§18. Движение

Определения и обозначения

Движение — изменение положения организма или его частей в пространстве. Оно может быть быстрым и сразу заметным, как бег животного, или медленным, как изгиб растущего побега. Поэтому отсутствие заметного перемещения не означает, что движения нет: иногда его можно обнаружить, только сравнив положение органа через некоторое время. Это понятие помогает увидеть движение как общее свойство живых организмов, а не только как перемещение с места на место.

Таксис — направленное перемещение организма или клетки в ответ на раздражитель, то есть воздействие, которое организм воспринимает. Направление движения зависит от того, откуда действует раздражитель: организм может двигаться к нему или от него. Например, клетка может направляться к полезному воздействию и удаляться от вредного. Понятие таксиса нужно, чтобы отличать движение всего организма или клетки от роста отдельного органа.

Тропизм — направленный рост или изгиб органа растения под влиянием внешнего воздействия. Направление реакции связано с направлением, откуда приходит воздействие: например, побег изгибается и растёт в сторону света. Так растение размещает свои органы там, где условия для них благоприятнее. Термин помогает описать не любое движение растения, а именно направленное ростовое движение его части.

Настия — движение органа растения в ответ на воздействие, направление которого не определяется направлением раздражителя. Так, листья мимозы складываются при прикосновении, независимо от того, с какой стороны коснулись растения. Это движение отличается от изгиба побега к свету, потому что при настии направление реакции не повторяет направление воздействия. Понятие настии позволяет распознавать движения растений, которые не являются направленным ростом к источнику раздражителя.

Как это устроено

Движение встречается у всех групп живых организмов, потому что их части должны взаимодействовать с меняющимися условиями среды. У одних организмов меняется место целиком, у других — положение отдельных клеток или органов. Различие связано со строением: животное может передвигать тело, а растение обычно закреплено корнями в почве. Но закреплённый образ жизни не мешает его органам реагировать на внешние воздействия.

Одноклеточные организмы состоят из одной клетки, поэтому при перемещении в пространстве движется весь организм. Некоторые из них используют жгутики — тонкие подвижные выросты, которые помогают клетке передвигаться в жидкости. В ответ на раздражитель клетка может менять направление движения: так она приближается к подходящему условию или удаляется от неблагоприятного. Это полезно, потому что даже простой организм получает больше возможностей найти нужную среду и избежать вреда.

Животные способны активно менять место обитания благодаря органам и частям тела, обеспечивающим движение. Такая способность нужна не сама по себе: животное перемещается, когда это помогает удовлетворить его потребности. Оно ищет пищу, уходит от опасности, находит убежище или подходящие условия для жизни. Если среда меняется, возможность сменить место позволяет животному быстрее отреагировать на эти изменения.

Растение обычно остаётся на одном месте, поскольку его корни закреплены в почве, однако это не означает полной неподвижности. Его органы меняют положение либо потому, что растут, либо потому, что меняется состояние клеток. При тропизме направление роста или изгиба связано с направлением воздействия: побег направляется к свету. При настии направление движения не определяется тем, откуда пришло воздействие: например, листья складываются в ответ на прикосновение. Поэтому внешне похожие движения органов растений могут иметь разный механизм и по-разному зависеть от раздражителя.

Характер движения помогает организму отвечать на условия среды подходящим способом. Перемещение позволяет уйти от опасности или добраться до благоприятного места, а ростовое движение меняет положение органа там, где организм закреплён. Реакция на свет, прикосновение или другое воздействие помогает использовать доступные возможности и снижать влияние неблагоприятных условий. Благодаря этому движение повышает шансы организма сохранить жизнь.

Движение организмов и их частей

Сначала определите, что именно движется: весь организм, клетка или часть растения. Затем выясните, связано ли направление с направлением воздействия. Эти два признака помогают различить таксис, тропизм и настию.

Разбор задач

Задача 1. Одноклеточный организм перемещается к источнику света. Определите, что движется и как называется такая направленная реакция.

1. Выясняем, что изменило место: в условии сказано об одноклеточном организме, а не об отдельном органе растения.
2. Уточняем характер движения: организм не просто меняет положение, а направляется к источнику воздействия — свету.
3. Вспоминаем признак таксиса: при нём организм или клетка перемещается в определённом направлении в ответ на раздражитель. Рост побега здесь не описан, значит, это не тропизм.

Ответ: перемещается весь одноклеточный организм; его направленная реакция на свет называется таксисом. Поскольку он движется к источнику света, можно сказать, что таксис направлен к воздействию. Главное в решении — не спутать движение клетки с ростом органа растения.

Задача 2. Побег растения изгибается в сторону окна. Объясните, какое движение наблюдается и почему оно направлено именно так.

1. Определяем, что движется: меняется положение побега, то есть органа растения, а не всего растения.
2. Учитываем, что окно пропускает свет и служит его источником. Побег растёт и изгибается в сторону света, поэтому направление движения связано с направлением воздействия.
3. Сравниваем это с определением: направленный рост или изгиб органа растения под влиянием света — тропизм. Это не таксис, потому что побег не перемещается целиком в пространстве.

Ответ: наблюдается тропизм — направленный ростовой изгиб побега. Он направлен к окну, потому что оттуда поступает свет, а направление роста связано с направлением воздействия. Важно назвать и то, что движется, и причину выбранного направления.

Задача 3. Листья растения складываются при прикосновении, хотя направление движения не совпадает с направлением воздействия. Сравните этот случай с изгибом побега к свету.

1. В обоих случаях меняется положение органа растения, поэтому нужно выяснить не только, что движется, но и как движение связано с раздражителем.
2. У листьев складывание вызывается прикосновением, однако направление складывания не определяется тем, с какой стороны коснулись растения. Это признак настии.
3. У побега направление изгиба связано с тем, откуда поступает свет. Следовательно, изгиб к окну — тропизм, а складывание листьев нельзя называть тропизмом.

Ответ: складывание листьев при прикосновении — настия, а изгиб побега к свету — тропизм. В первом случае направление движения не зависит от направления воздействия, во втором связано с ним. Это сравнение показывает, почему важно проверять не только сам раздражитель, но и направление реакции.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что движутся только животные. Так думают, потому что животное заметно меняет место, а рост растения часто слишком медленный для наблюдения за короткое время. Но у растений могут двигаться отдельные органы, хотя всё растение остаётся на месте. Проверьте себя: спросите, меняется ли положение побега или листа, даже если корни не перемещаются.

Ошибка — называть любое движение растения тропизмом. Это происходит, когда внимание обращают лишь на то, что движется орган, и забывают проверить связь с раздражителем. При тропизме направление роста связано с направлением воздействия, а при настии — нет. Чтобы проверить ответ, спросите: изменится ли направление движения, если воздействовать с другой стороны?

Ошибка — путать таксис с ростом органа. В обоих случаях можно увидеть направленную реакцию на воздействие, поэтому термины легко смешать. Однако при таксисе перемещается организм или клетка, а при тропизме растёт либо изгибается часть растения. Сначала назовите движущийся объект — это поможет выбрать правильное понятие.

Ошибка — считать, что движение всегда быстрое и заметное. Такое впечатление возникает потому, что бег или полёт легче увидеть, чем медленный рост. Ростовые движения растений могут происходить постепенно и становиться заметными лишь спустя время. Проверьте себя, сравнив положение органа сейчас и позже: изменение за длительный промежуток тоже является движением.

Связь с другими темами

Чтобы понять движение, нужно знать, что живые организмы реагируют на воздействия окружающей среды. Эта связь помогает объяснить, почему клетка перемещается к одному раздражителю или от другого, а орган растения меняет направление роста. Движение также связано со строением клеток и органов: их особенности определяют, какие реакции возможны. Наконец, реакции на условия среды — часть приспособления организмов, то есть соответствия их особенностей образу жизни и окружающим условиям.

Что запомнить

• Движение — одно из проявлений жизнедеятельности организмов.
• Организм может перемещаться целиком или двигать отдельными частями.
• Таксис — направленное перемещение организма или клетки.
• Тропизм — направленный рост или изгиб органа растения.
• При настии направление движения не зависит от направления раздражителя.
• Движение помогает организмам реагировать на условия среды.