього вуха, у ссавців також є і зовнішнє. Воно представлене вушною раковиною та зовнішнім слуховим проходом. Зовнішнє вухо концентрує звукові хвилі, які по зовнішньому слуховому проходу спрямовуються на барабанну перетинку. У середньому вусі ссавців, на відміну від представників інших класів наземних хребетних тварин, є не одна, а три слухові кісточки: молоточок, коваделко, стремінце (мал. 197).

Мал. 197. Будова середнього вуха ссавця: 1 - молоточок; 2 - коваделко; 3 - стремінце; 4 - барабанна перетинка

Нюх краще розвинений у наземних тварин, тоді як мешканці водойм (кити, дельфіни) різні запахи майже не розрізняють. Нюх допомагає хижакам відшукувати здобич, а іншим тваринам - особин свого виду та дорогу до житла. Органи смаку допомагають тваринам розпізнавати якість їжі та відрізняти їстівні об’єкти від неїстівних. Чутливі клітини, які відповідають за сприймання смаку, розташовані у ссавців на язиці та стінках ротової порожнини. Ви пам’ятаєте про спеціальні органи дотику - вібриси (див. мал. 136). Багато нервових закінчень є і в шкірі ссавців.

Отже, у тварин найкраще розвинені саме ті органи чуття, які найбільшою мірою дають їм змогу пристосуватися до конкретних умов середовища існування.

Біологічний словничок: рецептор, подразливість, рефлекс, бічна лінія.