Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Мая 2013 в 00:28, реферат
Мир животного определяется его ощущениями. Часто преобладающую роль играет какой-то один орган чувств, но и другие непрерывно забрасывают хозяина градом информации.
Уши совы, бесшумно летящей над лугом в лунную ночь, чутко улавливают каждый шорох в траве, а от ее зорких глаз не скроется ни малейшее движение. Мышь, прощупывая дрожащими усиками дорогу в густом разнотравье, отыскивает по запаху пищу и все время вслушивается в ночную тишь - не донесется ли легкий шелест совиных крыльев. От органов чувств полностью зависит жизнь и мыши, и совы.
Мир животного определяется его ощущениями. Часто преобладающую роль играет какой-то один орган чувств, но и другие непрерывно забрасывают хозяина градом информации.
Уши совы, бесшумно летящей над лугом в лунную ночь, чутко улавливают каждый шорох в траве, а от ее зорких глаз не скроется ни малейшее движение. Мышь, прощупывая дрожащими усиками дорогу в густом разнотравье, отыскивает по запаху пищу и все время вслушивается в ночную тишь - не донесется ли легкий шелест совиных крыльев. От органов чувств полностью зависит жизнь и мыши, и совы. Если подведет слух или зрение, то одной грозит мгновенная гибель, другой - голодная смерть. Так или иначе, потомства им больше не вывести. Жизнь новому поколению дадут лишь те, кто сумеет выжить, - совы и мыши с обостренными до предела органами чувств, а их потомство унаследует эти качества. Так из поколения в поколение оттачиваются в борьбе за выживание чувственные восприятия хищника и жертвы. В результате эволюционного процесса совы и мыши стали обладателями едва ли не самых высокоразвитых органов чувств во всем животном царстве.
В более высокоразвитом глазу знакомая нам структура "хрусталик-сетчатка" усовершенствована и позволяет получать более четкое изображение. Гораздо шире и разнообразнее набор светочувствительных клеток и в самой сетчатке. У наземных животных свет проникает в глаз через роговицу - выпуклое "окошко", образующее переднюю стенку глаза, - и хрусталик, гибкую линзу, способную изменять угол преломления. Благодаря этому меняется фокусировка, и независимо от расстояния на сетчатку попадает четкое изображение предмета. Результатом становится превосходная острота зрения, позволяющая таким птицам, как сокол-сапсан, замечать мелкую добычу с высоты до 100 м и со снайперской точностью поражать жертву.
Отличительной чертой большинства хищников является и бинокулярное зрение. Два прямо и близко посаженных глаза видят чуть разные изображения одного и того же предмета, которые, совмещаясь в мозгу, дают ощущение глубины. Способность безошибочно определять дистанцию до жертвы имеет огромное значение для хищных птиц.
Зато их потенциальной добыче - голубю - требуется круговой обзор, чтобы вовремя заметить врага. Поэтому его глаза расположены по бокам головы, расширяя угол зрения, но, не обеспечивая бинокулярного видения. Та же закономерность прослеживается и у млекопитающих - сравните, например, волка и оленя.
Цвет светового луча зависит от длины волны. Самые короткие световые волны, которые способен различать человек, - фиолетовые, самые длинные - красные. У некоторых животных, например, собак, цветовое зрение развито хуже, чем у нас, зато у других оно выходит далеко за пределы видимого спектра. Многие насекомые (бабочки, пчелы) реагируют на отраженные цветами ультрафиолетовые лучи, а некоторые змеи (удавы, гремучие змеи, питоны) "видят" инфракрасное излучение своей теплокровной жертвы, улавливая его особыми рецепторами в ямках на губе. С их помощью гремучая змея находит в кромешной темноте добычу, подбирается к ней и наносит меткий удар.
Если зрение - это восприятие световых лучей, то осязание и слух - это механическая реакция сенсорных клеток на внешние раздражители при прямом контакте с твердыми телами, жидкостями или под давлением воздуха. Для некоторых животных осязание является главнейшим из всех чувств. Моржу, выкапывающему моллюсков из донного грунта, помогает ориентироваться в мутной воде не только нежная и чувствительная кожа на морде, но и "усы", состоящие из 450 с лишним волосков. Через сеть нервных волокон они передают в мозг почти зримый образ морского дна. Ту же функцию выполняют живописные усы других млекопитающих и волоски у многих других живых существ. Скажем, насекомые ничего не ощущают поверхностью своего хитинового панциря, зато отлично осязают окружающие предметы тонкими волосками, проросшими сквозь кутикулу. У других животных эту функцию выполняют нервные окончания, расположенные в особо чувствительных участках кожи. Так, у приматов самой чувствительной тактильной зоной являются кончики пальцев, а у слона - кончик хобота. Осязательные рецепторы улитки сосредоточены на кончиках гибких рожек, а у болотных птиц вроде кроншнепа - на кончике длинного клюва.
У рыб осязательные рецепторы собраны в боковых линиях по обеим сторонам тела. Боковая линия - это канал, тянущийся под кожей от головы до хвоста, снабженный рядом осязательных рецепторов и открывающийся наружу крохотными равномерно расположенными отверстиями. При движении рыбы в воде малейшие колебания наружного давления проникают в отверстия боковой линии и гидравлически передаются вдоль всего канала, стимулируя нервные окончания.
Благодаря этому рыба отлично ощущает свое непосредственное окружение. Слишком близко подплыв в темноте к препятствию, она почувствует повышение давления и свернет в сторону. При приближении другого предмета - скажем, врага - его удаленность, величину, направление движения и даже форму можно определить по волнам, которые расходятся от него в плотной водной среде.
Принцип действия органов слуха примерно тот же, что и боковой линии. Звуковые волны - это, по сути, те же колебания давления воздуха или воды. Так, издаваемый движением крыльев комариный писк представляет собой 500 колебаний давления (циклов) в секунду, т. е. его частота равна 500 герц. Чтобы ухо уловило эти колебания, звуковые волны должны попасть в слуховой канал, снабженный тонкой мембраной - барабанной перепонкой. Она вибрирует в резонанс с колебаниями внешнего давления, и эти вибрации передаются группе рецепторов, скрытых во внутреннем ухе.
У млекопитающих слуховые нервы расположены в извилистой конической трубке - улитке. Суженный конец этой трубки реагирует на высокие частоты (высокие ноты), а широкий - на низкие. Как и в случае со зрением, разные животные воспринимают различные диапазоны звуков. Кит слышит низкочастотные звуковые сигналы, доносящиеся за сотни километров в океанских водах. Зато летучая мышь улавливает звуки частотой до 100 тыс. герц. Верхний предел звуковосприятия человека составляет всего 20 тыс. герц.
Есть медная труба на skladmetalla.ru. |
Летучая мышь по-своему использует повышенную чувствительность к высоким частотам. Большинство этих зверьков ориентируется в пространстве по звуку, непрерывно издавая высокочастотные пощелкивания и определяя расстояние до препятствий и добычи по отраженному сигналу. Чем выше частота импульсов, тем эффективнее работает система.
Любопытно, что уши большинства мотыльков настроены так, что чутко улавливают эти ультразвуковые импульсы. Летучие мыши - их главные враги, так что чем раньше их услышишь, тем лучше.
У некоторых животных нет ушей как таковых, но они ощущают вибрации, передаваемые твердыми материалами. Змея совершенно глуха с анатомической точки зрения, но кости ее челюсти и черепа улавливают легчайшие сотрясения почвы.
Мы редко осознаем, что воздух полон мельчайших химических частиц, которые для некоторых животных не менее информативны, чем изображения или звуки. Змея, охотящаяся в траве, непрерывно пробует воздух раздвоенным языком, который подает уловленные частицы к особому рецептору в верхнем нёбе, называемому органом Якобсона. Анализируя их химический состав, змея безошибочно выслеживает жертву.
Собака тоже принюхивается к воздуху (и предметам), втягивая носом витающие химические частицы. Для нее запах является главной характеристикой окружающего мира, и даже со своими сородичами она общается с помощью запахов, оставляя свои "визитные карточки" у каждого фонарного столба.
Запах способен передавать сильные сексуальные сигналы, и многие самки пользуются запахами для привлечения самцов. Эти химические вещества, называемые феромонами, часто разносятся ветром и улавливаются самцами на огромных расстояниях. Так, самка тутового шелкопряда вырабатывает феромон бомбикол, а самец улавливает его похожими на антенны рецепторами. Они чутко настроены на строго определенное вещество, и, едва ощутив его присутствие в воздухе, насекомое устремляется к источнику запаха.
С механизмом обоняния во многом схож механизм вкусовых ощущении - с той разницей, что химические частицы растворены в жидкостях и ощущаются только во рту. Обостренное вкусовое восприятие встречается у самых неожиданных животных, служа надежной защитой от ядовитой пищи. Так, паук часто хватает и парализует неподходящую добычу, но, едва отведав ее, тотчас выбрасывает прочь.
По некоторым признакам, акулы пользуются этой системой и для ориентации в океане, каким-то образом замыкаясь на магнитное поле Земли (магнетизм и электричество - тесно связанные явления). Аналогичные органы, по-видимому, служат навигационными приборами китам и перелетным птицам.
Многие функции выполняются автоматически, без осознанного анализа. Вне осознанного контроля действуют и некоторые механизмы восприятия внешнего мира. Мы все еще не знаем, как обрабатывается поступающая извне информация. Впрочем, судя хотя бы по мощности требуемых для этого компьютеров, нетрудно представить, какие обширные участки мозга заняты расшифровкой сумбурного потока сенсорных сигналов, сопоставляя их и связывая в целостную картину окружающего мира - или того, чем этот мир представляется нашим органам чувств.