"Биология", Сивоглазов В.И., Каменский А.А., Сарычева Н.Ю. и др.
Все живые организмы воспринимают изменения среды и отвечают на них — это свойство называется раздражимостью. Оно помогает находить благоприятные условия и избегать опасности. У одноклеточных ответ обеспечивает сама клетка, у растений рост и развитие регулируют, в частности, фитогормоны, а у животных сигналы воспринимают и передают специализированные клетки и органы. Направленное перемещение называют таксисом, а направленный рост органа растения — тропизмом. Способы различаются, но каждый согласует работу организма с окружающей средой.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Раздражимость — способность организма воспринимать воздействия среды и отвечать на них. Например, организм может изменить движение или рост при изменении условий. Это свойство необходимо для приспособления: благодаря ответам живое существо может находить подходящие условия и избегать неблагоприятных.
Таксис — направленное перемещение организма или клетки в ответ на раздражитель. Если движение направлено к его источнику, таксис называют положительным, а если от источника — отрицательным. Такое различие помогает описать, приближается организм к воздействию или удаляется от него.
Тропизм — направленный рост органа растения под действием внешнего фактора. Направление роста зависит от того, где находится раздражитель: орган может расти в его сторону или в противоположную. Это понятие нужно, чтобы отличать ростовой ответ от перемещения всего организма.
Фитогормон — вещество растения, регулирующее его рост и развитие. Один и тот же гормон может по-разному влиять на разные ткани, а результат зависит также от его концентрации и вида. Благодаря фитогормонам клетки растения согласуют процессы без нервной системы.
Одноклеточному организму не нужны специальные органы, чтобы отвечать на раздражитель, потому что все его жизненные функции выполняет одна клетка. Её структуры воспринимают изменения среды, а клеточные процессы обеспечивают ответ. Так клетка может менять своё движение или состояние в зависимости от условий. Такая организация возможна потому, что восприятие сигнала и реакция происходят в пределах одного организма-клетки.
Таксисы позволяют подвижным организмам и клеткам менять положение относительно источника воздействия. Если условия благоприятны, направленное движение может привести к ним; если условия неблагоприятны, движение от раздражителя помогает их избегать. Направление ответа определяется характером воздействия и тем, как организм на него реагирует. Поэтому одного наблюдения движения недостаточно: нужно установить, куда оно направлено относительно раздражителя.
Растения не перемещаются с места на место, поэтому их ответ часто проявляется в изменении роста отдельных органов или других процессов. Фитогормоны передают сигналы между клетками и влияют на развитие тканей. Поскольку разные ткани и концентрации вещества дают неодинаковый эффект, ответ растения может быть неоднородным. Так изменение условий приводит к росту или развитию, подходящему для конкретного органа.
У животных клетки и органы специализируются на отдельных функциях, поэтому сигналы можно воспринимать, передавать и обрабатывать разными частями организма. Это помогает быстро согласовать ответ нескольких органов, а не только изменить работу одной клетки. Специализация важна, когда на воздействие должны отреагировать разные части тела. В результате животное может менять поведение или работу организма в соответствии с сигналом.
Сравнивая способы регуляции, учитывают источник и восприятие сигнала, его передачу, скорость и проявление ответа. У одноклеточного организма восприятие и ответ обеспечивает клетка; у растения важны сигналы между клетками и изменение роста; у животного — специализированные клетки и органы. Поэтому одинаковый фактор не обязательно вызывает одинаковую реакцию у разных организмов. Различие объясняется их строением и способом жизни, но основа ответа общая: воздействие воспринимается и вызывает изменения.
| Группа организмов | Как воспринимается воздействие | Способ передачи сигнала | Как проявляется ответ | Пример |
|---|---|---|---|---|
| Одноклеточные | Клеткой | Внутри клетки, через её процессы | Изменением движения или состояния клетки | Перемещение к питательным веществам |
| Растения | Клетками и тканями | В том числе с помощью фитогормонов | Изменением роста или развития органов | Изгиб побега к свету |
| Животные | Специализированными клетками и органами | Системами передачи сигналов между частями организма | Согласованным изменением работы органов или поведения | Ответ организма на внешний сигнал |
Сначала определите, какие клетки или органы воспринимают воздействие, затем проследите, как передаётся сигнал и чем заканчивается ответ. Так таблица помогает сравнивать не только внешнее проявление реакции, но и способ её организации. Примеры показывают общий принцип, а конкретные ответы могут различаться.
Задача 1. Одноклеточный организм перемещается к источнику питательных веществ. Определите, какой тип ответа наблюдается и как он помогает организму.
Ответ: наблюдается положительный таксис. Он помогает одноклеточному организму приблизиться к питательным веществам, то есть к благоприятному условию.
Задача 2. Побег растения изгибается в сторону света. Объясните, почему этот ответ относят к тропизмам и какое значение он имеет.
Ответ: это тропизм, потому что меняется направление роста побега. Такой ответ помогает растению расти к свету, который нужен для фотосинтеза.
Задача 3. Сравните, как на один и тот же внешний фактор могут отвечать одноклеточный организм, растение и животное. Укажите различия в способе регуляции.
Ответ: общий принцип во всех случаях — восприятие воздействия и ответ на него. Различаются участники регуляции и проявление реакции: клетка, рост растения или согласованная работа органов животного.
Ошибка: считать раздражимость свойством только животных. Такое представление возникает, когда способность реагировать связывают лишь со сложными органами. На самом деле раздражимость есть у всех живых организмов, в том числе у одноклеточных и растений. Проверьте себя вопросом: воспринимает ли организм воздействие и отвечает ли на него?
Ошибка: называть таксисом любой ответ. Путаница появляется, если не различать движение и другие изменения организма. Таксисом является только направленное перемещение относительно раздражителя, а не любое изменение состояния. Чтобы проверить ответ, спросите, перемещается ли организм или клетка и задано ли направление движения.
Ошибка: считать тропизм движением всего растения. Это смешение возникает потому, что заметный изгиб побега выглядит как движение. Однако тропизм — направленный рост органа растения, а не перемещение растения целиком. Проверьте себя: изменяется ли рост органа в определённом направлении под действием фактора?
Ошибка: полагать, что без нервной системы у растений нет регуляции. Так думают, если считают нервную систему единственным способом передавать сигналы. У растений работают другие механизмы, в том числе фитогормоны, влияющие на рост и развитие. Проверка проста: есть ли у растения согласованные изменения процессов в ответ на условия среды?
Для понимания темы нужно знать, что такое раздражитель, клетка и приспособление организма к условиям среды. Эти понятия помогают объяснить, что вызывает ответ и почему он может быть полезен. Регуляция функций связана со строением и жизнедеятельностью одноклеточных организмов, растений и животных. Позже эти знания пригодятся при изучении нервной и эндокринной систем, поведения и поддержания постоянства внутренней среды.
Чем раздражимость отличается от реакции на раздражитель?
Раздражимость — общее свойство живого организма воспринимать воздействие и отвечать на него. Реакция на раздражитель — конкретное проявление этого свойства, например движение клетки к пище или изгиб побега к свету.
Как отличить таксис от тропизма?
Таксис — направленное перемещение организма или клетки относительно раздражителя. Тропизм — направленный рост органа растения; при нём не перемещается всё растение, а меняется направление роста.
Почему одноклеточный организм может реагировать на изменение среды без нервной системы?
У одноклеточного организма нет отдельных органов, но его клетка воспринимает воздействие и обеспечивает ответ. Её структуры участвуют и в распознавании сигнала, и в изменении движения или работы клетки.
Как растения передают сигналы между своими клетками?
В регуляции роста и развития растений участвуют фитогормоны — вещества, влияющие на работу клеток. Они могут перемещаться между клетками и менять процессы в тканях; результат зависит от вида гормона, его концентрации и того, на какую ткань он действует.
Есть ли регуляция функций у растений, если у них нет нервной системы?
Да. У растений функции регулируются не нервной системой, а другими механизмами, среди которых важную роль играют фитогормоны. Благодаря сигналам рост и развитие органов согласуются с условиями среды.
§ 18. Регуляция функций у различных организмов
