ความหงุดหงิดและการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิต ความหงุดหงิดและการเคลื่อนไหวของเซลล์ ความหงุดหงิดของสัตว์และพืช

สิ่งที่พบได้ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเป็นคุณสมบัติพื้นฐานที่ง่ายที่สุดในการตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกด้วยการกระตุ้น เช่น มีการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและการทำงานที่เพียงพอในการเผาผลาญ ภายในกรอบของการสะท้อนทางชีวภาพ R. เป็นรูปแบบแรกดั้งเดิมตามประวัติศาสตร์ อาร์แตกต่างในเชิงคุณภาพจากคุณลักษณะความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาของวัตถุอนินทรีย์ โดยหลักๆ แล้วโดยกิจกรรมของการสะท้อน การเลือกสรร และความได้เปรียบ อาร์ ทำหน้าที่ปรับทิศทางและช่วยให้ร่างกายปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมภายนอกที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ต้องขอบคุณอาร์ที่ทำให้ร่างกายหันไปหาอิทธิพลที่เป็นประโยชน์และหลีกเลี่ยงสิ่งที่เป็นอันตราย กระบวนการวิวัฒนาการของ R. ดำเนินไปจากรูปแบบที่เรียบง่าย (แท็กซี่) ลักษณะเฉพาะของพืชที่ง่ายที่สุดและต่ำกว่า ไปสู่รูปแบบที่ซับซ้อน (tropisms, nastia) ในพืชที่สูงขึ้น การทำความเข้าใจธรรมชาติทางประวัติศาสตร์ของ R. ช่วยให้เราสามารถสร้างความต่อเนื่องในการพัฒนารูปแบบการสะท้อนระหว่างโลกอนินทรีย์และโลกอินทรีย์ นั่นคือตีความ R. เป็นรูปแบบการไตร่ตรองก่อนจิตและด้วยเหตุนี้จึงมีมุมมองทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นรูปธรรม เพื่อยืนยันวิทยานิพนธ์ของลัทธิมาร์กซิสต์-เลนินนิสต์ที่ว่าในรากฐานของสสารนั้นมีคุณสมบัติบางอย่างที่คล้ายกับความรู้สึกอยู่ นี่คือความสำคัญทางญาณวิทยาของการศึกษาของอาร์

ความหงุดหงิด- นี่คือคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในการตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกโดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ เซลล์และเนื้อเยื่อทั้งหมดเกิดการระคายเคือง

สารระคายเคือง– สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สามารถทำให้เกิดการตอบสนองในการสร้างสิ่งมีชีวิต

การระคายเคือง- เป็นกระบวนการรับสารที่ระคายเคืองต่อร่างกาย ในกระบวนการวิวัฒนาการ เนื้อเยื่อที่มีความหงุดหงิดสูงและมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในปฏิกิริยาการปรับตัวได้ถูกสร้างขึ้น พวกมันเรียกว่าเนื้อเยื่อที่ถูกกระตุ้น ซึ่งรวมถึงเนื้อเยื่อประสาท กล้ามเนื้อ และต่อม

ความตื่นเต้น– นี่คือความสามารถของเนื้อเยื่อที่มีการจัดระเบียบสูง (ประสาท กล้ามเนื้อ ต่อม) ในการตอบสนองต่อการระคายเคืองโดยการเปลี่ยนคุณสมบัติทางสรีรวิทยาและสร้างกระบวนการกระตุ้น ระบบประสาทมีความตื่นตัวสูงสุด รองลงมาคือเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและเซลล์ต่อมในที่สุด

สิ่งเร้าสามารถเป็นได้ทั้งภายนอกและภายใน ภายนอกแบ่งออกเป็น:

ทางกายภาพ (ทางกล ความร้อน การแผ่รังสี การกระตุ้นเสียง)

สารเคมี (กรด ด่าง สารพิษ สารยา)

ทางชีววิทยา (ไวรัส จุลินทรีย์ต่างๆ)

สิ่งเร้าภายในรวมถึงสารที่เกิดขึ้นในร่างกาย (ฮอร์โมน สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ)

ตามความสำคัญทางชีวภาพ สิ่งเร้าแบ่งออกเป็นเพียงพอและไม่เพียงพอ สิ่งเร้าที่เพียงพอรวมถึงสิ่งเร้าที่ออกฤทธิ์ในสภาวะธรรมชาติบนระบบที่ถูกกระตุ้น เช่น แสงสำหรับอวัยวะที่มองเห็น เสียงของอวัยวะการได้ยิน กลิ่นเพื่อการรับรู้กลิ่น

เวลาไม่เพียงพอ เพื่อทำให้เกิดความตื่นเต้น การตอบสนองที่ไม่เพียงพอจะต้องแข็งแกร่งกว่าการตอบสนองที่เพียงพอสำหรับอุปกรณ์การรับรู้หลายเท่า การกระตุ้นคือชุดของกระบวนการทางกายภาพและเคมีในเนื้อเยื่อ

7. ศักยภาพในการพักผ่อน ศักยภาพในการดำเนินการ การตอบสนองในท้องถิ่น

ศักยภาพในการพักผ่อน

เมื่อเซลล์หรือไฟเบอร์อยู่นิ่ง ศักย์ภายในของมัน (ศักย์ของเมมเบรน) จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ -50 ถึง -90 มิลลิโวลต์ และตามอัตภาพจะถูกตั้งค่าไว้ที่ศูนย์ การมีอยู่ของศักยภาพนี้เกิดจากความไม่เท่าเทียมกันในความเข้มข้นของ Na +, K +, Cl -, Ca 2+ ไอออนภายในและภายนอกเซลล์รวมถึงการซึมผ่านของเมมเบรนที่แตกต่างกันสำหรับไอออนเหล่านี้ ภายในเซลล์มีโพแทสเซียมมากกว่าภายนอกถึง 30-50 เท่า ในเวลาเดียวกันความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนของเซลล์ที่ไม่ถูกกระตุ้นสำหรับโพแทสเซียมไอออนจะสูงกว่าโซเดียมไอออนถึง 25 เท่า ดังนั้นโพแทสเซียมจึงออกจากเซลล์ออกไปด้านนอก ในเวลานี้ แอนไอออนของไซโตพลาสซึมของเซลล์ โดยเฉพาะไอออนภายนอก จะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ไม่ดีนักและไปรวมตัวกันที่พื้นผิว ทำให้เกิดศักย์ "―" ไอออนโพแทสเซียมที่ปล่อยออกมาจากเซลล์จะถูกกักไว้ที่พื้นผิวด้านนอกของเมมเบรนด้วยประจุตรงข้ามกับไฟฟ้าสถิต

ความต่างศักย์นี้เรียกว่าศักย์เมมเบรนหรือศักย์พัก เมื่อเวลาผ่านไป ในสถานการณ์เช่นนี้ โพแทสเซียมไอออนส่วนใหญ่อาจออกจากเซลล์ และความแตกต่างของความเข้มข้นภายนอกและภายในจะลดลง แต่สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น เนื่องจากมีปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมอยู่ในเซลล์ เนื่องจากโพแทสเซียมไหลกลับจากของเหลวในเนื้อเยื่อเข้าสู่เซลล์ และโซเดียมไอออนถูกปล่อยออกมาตามการไล่ระดับความเข้มข้น (และมีโซเดียมอยู่นอกเซลล์มากขึ้น)

ศักยภาพในการดำเนินการ

หากการเปลี่ยนแปลงได้รับผลกระทบจากเส้นประสาทหรือเส้นใยกล้ามเนื้อ ความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนจะเปลี่ยนไปทันที โดยไอออนโซเดียมจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากความเข้มข้นของโซเดียมในของเหลวในเนื้อเยื่อสูงขึ้น ไอออนจะพุ่งเข้าไปในกรด ส่งผลให้ศักยภาพของเมมเบรนลดลงเหลือศูนย์ ในบางครั้งความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นกับเครื่องหมายตรงกันข้ามจะปรากฏขึ้น (การกลับตัวของเมมเบรน)

ก) ขั้นตอนการสลับขั้ว

b) ขั้นตอนการรีโพลาไรเซชัน

c) เฟสการรีโพลาไรเซชันแบบติดตาม (ศักยภาพ)

การเปลี่ยนแปลงความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนเป็น Na+ จะเกิดขึ้นได้ไม่นาน เริ่มเพิ่มขึ้นสำหรับ K+ และลดลงสำหรับ Na+ สิ่งนี้สอดคล้องกับระยะการรีโพลาไรเซชัน ส่วนที่ลดลงของเส้นโค้งสอดคล้องกับศักยภาพในการติดตามและสะท้อนถึงกระบวนการฟื้นตัวที่เกิดขึ้นหลังจากการระคายเคือง

แอมพลิจูดและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในศักยะงาน (AP) ขึ้นอยู่กับความแรงของการกระทำเพียงเล็กน้อย สิ่งสำคัญคือแรงนี้มีค่าวิกฤตซึ่งเรียกว่าการระคายเคืองหรือรีโอเบส เกิดขึ้นที่บริเวณที่มีการระคายเคือง ศักยภาพในการดำเนินการจะแพร่กระจายไปตามเส้นประสาทหรือเส้นใยกล้ามเนื้อโดยไม่เปลี่ยนแอมพลิจูด การปรากฏตัวของเกณฑ์ของการระคายเคืองและความเป็นอิสระของแอมพลิจูดของศักยภาพในการดำเนินการจากความแรงของการกระตุ้นเรียกว่ากฎ "ทั้งหมด" หรือ "ไม่มีเลย" นอกจากความแรงของการระคายเคืองแล้วระยะเวลาในการดำเนินการก็มีความสำคัญเช่นกัน การกระทำที่สั้นเกินไปไม่ทำให้เกิดความตื่นตัว เป็นการยากที่จะกำหนดอย่างเป็นระบบ ดังนั้นผู้วิจัย Lapin จึงแนะนำคำว่า "chronopsia" นี่เป็นเวลาขั้นต่ำที่จำเป็นในการกระตุ้นเนื้อเยื่อด้วยแรงเท่ากับสองรีโอเบส

การเกิดขึ้นของศักยะงานจะเกิดขึ้นก่อนจุดกระตุ้นของกล้ามเนื้อหรือเส้นประสาทที่ทำงานภายใต้การเปลี่ยนแปลงขีดจำกัดของศักย์ของเยื่อหุ้มเซลล์ พวกมันปรากฏอยู่ในรูปแบบ ท้องถิ่น(ท้องถิ่น) คำตอบ.

การตอบสนองในท้องถิ่นมีลักษณะดังนี้:

ขึ้นอยู่กับความแรงของการระคายเคือง

ค่อย ๆ เพิ่มขนาดของการตอบสนอง

ไม่แพร่กระจายไปตามเส้นใยประสาท

สัญญาณแรกของการตอบสนองเฉพาะที่จะถูกตรวจพบเมื่อสิ่งเร้าอยู่ที่ 50-70% ของค่าเกณฑ์ การตอบสนองเฉพาะที่ เช่นเดียวกับศักยภาพในการดำเนินการ เกิดจากการซึมผ่านของโซเดียมที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นนี้ไม่เพียงพอที่จะกระตุ้นศักยภาพในการดำเนินการ

ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นเมื่อการเปลี่ยนขั้วของเมมเบรนถึงระดับวิกฤติ แต่การตอบสนองในท้องถิ่นเป็นสิ่งสำคัญ เป็นการเตรียมเนื้อเยื่อสำหรับการสัมผัสครั้งต่อไป

กระตุ้นไปตามเส้นประสาทและเส้นใยกล้ามเนื้อ ลักษณะเฟสของการเปลี่ยนแปลงความตื่นเต้นง่ายของเส้นใยประสาท

การดำเนินการกระตุ้น

ความตื่นเต้นแพร่กระจายไปตามเส้นประสาทและเส้นใยกล้ามเนื้อเนื่องจากการก่อตัวของศักยะงานและกระแสไฟฟ้าในท้องถิ่น หากศักยะงานเกิดขึ้นในส่วนใดส่วนหนึ่งของเส้นใยประสาทอันเนื่องมาจากการกระทำ เมมเบรนในส่วนนี้จะถูกชาร์จ "+" พื้นที่ที่ไม่มีการกระตุ้นที่อยู่ติดกันคือ “―”

กระแสน้ำในท้องถิ่นเกิดขึ้น ซึ่งทำให้เมมเบรนเปลี่ยนขั้วและส่งเสริมให้เกิดศักยภาพในการดำเนินการในบริเวณนี้ ที่. การกระตุ้นแพร่กระจายไปตามเส้นใย

ภายใต้สภาพธรรมชาติ การกระตุ้นจะแพร่กระจายไปตามเส้นใยในรูปแบบของพัลส์เป็นระยะ ๆ ในความถี่ที่แน่นอน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าหลังจากแรงกระตุ้นแต่ละครั้ง เส้นใยประสาทจะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ในช่วงเวลาสั้นๆ ศึกษาการเปลี่ยนแปลงความตื่นเต้นง่ายโดยใช้สิ่งเร้า 2 อันที่ออกฤทธิ์ในช่วงเวลาหนึ่ง

มีการสร้างการเปลี่ยนแปลงความตื่นเต้นต่อไปนี้

การวาดภาพ ในระหว่างการตอบสนองในท้องถิ่น ความตื่นเต้นเพิ่มขึ้น ในระหว่างระยะดีโพลาไรเซชัน จะสังเกตเห็นความไม่ตื่นเต้นของเส้นประสาทโดยสมบูรณ์ นี่คือสิ่งที่เรียกว่าระยะทนไฟสัมบูรณ์ ระยะเวลาของระยะนี้สำหรับเส้นใยประสาทคือ 0.2-0.4 มล. สำหรับกล้ามเนื้อ 2.5-4 มล. ตามด้วยระยะของการหักเหของแสงสัมพัทธ์ มันสอดคล้องกับระยะการรีโพลาไรเซชัน

เส้นใยประสาทและกล้ามเนื้อตอบสนองด้วยความตื่นเต้นต่อการระคายเคืองอย่างรุนแรง ระยะนี้กินเวลานานกว่าระยะการหักเหแบบสัมพัทธ์ และมีขนาด 1.2 มล.

ในเนื้อเยื่อเดียวกัน ระยะเวลาของการหักเหของแสงจะแตกต่างกันไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความผิดปกติของการทำงานของ NS หรือในระหว่างที่เกิดโรค

ในระหว่างระยะที่มีศักยภาพในการติดตาม ระยะความสูงส่งหรือระยะเหนือปกติจะเกิดขึ้น กล่าวคือ จะมีการตอบสนองต่อการกระทำใดๆ ก็ตามอย่างรุนแรง อยู่ในเส้นใยประสาท 12-30 มิลลิวินาที กล้ามเนื้อ 50 มิลลิวินาทีขึ้นไป

แนวคิดเรื่องความหงุดหงิด

คำจำกัดความ 1

ความหงุดหงิดคือความสามารถทางชีวภาพของเซลล์และร่างกายทั้งหมดในการตอบสนองต่ออิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ความหงุดหงิดเป็นสัญญาณหลักของชีวิต องค์ประกอบหลักของกระบวนการหงุดหงิดคือตัวรับ

หน้าที่ของพวกเขาคือแปลงข้อมูลที่ได้รับให้เป็นสัญญาณและส่งไปยังเซลล์อื่นหรือสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เซลล์ตัวรับมีระบบเมมเบรนที่ซับซ้อน ซึ่งปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับสถานะทางเคมีและความสามารถในการเปลี่ยนพลังงานประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่ง

หมายเหตุ 1

สัญญาณภายนอกของความหงุดหงิดคือการเคลื่อนไหวหรือการหดตัวเช่น ความสามารถของโครงสร้างแต่ละส่วนในการหดตัวและเปลี่ยนรูปร่างและปริมาตร

ความหงุดหงิดและรูปแบบของอาการ

รูปแบบหลักของการแสดงอาการหงุดหงิดในสิ่งมีชีวิต ได้แก่ ปฏิกิริยาของมอเตอร์ประเภทต่างๆ ประเภทนี้ดำเนินการโดยสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือบางส่วน ด้วยการเคลื่อนไหว สิ่งมีชีวิตหรืออวัยวะสามารถเปลี่ยนตำแหน่งของร่างกายหรือส่วนต่างๆ ของร่างกาย เพื่อหลีกเลี่ยงปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์ หรือใช้สภาวะที่เอื้ออำนวยอย่างมีประสิทธิภาพ

ปฏิกิริยามอเตอร์ของสิ่งมีชีวิต:

• แท็กซี่;
• เขตร้อน;
• นาสเทีย;
• นัตตุสซี;
• การเคลื่อนไหวอัตโนมัติ

แท็กซี่

แท็กซี่อาจเป็นค่าบวกหรือค่าลบก็ได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะของการตอบสนองของร่างกาย แท็กซี่เชิงบวกมีลักษณะการเคลื่อนที่ไปในทิศทางของปัจจัยที่ใช้งานอยู่ เมื่อแท็กซี่ติดลบ การเคลื่อนที่จะเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้าม

การจำแนกประเภทรถแท็กซี่ (ตามประเภทมาตรการกระตุ้น):

• Phototaxis คือปฏิกิริยาต่อแสง
• Chemotaxis เป็นปฏิกิริยาต่อสารประกอบเคมี
• Thermotaxis คือปฏิกิริยาต่ออุณหภูมิ

ตัวอย่างที่ 1

โฟโตแท็กซีเชิงบวกจะปรับทิศทางการเคลื่อนที่ของสาหร่ายที่มีเซลล์เดียวในทิศทางของแสงที่เหมาะสมที่สุด และยังปรับทิศทางคลอโรพลาสต์ในเซลล์มีโซฟิลล์ของใบด้วย Chemotaxis ส่งเสริมการสะสมของเซลล์แบคทีเรียใกล้กับเซลล์ ciliate ที่ตายแล้ว การเคลื่อนไหวของเม็ดเลือดขาวไปทางแบคทีเรีย ฯลฯ

โน้ต 2

กลไกการแท็กซี่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโมเลกุลขนาดใหญ่ของโปรตีนพื้นเมืองภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความเป็นกรด อุณหภูมิ ประจุไฟฟ้า ฯลฯ

หมายเหตุ 3

เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการหงุดหงิดคือการกลับตัวของการเปลี่ยนแปลงบางส่วนในโมเลกุลขนาดใหญ่และการฟื้นฟูสถานะปฐมภูมิโดยตรง

วิธีเปลี่ยนตำแหน่งของอวัยวะพืช:

• เนื่องจากการเจริญเติบโตไม่สม่ำเสมอของแต่ละส่วนของอวัยวะ
• เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในการซึมผ่านของไซโตพลาสซึมของเซลล์
• การเคลื่อนไหวประเภทนี้มักเรียกว่าการเปลี่ยนแปลง เช่น พวกที่สามารถสืบพันธุ์ได้อีกครั้งหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง

เขตร้อน

คำจำกัดความที่ 4

Tropism เป็นปฏิกิริยามอเตอร์ของอวัยวะพืชและส่วนต่างๆ ของร่างกายต่ออิทธิพลฝ่ายเดียวของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น แสง สารเคมี แรงโน้มถ่วง น้ำ การบาดเจ็บทางกล ฯลฯ

การจำแนกประเภทของเขตร้อน (ตามประเภทของสิ่งเร้า):

• Geotropism เป็นปฏิกิริยาต่อแรงโน้มถ่วง
• Phototropism เป็นปฏิกิริยาตอบสนองต่อแสงข้างเดียว
• Magnetotropism เป็นการตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก
• Chemotropism เป็นปฏิกิริยาต่อสารเคมี
• Hydrotropism เป็นปฏิกิริยาต่อน้ำ
• Thermotropism เป็นการตอบสนองต่ออุณหภูมิ
• Traumotropism เป็นปฏิกิริยาต่อความเครียดทางกล

geotropism มีสามประเภท:

1. เชิงบวก. อวัยวะจะเติบโตในแนวตั้งลงด้านล่าง
2. เชิงลบ. อวัยวะพืชเจริญเติบโตในแนวตั้งขึ้นไป
3. ขวาง (diageotropism) อวัยวะอยู่ในตำแหน่งแนวนอน

รูปแบบที่ง่ายที่สุดของความหงุดหงิดนั้นพบได้ในจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย, เชื้อราเซลล์เดียว, สาหร่าย, โปรโตซัว)

ในตัวอย่างของอะมีบา เราสังเกตการเคลื่อนไหวของอะมีบาต่อสิ่งเร้า (อาหาร) ปฏิกิริยามอเตอร์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวนี้เรียกว่าตอบสนองต่อการระคายเคืองจากสภาพแวดล้อมภายนอก แท็กซี่.แท็กซี่เกิดจากการระคายเคืองจากสารเคมี จึงเรียกอีกอย่างว่าแท็กซี่ ยาเคมีบำบัด(รูปที่ 51)

ข้าว. 51. Chemotaxis ใน ciliates

แท็กซี่มีทั้งเชิงบวกและเชิงลบ วางหลอดทดลองที่มีวัฒนธรรมของรองเท้าแตะ ciliates ลงในกล่องกระดาษแข็งแบบปิดซึ่งมีรูเดียวที่อยู่ตรงข้ามส่วนตรงกลางของหลอดทดลองแล้วนำไปให้แสง

หลังจากผ่านไปสองสามชั่วโมง ซิลิเอตทั้งหมดจะมุ่งความสนใจไปที่ส่วนที่ส่องสว่างของหลอดทดลอง นี่เป็นเชิงบวก โฟโต้แท็กซี่

แท็กซี่เป็นลักษณะของสัตว์หลายเซลล์ ตัวอย่างเช่น เม็ดเลือดขาวในเลือดแสดงปฏิกิริยาเคมีเชิงบวกต่อสารที่แบคทีเรียหลั่งออกมา โดยจะรวมตัวกันในบริเวณที่แบคทีเรียเหล่านี้สะสม จับและย่อยพวกมัน

ความหงุดหงิดในพืชหลายเซลล์ เขตร้อนแม้ว่าพืชหลายเซลล์จะไม่มีอวัยวะรับความรู้สึกหรือระบบประสาท แต่ก็ยังแสดงอาการหงุดหงิดในรูปแบบต่างๆ อย่างชัดเจน เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนทิศทางการเจริญเติบโตของพืชหรืออวัยวะของมัน (ราก ลำต้น ใบ) อาการหงุดหงิดดังกล่าวในพืชหลายเซลล์เรียกว่า เขตร้อน

โชว์ก้านพร้อมใบ โฟโตโทรฟิซึมเชิงบวกและเติบโตไปสู่แสงสว่างและราก - phototropism เชิงลบ(รูปที่ 52) พืชตอบสนองต่อสนามโน้มถ่วงของโลก ให้ความสนใจกับต้นไม้ที่เติบโตตามไหล่เขา แม้ว่าพื้นผิวดินจะมีความลาดชัน แต่ต้นไม้ก็เติบโตในแนวตั้ง การตอบสนองของพืชต่อแรงโน้มถ่วงเรียกว่า ภูมิศาสตรนิยม(รูปที่ 53) รากที่งอกออกมาจากเมล็ดที่งอกมักจะมุ่งลงสู่พื้นดินเสมอ - geotropism เชิงบวกหน่อที่มีใบที่พัฒนาจากเมล็ดมักจะพุ่งขึ้นจากพื้นดินเสมอ - geotropism เชิงลบ

Tropisms มีความหลากหลายมากและมีบทบาทสำคัญในชีวิตพืช มีการแสดงอย่างชัดเจนในทิศทางการเจริญเติบโตในพืชปีนเขาและปีนป่ายต่างๆ เช่น องุ่นและฮ็อป

ข้าว. 52.โฟโตโทรฟิสซึ่ม

ข้าว. 53.จีโอโทรปิซึม: 1 – กระถางพร้อมต้นกล้าหัวไชเท้าที่ปลูกตรง 2 – กระถางดอกไม้วางตะแคงและเก็บไว้ในที่มืดเพื่อกำจัดแสงรบกวน 3 – ต้นกล้าในกระถางมีการงอไปในทิศทางตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วง (ลำต้นมีจีโอโทรปิซึมเป็นลบ)

นอกจากเขตร้อนแล้ว พืชยังแสดงการเคลื่อนไหวประเภทอื่นๆ ด้วย นาสเทีย.พวกเขาแตกต่างจากเขตร้อนในกรณีที่ไม่มีการวางแนวเฉพาะกับสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดสิ่งเหล่านั้น. ตัวอย่างเช่น หากคุณสัมผัสใบของผักกระเฉดขี้อาย มันจะพับตามยาวอย่างรวดเร็วและร่วงหล่นลง หลังจากนั้นครู่หนึ่ง ใบไม้ก็กลับสู่ตำแหน่งเดิม (รูปที่ 54)

ข้าว. 54. Nastia และผักกระเฉดขี้อาย: 1 – อยู่ในสภาพปกติ 2 - เมื่อเกิดอาการหงุดหงิด

ดอกไม้ของพืชหลายชนิดตอบสนองต่อแสงและความชื้น ตัวอย่างเช่น ดอกทิวลิปเปิดในที่มีแสงสว่างและปิดในความมืด ช่อดอกของดอกแดนดิไลออนจะปิดในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและจะเปิดในสภาพอากาศที่ชัดเจน

ความหงุดหงิดในสัตว์หลายเซลล์ สะท้อนกลับเนื่องจากการพัฒนาของระบบประสาท อวัยวะรับความรู้สึก และอวัยวะในการเคลื่อนไหวของสัตว์หลายเซลล์ รูปแบบของความหงุดหงิดจึงมีความซับซ้อนมากขึ้นและขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดของอวัยวะเหล่านี้

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด การระคายเคืองดังกล่าวเกิดขึ้นในซีเลนเตอเรต หากคุณแทงไฮดราน้ำจืดด้วยเข็ม มันจะหดตัวเป็นลูกบอล การระคายเคืองภายนอกถูกรับรู้โดยเซลล์ที่ละเอียดอ่อน ความตื่นเต้นที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปยังเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทส่งการกระตุ้นไปยังเซลล์กล้ามเนื้อผิวหนัง ซึ่งตอบสนองต่อการระคายเคืองโดยการหดตัว กระบวนการนี้เรียกว่าการสะท้อนกลับ (การสะท้อน)

สะท้อน- นี่คือการตอบสนองของร่างกายต่อการระคายเคืองที่เกิดจากระบบประสาท

เดส์การตส์แสดงความคิดเรื่องการสะท้อนกลับ ต่อมาได้รับการพัฒนาในผลงานของ I.M. Sechenov และ I.P. Pavlov

เส้นทางที่ผ่านไปด้วยการกระตุ้นประสาทจากอวัยวะที่รับรู้ถึงความระคายเคืองต่ออวัยวะที่ทำหน้าที่ตอบสนองเรียกว่า ส่วนโค้งสะท้อน

ในสิ่งมีชีวิตที่มีระบบประสาท ปฏิกิริยาตอบสนองมีสองประเภท: ไม่มีเงื่อนไข (โดยกำเนิด) และปรับสภาพ (ได้มา) ปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไขนั้นเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาตอบสนองที่ไม่มีเงื่อนไข

การระคายเคืองทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญในเซลล์ ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นและการตอบสนองเกิดขึ้น

ความหงุดหงิดคือความสามารถทางชีวภาพทั่วไปของเซลล์และสิ่งมีชีวิตในการทำปฏิกิริยา (ตอบสนอง) ต่ออิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในกระบวนการหงุดหงิดคือตัวรับ เซลล์ตัวรับเรียกว่าเซ็นเซอร์หรือทรานสดิวเซอร์ทางชีวภาพ เนื่องจากเซลล์เหล่านี้จะแปลงพลังงานของความดัน แสง สารเคมี และปัจจัยอื่นๆ ให้เป็นแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า พืชมีตัวรับที่ไม่แตกต่างเท่ากับสัตว์ ได้แก่ ectodesmas, แป้ง statoliths, ผมที่บอบบาง ฯลฯ

รูปแบบหลักของการแสดงออกของความหงุดหงิดในสิ่งมีชีวิตคือปฏิกิริยาของมอเตอร์ประเภทต่าง ๆ ที่ดำเนินการโดยสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือแต่ละส่วน ปฏิกิริยามอเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดของสิ่งมีชีวิตต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมคือแท็กซี่และในพืช (ยกเว้นแท็กซี่) - tropisms, nasties, nutations และการเคลื่อนไหวอัตโนมัติ

แท็กซี่คือการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตซึ่งแสดงออกในการเคลื่อนไหวเชิงพื้นที่โดยสัมพันธ์กับสิ่งเร้า (อะมีบา, ซีเลียต) หากการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตดำเนินไปในทิศทางของปัจจัยที่ออกฤทธิ์ แท็กซี่ดังกล่าวจะเรียกว่าบวก และเป็นลบเมื่อมีการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้าม

แท็กซี่แบ่งตามประเภทของมาตรการกระตุ้นเศรษฐกิจ ปฏิกิริยาต่อการกระทำ: แสง - โฟโตแท็กซี่, สารประกอบเคมี - เคมีบำบัด, อุณหภูมิ - เทอร์โมแท็กซี่ ตัวอย่างของโฟโตแท็กซิสเชิงบวกคือการเคลื่อนที่ของสาหร่ายเซลล์เดียวที่มีแฟลเจล (คลาไมโดโมนาส) ไปยังบริเวณที่มีแสงเหมาะสมที่สุดในตู้ปลาหรือบ่อน้ำ การวางแนวที่เหมาะสมของคลอโรพลาสต์ในเซลล์มีโซฟิลล์ของใบไม้ chemotaxis - การสะสมของเซลล์แบคทีเรียใกล้กับเซลล์ ciliate ที่ตายแล้วการเคลื่อนที่ของเม็ดเลือดขาวไปทางแบคทีเรีย ฯลฯ

Tropism คือการตอบสนองของอวัยวะและส่วนต่างๆ ของพืชต่ออิทธิพลฝ่ายเดียวของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (แสง แรงโน้มถ่วง น้ำ สารเคมี ฯลฯ)

ขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตของพืช tropisms อาจเป็นบวกเมื่ออวัยวะหรือส่วนหนึ่งของพืชโค้งงอไปยังปัจจัยที่ใช้งานอยู่เนื่องจากการเติบโตที่ไม่สม่ำเสมอและเป็นลบเมื่อกระบวนการเจริญเติบโตทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของอวัยวะในทิศทางตรงกันข้าม ในพืช geotropism แสดงออกได้ดีที่สุด - ปฏิกิริยาของอวัยวะแต่ละส่วนต่ออิทธิพลฝ่ายเดียวของแรงโน้มถ่วง

geotropism มีสามประเภท: เชิงบวก - เมื่ออวัยวะเติบโตในแนวตั้งลงในแนวตั้ง, ลบ - เมื่อทิศทางของการเคลื่อนไหวอยู่ตรงกันข้าม และตามขวางหรือ diageotropism เมื่ออวัยวะพยายามอยู่ในตำแหน่งแนวนอน ตามกฎแล้วรากของก๊อกหลักจะมี geotropism เชิงบวก กิ่งก้านของไม้ยืนต้นลำดับแรกก้านใบหลายใบ - ลบ; เหง้าหลายรากด้านข้าง - ขวาง

Phototropisms คือการเคลื่อนไหวของการเจริญเติบโตของพืชเพื่อตอบสนองต่อแสงเพียงฝ่ายเดียว ด้วยการเปิดรับแสงด้านเดียว (ในที่โล่ง ใกล้อาคาร ในห้อง ฯลฯ) ภาพถ่ายแต่ละภาพหรือแม้แต่ส่วนที่อยู่เหนือพื้นดินทั้งหมดจะแสดงออกมาได้อย่างชัดเจนเป็นพิเศษ ดูเหมือนว่าต้นไม้จะถูกดึงดูดเข้าหาแสง (ต้นไม้บนขอบหน้าต่าง, ช่อดอกทานตะวัน, ใบไม้บนยอด)

ปัจจัยทางกายภาพและเคมีอื่นๆ อาจส่งผลด้านเดียวต่ออวัยวะที่กำลังเติบโต ดังนั้น chemotropisms, hydrotropisms, thermotropisms และ magnetotropisms ก็มีความโดดเด่นเช่นกัน (เช่นการจำแนกประเภทของ tropisms ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการระคายเคือง)

นัสตยา. การเคลื่อนไหวแบบนาสติก ได้แก่ การเคลื่อนไหวที่เป็นการตอบสนองของอวัยวะหรือส่วนต่างๆ ของพืชต่อการกระทำของสิ่งเร้าที่ไม่มีทิศทางเฉพาะ แต่ส่งผลกระทบอย่างกระจายและสม่ำเสมอจากทิศทางที่ต่างกัน ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดปัจจัยด้านเดียวของปฏิกิริยาของมอเตอร์

Epinasty - เมื่ออวัยวะ (โดยปกติจะเป็นใบไม้) โค้งงอลง นี่อาจเกิดจากการเร่งการเจริญเติบโตหรือการยืดตัวของส่วนบนของก้านใบ (ใบมิโมซ่า, หญ้าเทียม, อะคาเซียสีขาวร่วงหล่น)

Hyponasty - การโค้งงอของอวัยวะเนื่องจากการเติบโตแบบเร่งหรือการยืดตัวของเซลล์ที่ด้านล่างของก้านใบและหลอดเลือดดำส่วนกลาง (การยกใบมีดในเวลากลางคืนใน quinoa, ยาสูบ)

Nyctinasties เป็นปฏิกิริยาของมอเตอร์ที่เกิดจากการเริ่มมืดซึ่งเรียกว่าการนอนหลับในพืช (การปิดดอกไม้ลดช่อดอกของแครอทในเวลากลางคืน)

Photonasty - การเปิดกลีบดอกไม้เมื่อมีแสงสว่างเพิ่มขึ้น (ชิกโครี, ดอกแดนดิไลอัน, ช่อดอกมันฝรั่ง)

Thermonasty - การเปิดกลีบดอกเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น (ทิวลิป, โคลท์ฟุต, ดอกป๊อปปี้สวน)

แผ่นดินไหวคือการเคลื่อนไหวของอวัยวะพืชที่ตอบสนองต่อแรงกระแทก (ผักกระเฉด, สีน้ำตาล, purslane)

ถั่ว Nutations เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของพืชในการเคลื่อนที่แบบวงกลมหรือลูกตุ้มเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงค่าของแรงดัน turgor และความรุนแรงของการเติบโตของด้านตรงข้ามของอวัยวะบางอย่างซ้ำ ๆ เป็นระยะ ๆ สิ่งนี้แสดงได้ดีที่สุดที่ยอดและกิ่งเลื้อยของต้นไม้ที่กำลังปีนอยู่ ในการปีนต้นไม้ ในระหว่างการเจริญเติบโต ปลายยอดจะมีการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ และเมื่อสัมผัสกับสิ่งรองรับ ก็เริ่มพันรอบมัน (ฮ็อพ ฟักทอง ถั่วลันเตา ถั่ว)