49. Органы полости тела. Нервная система и поведение млекопитающих

Определения и обозначения

Полость тела — пространство внутри тела, где расположены внутренние органы. У млекопитающих диафрагма разделяет её на грудную и брюшную полости. Такое разделение помогает понять, где находятся органы и как они размещены относительно друг друга.

Диафрагма — мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями. При вдохе она сокращается и опускается, увеличивая пространство для лёгких. Поэтому диафрагма не только разделяет полости, но и помогает совершать дыхательные движения.

Рефлекс — ответ организма на раздражение при участии нервной системы. Безусловный рефлекс врождён, а условный формируется в течение жизни при определённых условиях. Это различие помогает понять, какие реакции появляются без обучения, а какие связаны с опытом.

Инстинкт — сложная врождённая форма поведения, состоящая из связанных между собой безусловных рефлексов. Он помогает животному выполнять типичные для вида действия без предварительного обучения. Понятие инстинкта описывает не один ответ на раздражение, а целую последовательность реакций.

Как это устроено

Диафрагма отделяет грудную полость от брюшной, поэтому органы дыхания и кровообращения размещены отдельно от большей части органов пищеварения. Такое расположение создаёт для разных органов подходящее пространство и позволяет им работать согласованно. При этом полости не являются независимыми: движения диафрагмы влияют на дыхание, а организм в целом связывает работу всех систем.

В грудной полости находятся лёгкие и сердце, а в брюшной — органы пищеварения и выделения. Лёгкие обеспечивают газообмен, а сердце движет кровь по сосудам, поэтому их расположение в грудной клетке защищает и объединяет важные органы. В брюшной полости размещены органы, которые перерабатывают пищу и удаляют из организма ненужные вещества. Так расположение органов соответствует их функциям в разных системах.

Нервная система включает головной и спинной мозг, нервы и нервные узлы. Нервы проводят нервные импульсы — сигналы, с помощью которых органы обмениваются информацией с мозгом и друг с другом. Мозг обрабатывает поступающие сигналы и направляет команды, а спинной мозг также участвует в передаче импульсов. Благодаря такой связи органы могут работать согласованно и отвечать на изменения внутри тела и снаружи.

Большие полушария головного мозга и их наружный слой — кора — участвуют в сложной обработке информации. Млекопитающее получает сигналы от органов чувств, сопоставляет их с предыдущим опытом и может изменить своё поведение. Чем лучше развиты эти отделы, тем больше возможностей для обучения и гибких реакций. Поэтому животное способно не только повторять врождённые действия, но и осваивать новые способы поведения.

Поведение млекопитающего складывается из врождённых реакций и приобретённого опыта. Безусловный рефлекс появляется без обучения, тогда как условный возникает, если определённый сигнал неоднократно связывается с важным событием. Инстинкты помогают выполнять характерные для вида действия, а опыт позволяет приспосабливать реакции к конкретной ситуации. Поэтому в одном поведении могут сочетаться врождённая основа и усвоенные навыки.

Внутренние органы и нервная регуляция у млекопитающих

Сначала по таблице можно определить, к какой полости относится орган, а затем связать его расположение с выполняемой функцией. Отдельная строка показывает, что нервная система не сосредоточена в одной полости: её части находятся в разных областях тела и соединены нервами. Такое сравнение помогает увидеть, как органы разных систем работают как единый организм.

Разбор задач

Задача 1. Назвать полость, в которой расположено сердце млекопитающего, и указать, что отделяет её от брюшной полости. Чтобы решить задачу, нужно вспомнить расположение сердца и границу между двумя полостями. Здесь важно не перепутать место органа с функцией перегородки.

1. Сердце относится к органам, расположенным в грудной полости.
2. Грудная полость находится над брюшной, а границей между ними служит диафрагма.
3. Следовательно, нужно назвать и полость, и разделяющую их мышечную перегородку.

Ответ: сердце находится в грудной полости, а от брюшной её отделяет диафрагма.

Задача 2. Котёнок впервые слышит звук открываемой банки и не реагирует, но после кормления несколько раз начинает бежать к миске на этот звук. Определить, какая реакция сформировалась. В условии подчёркнуто, что котёнок сначала не отвечал на звук, а затем связал его с кормлением. Это позволяет отличить приобретённую реакцию от врождённой.

1. Первоначально звук не вызывал у котёнка описанного поведения.
2. После повторных кормлений звук стал предшествовать появлению пищи, и котёнок научился связывать эти события.
3. Реакция возникла в течение жизни, поэтому она является условным рефлексом.

Ответ: у котёнка сформировался условный рефлекс — бег к миске на звук открываемой банки.

Задача 3. Млекопитающее при опасности замирает, затем убегает, ориентируясь на звуки и запахи. Нужно объяснить, как здесь участвуют органы чувств, нервная система и врождённые либо приобретённые реакции. Нельзя сводить всё поведение только к одному рефлексу: животное получает информацию и выбирает ответ. Разберём последовательность событий.

1. Органы чувств воспринимают звуки и запахи, которые могут указывать на опасность.
2. Нервные импульсы передают сведения в мозг, где информация обрабатывается и связывается с ситуацией.
3. Замирание или бегство могут опираться на врождённые реакции; прошлый опыт помогает точнее оценить угрозу и выбрать действие.

Ответ: органы чувств обнаруживают сигналы, мозг обрабатывает их, а нервная система организует поведенческий ответ. В нём могут сочетаться врождённые реакции и действия, основанные на приобретённом опыте.

Типичные ошибки

Ошибка — считать грудную и брюшную полости полностью изолированными. Так думают, потому что диафрагма выглядит как граница между ними, но разделение не отменяет взаимосвязи органов и систем. Проверь себя: можешь ли ты назвать органы каждой полости и объяснить, почему организм всё равно работает как единое целое?

Ошибка — называть диафрагму органом пищеварения. Путаница возникает из-за того, что она расположена рядом с органами брюшной полости. Но диафрагма является мышечной перегородкой и участвует в дыхательных движениях; проверить себя можно вопросом, меняет ли она объём грудной полости.

Ошибка — смешивать условный и безусловный рефлексы. Оба являются ответами организма, поэтому их легко принять за одно и то же. Проверь себя: если реакция врождённая, это безусловный рефлекс, а если она сформировалась в течение жизни при определённых условиях — условный.

Ошибка — считать любое сложное поведение только врождённым или только приобретённым. Такое упрощение возникает, когда внимание сосредоточено лишь на одном действии животного. Проверь себя, разделив то, что может выполняться благодаря инстинкту, и то, чему животное научилось: в реальном поведении часто сочетаются оба источника.

Связь с другими темами

Для понимания расположения органов нужно знать, как устроены системы органов млекопитающих и каковы функции дыхательной, кровеносной, пищеварительной и выделительной систем. Тогда легче связать каждую полость с находящимися в ней органами и объяснить их работу. Эти знания также помогают понять, почему внутренние органы не действуют независимо друг от друга.

Изучение нервной регуляции подготовит к темам об органах чувств, высшей нервной деятельности и приспособительном поведении животных. Понятия о рефлексах пригодятся при изучении нервной системы человека и механизмов обучения. В обоих случаях важно проследить путь от раздражителя к обработке сигнала и ответной реакции.

Что запомнить

• Диафрагма отделяет грудную полость от брюшной.
• В грудной полости расположены лёгкие и сердце.
• В брюшной полости находятся органы пищеварения и выделения.
• Нервная система координирует работу органов и реакции организма.
• Безусловные рефлексы врождённые, а условные формируются в течение жизни.
• Инстинкт — сложная форма врождённого поведения.
• Поведение млекопитающих может опираться и на инстинкты, и на приобретённый опыт.